反射裂缝的防治措施

反射裂缝的防治措施（共9篇）

篇1：反射裂缝的防治措施

浅谈防止反射裂缝的措施

摘要：伊宁市解放西路路段现状为原有水泥混凝土路面上加铺一层5cm中粒式沥青混凝土面层。由于加铺厚度不足．加之承担较重的交通荷载、路面强度不足等问题．造成现状路面在水泥砼板接缝处出现反射裂缝等病害。为了防止反射裂缝的出现将路段原有沥青混凝土加铺层全部予以铲除，对原水泥混凝土板块进行全面处理后，洒铺一层粘层油，然后铺设(满铺)一层聚酯玻纤布，再摊铺7cm厚的开级配沥青碎石下面层(ATPB—30)+4cm厚的中粒式沥青混凝土上面层(AC—1

6)。

关键词：水泥混凝土

沥青混凝土

路面强度

反射裂缝

聚酯玻纤布

引言

近年来，在城市化加快不断的发展过程中，我国大部分城市都在进行新区的开发以及老城区的维修改造，另外大量的城镇道路、乡村道路都被改造成为市政道路，各种道路改造方式中最经济、对交通影响最小的老路的加宽以及旧水泥混凝土路面上铺沥青路面的方式。可是因为养护工作的针对性不强，而造成沥青面层出现程度不一的病害情况，对行车的安全性、舒适性有及提高城市的形象有极大的影响，并且加大了后期养护的次数，提高了每年维修的费用，给地方财政带来相当大的损失。所以需要对如何防止沥青路面产生反射裂缝做一定的研究调查，笔者全程参与了

伊宁市解放西路改造工程的技术管理工作，担任市政道路主要技术组负责人，工程项目建设过程中，针对沥青路面裂缝的出现开展了深入研究，以期为广大参加白改黑路面改造的工程单位提供一定的参考。本文讨论了如何使用应力消减层聚酯玻纤布在防止反射裂缝出现的应用[1]。

一、工程概况

解放西路在伊宁市城市道路网中的作用为连接城市南北分区、以交通功能为主：据此，确定解放西路道路等级为城市主干路；解放西路也是伊宁市重要的城市出入口之一，是城区十分重要的交通性干道，其贯穿城市中心区范围。解放西路道路走向为东西向，西连G218线，东交飞机场路，路面结构为沥青混凝土路面。解放西路现状交通量较大，道路两侧分布着密集的单位、居民区和商铺等：解放西路(K0+000一K3+700)路段是在原有水泥砼路面的基础上，加铺的沥青砼面层。由于加铺厚度不足，加之承担较重的交通荷载、路面强度不足等问题，造成现状路面在水泥砼板接缝处出现反射裂缝等病害。解放西路是伊宁市对外展示的窗口和缩影，体现着伊宁市的社会人文风貌，怎么防止反射裂缝的出现是现在急需解决的问题。

二、反射裂缝产生的原因

反射裂缝的形成反射裂缝的出现是同时受制于内因和外因两方面因素的，内因主要是旧混凝土路面本身存在的切割缝和具体使用过程中出现的裂缝，并且在外界反复的重力承载作用下，加铺底层对之前存在的裂缝位置会有相应的集中力出现并且慢慢开裂，从而形成裂缝

[1]。而外因主要来源于车辆行驶过程中的重力和外部环境影响，在行车荷载作用力之下，在各个对应裂缝处会出现相应的拉应力，并且旧路面混凝土相邻的各个板块之间出现竖向位移差。而环境的影响主要来源于外部温度变化。温度高会出现温度翘曲应力，温度降低则会出现水平方拉应力。两种外部因素联合便会出现应力超过加铺层承受力而出现裂缝[2]。`

三、反射裂缝的处理措施

1、原有沥青混凝土加铺层铲除后．原有水泥混凝土板块处理的施工方法

(1)坏板的处理

如果部分旧混凝土板已被压碎、压烂，无法再承受荷载不能在继续使用时，则必须将损坏部分进行凿除。在重新浇注强度不底于原有路面的水泥混凝土。将原有混凝土板进行板破碎时，一要注意不能使用大油锤，以免较大的震动影响到相邻的板块的底基础，并将破碎的碎渣清理干净；二要注意相邻混凝土板在破碎时不要损坏，注意相邻板底部是否脱空或者存在空洞等，如有则采用注浆或者凿除方式进行处理。重新浇注砼后，要严格照施工规范的要求对新浇筑的混凝土进行振捣、压光、拉毛等工序的施工，最后按照要求的长度尽早的割好伸缩缝，以防高温天气造成混凝土板胀裂。如果旧水泥混凝土板只有裂缝时，沿裂缝用割缝机割缝，并把缝里的杂物清除干净，并将灌沥青玛蹄脂灌入到所割的缝里[3]。如果旧水泥混凝土板只有边角处轻微损坏旧混凝土板可以不破碎。在损坏范围的范围内用

割缝机割成规则的方形区域，再用人工将切割的区域凿出1

2～1

5cm深并将废渣清理干净，再向人工凿出的槽里浇筑新的水泥混凝土。

(2)接缝处理

基层施工处理中伸缩缝是最重要的内容。

第一采对缝隙采用割缝机进行清理。在将沥青玛蹄脂灌入缝内，切成的缝要有足够的深度，一般至少也要8～10cm。缝内杂物清除后要尽快进行灌缝，如诺清完缝好长时间没有灌入沥青玛蹄脂再次灌缝时要进行二次清理[4]。灌缝施工要在一天气温适宜的时段施工，气温过高时，可选在夜间施工，以免气温过高影响青玛蹄脂灌缝的质量。

(3)错台处理

当错台不高于5mm时，把高出的部位用人工按倒三角断面凿一部分，使凿出后的高度处在同一水平面上。当错台大于5mm小于3cm时，不但要将高出的板凿一部分，还需要在板低的部位洒上1.2kg／㎡透层油，并铺上一层细细的沥青砂混合料，用衬平的方式使二者处在同一水平面上[5]。当错台大于3cm时，要像处理坏板的方法那样将下沉板破除，重新浇注新混凝土板补强。

(4)拉毛(或凿毛)

为保证新铺沥青混凝土路面与原有混凝土路面能够很好地结合，对处理后的水泥混凝土板块要采混凝土铣刨设备进行拉毛(或凿毛)施工，拉毛(或凿毛)厚度为5mm左右。

(6)清扫

对施工中产生的渣土，在喷粘层油之前要及时迸行清理，如浮土较多时可采取大型鼓风机吹净浮土。一定做到喷粘层油前道路表面干净并晒干。

2、聚酯玻纤布的铺设与沥青混凝土路面摊铺

原水泥混凝土路面处理完毕后，即可进行热沥青喷洒、聚酯玻纤布铺设以及沥青混凝土路面的摊铺施工。

(1)热沥青喷洒及聚酯玻纤布铺设

粘层的洒布一定要采用专用沥青洒布车，先进的沥青洒布车自身带有导热油加热系统和自动控制洒布量的电脑控制系统，洒布宽度和洒布量均可根据需要自动调节，每个洒布喷头都是可控的，从而保证了洒布量的衡定和洒布的均匀性，喷洒时各个部位要喷均匀(严格掌握“喷薄了不行、喷厚了也不行、个别地方没喷到更不行”的原则)。喷洒量控制在1.2kg／㎡左右为宜。

喷洒完粘层油后要迅速及时进行聚酯玻纤布的铺设，铺聚酯玻纤布要求平整无褶皱，局部不平整有褶皱时要及时进行处理，聚酯玻纤布在接口处要相互搭接15cm，搭接方向应与行车方向一致。铺完聚酯玻纤布后及时采用胶轮压路机碾压，保证热沥青与聚酯玻纤布粘接密实。施工时要根据工程实际情况合理安排施工长度，合理划分施工段，一般

一段施工长度可划分为400m左右，在这段上先喷洒热沥青在铺聚酯玻纤布最后铺沥青混凝土后；再进行下一路段400m的喷油铺聚酯玻纤布的施工。这样可避免因施工段太长遇上恶劣天气及其他外部环境变化时，能尽早及时的完成油面的铺设。

(2)沥青混凝土面层的摊铺施工

聚酯玻纤布铺设完成后，沥青混凝土面层要马上转入施工．除按照以规范摊铺方法进行施外，还要特别注意以下几点：

a摊铺速度不能过，防止摊铺机履带碾坏聚酯玻纤布：

b除即将卸料摊铺的运料车外，其余车辆都要在聚酯玻纤布以外区域等候。料车在聚酯

玻纤布上倒车时要缓慢，严禁急刹车、转弯、调头等．防止轮胎搓烂聚酯玻纤布。

3、其他相关应特别注意的问题

聚酯玻纤布是用玻璃纤维和聚酯纤维复合制造的，对人体皮肤易产生刺激作用．施工时工人必须戴防护手套。

“白改黑”施工很怕有柴油、汽油等油料污染底基层。施工中一定注意严格避免各种机械设备的油料对混凝土的污染。万一出现，要及时采取必要的措施进行彻底清理干净。

3、沥青混凝土路面摊铺

聚酯玻纤布铺设完毕后．其上摊铺7cm厚的开级配沥青碎石下面层(ATPB一30)+4cm厚的中粒式沥青混凝土上面层(AC一16)。

四、结束语

随着城市化建设的发展，基础设施建设基本趋于放缓的趋势，各种大型道路建设逐年减少，以后道路工程的重点工作在于旧路改造和维护上，三分建设七分管理的理念已被工程界认可。在伊宁市解放西路旧路改造中最具有特色的就是白改黑沥青罩面，即先在原有混凝土路面上加铺一层应力消减层聚酯玻纤布，其上摊铺7cm厚的开级配沥青碎石下面层(ATPB一30)+4cm厚的中粒式沥青混凝土上面层(AC一16)。这种处理方式不但能够充分利用原水泥混凝土面板中的强度，而且还能减少成本、有效的防止反射裂缝的产生，提高了道路的使用寿命，还能够有效提升道路上的路用性能与车辆通行质量等等。白改黑以后改造的过程中，采用何种材料作为应力消减层来防止反射裂缝的出现，将会是旧水泥路面改造的成功与否的关键。

参考文献：

[1]钟金启.市政道路白改黑工程反射裂缝防治效果研究[J].公路与汽运，2014，01：134-136.[2]易亚鹏.白改黑沥青砼面防止反射裂缝的技术措施研究[D].福建省颖航建设工程有限公司，2014.[3]常立杰.水泥混凝土路面城市道路改造方法[J].交通世界（工程技术），2014.[4]吴万义.城市道路改造“白改黑”施工技术探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2012.[5]刘付明等.城市道路“白改黑”施工技术探讨[J].中国水运（理论版），2006.[6]李文辉.应用土工织物防治复合式路面荷载型反射裂缝的试验研究[D].重庆交通大学，2013.[7]中华人民共和国行业标准，《公路沥青路面施工规范》(JTG

D50—2006)

北京:人民交通出版社,2002

[8]《沥青路面施工技术规范》(JTG

F40—2004)

北京:人民交通出版社,2004

[9]《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ

01—2008)

北京：中国建筑工业出版社，2008

篇2：反射裂缝的防治措施

针对这一情况，在查阅大量资料，进行理论分析和论证的基础上，最终决定在旧水泥混凝土路面上布置玻纤格栅加筋层，其上再铺筑沥青混凝土面层。这样铺筑的路面对防止基层裂缝反射、减少路面车辙、延长路面寿命具有显著效果。玻纤格栅具有高抗拉强度、低延伸率、无蠕变，与沥青混合料的相容性好、物理化学性能稳定、耐高温、嵌锁与限制作用强等特点，其主要作用为均匀传递轴载，并将反射裂缝应力由垂直方向转为水平方向。

?

使用玻纤格栅，可增强沥青混合料的整体抗拉强度，有效地改善路面结构应力分布，抵抗和延缓由于路面的基层裂缝引起的沥青混凝土路面反射裂缝的发生，从而提高路面的使用寿命。?

根据宁通公路六合东至江都段旧水泥混凝土板破损情况，不同路段采用了不同的处理方案：南京段加铺方案为4cm改性沥青SMA+6cm粗粒式沥青混凝土+玻纤格栅+2cm沥青找平层+18cm二灰碎石;扬州段加铺方案为4cm改性沥青SMA+6cm粗粒式沥青混凝土+玻纤格栅+2cm沥青找平层+改性沥青油毛毡贴缝。?

5 施工技术

5.1 铺设路面的处理

玻纤格栅的使用效果与铺设路面的处理情况密切相关，在铺设前必须将路面上可能影响格栅与底层结合强度的物质如油脂、油漆、封层料、水渍、污物等彻底清除干净,使铺设表面清洁干燥。玻纤格栅上感压式背腹属水溶性物质,如路面有水迹时,应待路面干燥后再进行铺设。铺设格栅之前需洒粘层油,粘层油如使用乳化沥青,需在完全破乳干燥后铺设格栅。

?

5.2 玻纤格栅的铺设与固定?

格栅铺设可由拖拉机或汽车改装的专用设备进行铺设，也可人工铺设。玻纤格栅每卷产品的纸筒两端各标有橙色和蓝色标记，在开始铺设之前，应选择胶面向下

，确定上述标记颜色各在某一端，以方便施工而不致将胶面铺错。格栅铺设时，应保持其平整、拉紧，不得起皱，使格栅具备有效的张力，铺完之后再用干净的钢轮压路机碾压一遍。?

目前常用的玻纤格栅有带自粘胶和不带自粘胶两种。带自粘胶的可直接在已平整的基层上铺设，不带自粘胶的通常采用钢钉固定法。宁通公路扬州、南京段均采用不带自粘胶的玻纤格栅，固定所需材料为：?

①50×50×0.3mm的固定铁皮，要求平整不翘角，周边宜倒角处理;?

②2英寸钢钉。?

采用固定钢钉法铺设玻纤格栅时，先将一端固定铁皮和钢钉固定在已洒布粘层沥青的下层结构上，钢钉可用锤击或射钉射入。再将格栅纵向拉紧并分段固定，每段长度为2～5m。也可按缩缝间距分段，钢钉位置设于接缝处。要求格栅拉紧时玻纤纵横向均处于挺直张紧状态。?

格栅搭接为纵向搭接，搭接宽度不小于20cm，横向搭接宽度不小于15cm，纵向搭接应根据沥青摊铺方向将前一幅置于后一幅之上。固定时不能将钢钉钉于玻纤上，不能用锤子直接敲击玻纤，固定后如发现钢钉断裂或铁皮松动，则需重新固定。玻纤格栅铺设固定完毕后，须用胶辊压路机适度碾压稳定，使格栅与原路表面粘结牢固。?

在实际施工中，有些施工单位采用洒布粘层油后直接摊铺玻纤格栅，压路机紧随后碾压，其效果较好,玻纤格栅也不易起波浪。?

在实际操作过程中，施工质量的好坏对今后玻纤格栅的使用效果有着很大影响。因此，加强质量监督、提高施工人员技术水平显得尤为重要。

?

5.3 施工注意事项

(1)严格控制运送混合料的车辆出入，在格栅层上禁止车辆急转向、急刹车和倾泻混合料脚料，以防止对玻纤格栅的损坏。?

(2)玻纤格栅背胶易溶于水，雨天或路面潮湿时不得施工。?

(3)玻纤格栅为玻璃纤维制造，对人体皮肤易产生刺激作用，施工人员须戴防护手套。?

(4)当使用的胶轮压路机需注水增加重量时，其注水量不能太满，以防溢流到玻纤格栅上，造成其背腹失去粘性。?

(5)玻纤格栅铺设过程中，若发现原路面有较小的坑塘没有予先填平，可在铺好的格栅上将对应坑塘的部分剪去，以便在铺上层沥青混合料时能完全填平坑塘。?

(6)格栅铺设时，要求路面温度在5°C～60°C之间。?

6 结束语

(1)国内用于沥青路面加筋的玻纤格栅种类较多，但玻纤格栅指标不明确，测试方法和标准也不统一，急需制定出适合我国国情的产品规格、性能要求、测试方法标准。?

(2)采用玻纤格栅加筋沥青混凝土路面能大大改善其结构性能，但改善的原因尚有待于进一步研究。?

(3)宁通公路六合东至扬州段旧水泥混凝土路面改造中采用的玻纤格栅加筋沥青混凝土面层，从目前通车情况来看，效果较为理想，由于裂缝的发展需要一定的时间，对于玻纤格栅抑制反射裂缝的最终效果尚有待今后作长期观察。?

参 考 文 献

1 奚静.土工格栅在柔性路面结构中的应用.公路..12

2 邹允祥.浅析加筋格栅在路面工程中的应用.江苏交通科技..2

篇3：反射裂缝的防治措施

1、反射裂缝产生的原因

由于半刚性基层材料属于水硬性材料, 当基层建成以后, 基层内部的物理化学反应要持续一个相当长的时间, 基层材料的强度和刚度也随着龄期的增长而不断加强。所以这一类材料对温度和湿度的变化都比较敏感。如果施工条件不好, 就有可能导致基层产生干缩和温缩裂缝, 而其下卧层与该层之间的磨阻作用抑制了其收缩, 从而在该层内部产生拉应力, 当此应力超过其抗拉强度时则发生断裂。这种裂缝一般发生在使用期间的初冬季节, 也可能发生在施工过程中基层铺筑后到尚未覆盖沥青面层之前。

当半刚性基层开裂以后, 在沥青面层与半刚性基层层间的裂缝处形成一个薄弱点, 在使用过程中, 由于荷载应力与温度应力的共同作用下, 在该点的沥青面层底面产生应力集中, 如沥青面层较薄则会引起开裂。随之, 在行车和大气因素的反复作用下, 裂缝逐渐向上扩展, 直至沥青表面。这种裂缝通常称为反射裂缝。反射裂缝一般为横向裂缝, 其间距大小取决于当地的气候条件、沥青面层的厚度, 以及半刚性基层和沥青层材料的抗裂性能。当日温差变化较大, 沥青面层较薄和半刚性基层和沥青面层材料的抗裂性能较差时, 则裂缝间距较小;反之, 则较大。

2、反射裂缝对路面的危害

反射裂缝会对路面性能和耐久性产生不利的影响。这些不利影响包括:1) 防水性降低。路表出现任何裂缝, 都会使路表水有机会进入路面结构内部, 甚至进入对湿度敏感的路基土中;2) 引起路基过大压应力。由于存在裂缝, 造成路面板体不连续, 在行车荷载作用下将加大板体边缘的变形, 从而在裂缝处传递过大压力至路基顶面;3) 增大路面应力和变形。上述的路面结构板体边缘变形, 会在路面结构内 (尤其基层) 产生很大的应力和变形, 在行车荷载作用下将缩短这些结构层的寿命;4) 磨耗层沿裂缝的破坏。在车辆、水分、霜冻等因素的综合作用下, 磨耗层常会沿裂缝发生骨料或小块沥青的剥落。

反射裂缝不仅使路面使用性能老化, 影响行车舒适性, 而且导致路表水下浸, 影响到路基的强度与稳定性。更为重要的是, 在行车荷载反复作用和周期性变化环境温度的影响下, 常常使得裂缝迅速向四周扩展, 大大缩短了罩面层的使用寿命。因此, 反射裂缝是高速公路沥青路面所面临的一大技术难题。影响半刚性基层沥青路面开裂的因素很多, 各种因素之间的相互作用也十分复杂, 只有进行大量实验分析和实践总结, 才能找准原因, 并有针对性地进行防治。

二、预防半刚性基层沥青路面反射裂缝的主要措施

目前国内外对减少半刚性路面裂缝的主要思路是:1) 使用防裂效果更好的面层或基层材料;2) 通过增加沥青面层厚度以防止基层反射裂缝;3) 从结构本身入手防止和减少半刚性沥青路面基层的反射裂缝。在沥青面层和半刚性基层之间设置一层弹性模量低、韧性好的材料作为应力吸收层以吸收半刚性基层裂缝, 目前这种方法是国内外工程实践中用得较多的一项工程措施。针对半刚性基层沥青路面反射裂缝采取的具体措施如下:

1) 增加沥青面层的厚度通过增加沥青面层厚度以防止基层反射裂缝, 国际上通用的结论是需要将沥青面层增加至15~25cm。增加加铺层厚度, 一方面可以减少旧面层的温度变化, 并降低加铺层的拉应力, 另一方面可以增加路面结构的弯曲刚度, 降低接缝处的弯沉差, 减少加铺层的剪切应力。同时, 可以延长其疲劳断裂寿命。

但单纯依靠增加加铺层厚度的方法有其弊端:一方面增加加铺层厚度可能会受到路面标高的限制;另一方面增加加铺层厚度, 必将大幅度增加路面造价, 而且在夏季高温时沥青混合料高温蠕变易产生车辙, 同时会削弱由于旧水泥混凝土板作基层而产生的强基薄面的优势, 故而这一方法有很大的局限性。

2) 进行半刚性材料的合理组成设计通过进行半刚性基层材料的合理设计, 如:调整结合料用量与比例, 增加粗骨料含量并严格设计级配, 以尽可能的减小其温缩和干缩系数, 增加半刚性基层材料的抗裂性能, 但是不能从根本上消除半刚性材料的开裂而导致的路面反射裂缝。

3) 在面层与基层之间增加级配碎石层采用具有一定厚度的优质级配碎石作为上基层, 而用半刚性材料作为下卧层, 这种上柔下刚式的“组合基层”在很大程度上能够防止和减少半刚性基层反射裂缝, 同时级配碎石基层还能充当具有排水功能的基层。级配碎石层是由特粗式级配沥青碎石混合料所组成, 具有20%~35%的空隙率, 它提供了一种散逸运动的方式, 能够把交通荷载与环境温度作用下所引起的原水泥混凝土路面板产生的运动消散掉。目前国内将级配碎石作为半刚性基层与沥青面层之间的中间层的设尚不多见, 但在美国、澳大利亚以及南非已作为减少沥青路面反射裂缝的措施获得了较多应用, 且效果较好。但是与其他方法相比, 增加级配碎石层的经济性较差。

4) 加铺土工织物或格栅包括聚丙烯或聚醋织物和聚乙烯、聚丙烯或聚醋无纺织物。无纺织物厚度为0.4mm~4mm, 模量为10MPa~160MPa, 临界应力5MPa~20MPa, 临界应变40%~140%。织物的厚度较薄些, 为0.4m m~0.7m m, 模量则高些, 为400MPa~1500Mpa, 临界应力和应变相应为40MPa~140MPa和8%~15%。无纺织物夹层的主要作用与橡胶沥青应力吸附夹层相似。而织物由于模量稍高, 可对加铺层起少量加筋作用。

在半刚性基层顶或沥青之间设置各种土工合成材料, 可以提高沥青混合料的抗拉强度与抗变形能力。八十年代初, 英国诺丁汉大学布朗教授经过三、四年的试验和研究将塑料格栅应用于沥青路面。他通过对比加铺和未加铺土工格栅的沥青路面, 认为前者比后者可以推迟疲劳裂缝出现达19倍, 可以减少车辙50%。

土工织物中间层对沥青面层底的箍固作用大大增强了沥青面层的抗裂强度, 土工织物中间层国外自80年代以来广泛使用, 多用于具有严重裂缝旧沥青路面或水泥路面上加铺沥青新面层的中间防裂层, 品种多为编织尼龙、无纺聚丙烯和玻璃纤维几种, 其中以无纺聚内烯 (Petromat) 效果较好, 总的研究结果表明防裂效果有好有坏, 一般来说土工织物中间层对于垂直差动位移和水平位移较大 (温缩严重) 的情况效果不大, 此外其防裂效果可能较短暂。

在选择夹层类型时, 应对诱发反射裂缝的主要原因以及不同夹层减缓反射裂缝的效果进行具体分析。

5) 基层预切缝基层预切缝方法是在铺沥青面层前将半刚性基层按一定间距设置预锯缝, 且设法让这种裂缝仅保留在基层本层, 而不反射到面层。基层采用预锯缝来减少沥青面层反射裂缝的措施在国内外工程实践中有一定的应用, 且国外应用也较早, 在锯缝防裂基础上铺设一定宽度土工织物, 既起到了防渗作用, 又在一定程度上缓解了裂缝处沥青面层应力集中, 从而延缓或消除了面层反射裂缝的产生。

篇4：反射裂缝的防治措施

摘要:半刚性基层沥青路面具有承载力高、行车舒适等优点,但由于半刚性材料收缩性大的特点,基层容易开裂并最终会反射到沥青面层上,使半刚性基层产生收缩裂缝,并最终导致沥青混凝土面层开裂,从而大大地缩短沥青混凝土路面的使用寿命。本文根据多年的路面施工经验,对半刚性基层裂缝的原因及处治方法进行综合分析。

关键词:沥青路面 反射裂缝 防治措施

中图分类号:U416文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)03-0053-02

半刚性基层沥青路面由于具有强度高、造价低、整体性及水稳定性好等优点,在我国公路建设中得到了广泛的运用;但半剐性基层在运营期间易产生干缩裂缝和低温收缩裂缝,在交通荷载和温度荷载的重复作用下,半刚性基层的这种收缩裂缝很容易扩展到沥青面层而形成反射裂缝(reflection crack)。反射裂缝一旦产生,不仅影响路面的美观和行车舒适性,更重要的是大大的缩短了路面的使用寿命。

1 反射裂缝的常见类型

1.1 荷栽型反射裂缝

由于基层开裂,铺筑在其上的沥青面层在裂缝处产生应力集中。汽车驶经裂缝的过程中时,在车辆荷载作用的过程中,面层受到两次剪切一次弯拉,当行车荷载的反复作用使裂缝处面层底部所受应力超过材料的强度极限后,面层裂缝便随之产生并逐渐向上扩展,形成荷载型反射裂缝。

1.2 温度型反射裂缝

由于半刚性材料具有不同的热胀冷缩性,沥青面层在日变化温度作用下,顶面温度变化对底面大,在夜间温度下降变化的过程中,它们的热学性质会发生相互作用,就会在基层内部产生较大的温度应力,从而使半刚性基层处于受拉状态。而水泥稳定粒料线膨胀系数在(1.0～1.5)?0之间,当半刚性基层混合料抗拉强度小于收缩应力时,使基层开裂,最终反射到面层形成温度型反射裂缝。

2反射裂缝产生的原因和对路面的危害

2.1 反射裂缝产生的原因

由于半刚性基层材料属于水硬性材料,当基层建成以后,基层内部的物理化学反应要持续一个相当长的时间,基层材料的强度和刚度也随着龄期的增长而不断加强。所以这一类材料对温度和湿度的变化都比较敏感。如果施工条件不好,就有可能导致基层产生干缩性温缩裂缝,而其下卧层与该层之间的磨阻作用抑制了其收缩,从而在该层内部产生拉应力,当此应力超过其抗拉强度时则发生断裂。这种裂缝一般发生在使用期间的初冬季节,也可能发生在施工过程中基层铺筑后到尚未覆盖沥青面层之前。

当半刚性基层开裂以后,在沥青面层与半刚性基层层间的裂缝处形成一个薄弱点,在使用过程中,由于荷载应力与温度应力的共同作用,在该点的沥青面层底面产生应力集中,如沥青面层较薄则会引起开裂。随之,在行车和大气因素的反复作用下,裂缝逐渐向上扩展,直至沥青表面。这种裂缝通常称为反射裂缝。反射裂缝一般为横向裂缝,其间距大小取决于当地的气候条件、沥青面层的厚度,以及半刚性基层和沥青层材料的抗裂性能。当日温差变化较大,沥青面层较薄和半刚性基层和沥青面层材料的抗裂性能较差时,则裂缝间距较小;反之,则较大。

2.2 反射裂缝对路面的危害

反射裂缝会对路面性能和耐久性产生不利的影响。这些不利影响包括:防水性降低。路表出现任何裂缝,都会使路表水有机会进入路面结构内部,甚至进入对湿度敏感的路基土中。引起路基过大压应力。由于存在裂缝,造成路面板体不连续,在行车荷载作用下将加大板体边缘的变形,从而在裂缝处传递过大压力至路基顶面。增大路面应力和变形。上述的路面结构板体边缘变形,会在路面结构内(尤其基层)产生很大的应力和变形,在行车荷载作用下将缩短这些结构层的寿命。磨耗层沿裂缝的破坏。在车辆、水分、霜冻等因素的综合作用下,磨耗层常会沿裂缝发生骨料或小块沥青的剥落。反射裂缝不仅使路面使用性能老化,影响行车舒适性,而且导致路表水下浸,影响到路基的强度与稳定性。更为重要的是,在行车荷载反复作用和周期性变化环境温度的影响下,常常使得裂缝迅速向四周扩展,大大缩短了罩面层的使用寿命。

因此,反射裂缝是高速公路沥青路面所面临的一大技术难题。影响半刚性基层沥青路面开裂的因素很多,各种因素之间的相互作用也十分复杂,只有进行大量实验分析和实践总结,才能找准原因,并有针对性地进行防治。

3 预防半刚性基层沥青路面反射裂缝的主要措施

目前国内外对减少半刚性路面裂缝的主要思路是:一是使用防裂效果更好的面层或基层材料;二是通过增加沥青面层厚度以防止基层反射裂缝;三是从结构本身人手防止和减少半刚性沥青路面基层的反射裂缝。在沥青面层和半刚性基层之间设置一层弹性模量低、韧性好的材料作为应力吸收层以吸收半刚性基层裂缝,目前这种方法是国内外工程实践中用得较多的一项工程措施。针对半刚性基层沥青路面反射裂缝采取的具体措施如下。

3.1 增加沥青面层的厚度

通过增加沥青面层厚度以防止基层反射裂缝,国际上通用的结论是需要将沥青面层增加至15～25cm。增加加铺层厚度,一方面可以减少旧面层的温度变化,并降低加铺层的拉应力,另一方面可以增加路面结构的弯曲刚度,降低接缝处的弯沉差,减少加铺层的剪切应力。同时,可以延长其疲劳断裂寿命。

但单纯依靠增加加铺层厚度的方法有其弊端:一方面增加加铺层厚度可能会受到路面标高的限制;另一方面增加加铺层厚度,必将大幅度增加路面造价,而且在夏季高温时沥青混合料高温蠕变易产生车辙,同时会削弱由于旧水泥混凝土板作基层而产生的强基薄面的优势,故而这一方法有很大的局限性。

从已铺筑的高速公路的实例来看,裂缝情况随着面层厚度的加大有明显的改善,但是,车辙随着路面厚度的增加也随之增加,如广深高速公路,路面总厚度为100～110cm。这个结构当初是外商出于商业目的确定的,是不合理不经济的结构,从现在的情况来看,表面车辙严重,下雨后积水,出现大面积松散,返修率高。从车辙调查来看,这条路上车辙最大深度达到17mm,平均车辙深度为10mm,其主要原因是沥青层太厚影响了路面的高温稳定性。

由上可以看出,通过较厚的沥青面层来防止和减少反射裂缝,在经济上不合算,还可能导致其他路面病害的发生。

3.2 进行半刚性材料的合理组成设计

通过进行半刚性基层材料的合理设计,如调整结合料用量与比例,增加粗骨料含量并严格设计级配,以尽可能的减小其温缩和千缩系数,增加半刚性基层材料的抗裂性能,但是不能从根本上消除半刚性材料的开裂而导致的路面反射裂缝。

3.3 在面层与基层之间增加级配碎石层

采用具有一定厚度的优质级配碎石作为上基层,而用半刚性材料作为下卧层,这种上柔下刚式的“组合基层”在很大程度上能够防止和减少半刚性基层反射裂缝,同时级配碎石基层还能充当具有排水功能的基层0级配碎石层是由特粗式级配沥青碎石混合料所组成,具有20%～35%的空隙率,它提供了一种散逸运动的方式,能够把交通荷载与环境温度作用下所引起的原水泥混凝土路面板产生的运动消散掉。

目前国内将级配碎石作为半刚性基层与沥青面层之间的中间层的设计尚不多见,但在美国、澳大利亚以及南非已作为减少沥青路面反射裂缝的措施获得了较多应用,且效果较好。但是与其他方法相比,增加级配碎石层的经济性较差。

3.4 加铺土工织物或格栅

包括聚丙烯或聚醋织物和聚乙烯、聚丙烯或聚醋无纺织物。无纺织物厚度为0.4～4mm,模量为10～160MPa,临界应力5～20MPa,临界应变4o%～140%。织物的厚度较薄些,为0.4～0.7mm,模量则高些,为400～1500MPa。临界应力和应变相应为40～140MPa和8%～15%。无纺织物夹层的主要作用与橡胶沥青应力吸附夹层相似。而织物由于模量稍高,可对加铺层起少量加筋作用。

在半刚性基层顶或沥青之间设置各种土工合成材料,可以提高沥青混合料的抗拉强度与抗变形能力。20世纪80年代初,英国诺丁汉大学布朗教授经过三、四年的试验和研究将塑料格栅应用于沥青路面。他通过对比加铺和未加铺土工格栅的沥青路面,认为前者比后者可以推迟疲劳裂缝出现达19倍,可以减少车辙50%。

沥青面层的抗裂强度,土工织物中间层国外自80年代以来广泛使用,多用于具有严重裂缝旧沥青路面或水泥路面上加铺沥青新面层的中间防裂层,品种多为编织尼龙、无纺聚丙烯和玻璃纤维几种,其中以无纺聚内烯(Petromat)效果较好,总的研究结果表明防裂效果有好有坏,一般来说土工织物中间层对于垂直位移和水平位移较大(温缩严重)的情况效果不大,此外其防裂效果可能较短暂。

格栅包括聚丙烯或聚醋土工格栅、玻璃格栅和金属格栅。土工格栅的厚度为0.8～11mm,模量为900～2500MPa,临界应力和应变与织物相近。金属格栅的厚度为2～4mm,其模量可达到8000～10000MPa。刚度大的夹层对于降低加铺层内因温度下降而引起的应力和应变的作用不如软夹层,但对于降低荷载产生的应力应变的作用则远大于软夹层,采用复合式夹层(下层为应力吸收层,上层为金属格栅),虽然可以像软夹层那样减少温度引起的反射裂缝,但仍保留了软夹层不能降低加铺层荷载应力的缺点。由此,各种夹层具有不同的刚度,在减少反射裂缝方面所起作用也不同。软夹层在减少温度引起的反射裂缝中可起到重要作用,但在降低荷载应力方面作用不大,甚至可能有不良影响,而刚(劲)度与沥青加铺层材料相近的硬夹层,则对降低荷载产生的反射裂缝最为有效,但在减少温度引起的反射裂缝方面不如软夹层有效。因而,在选择夹层类型时,应对诱发反射裂缝的主要原因以及不行具体分析。

3.5 基层预切缝

基层预切缝方法是在铺沥青面层前将半刚性基层按一定间距设置预锯缝,且设法让这种裂缝仅保留在基层本层,而不反射到面层。基层采用预锯缝来减少沥青面层反射裂缝的措施在国内外工程实践中有一定的应用,且国外应用也较早,如德国1986年设计规范规定,当沥青面层厚度小于或等于14cm时,基层厚度不管多大,只要基层抗压强度不大于12MPa,基层必须预切缝;前苏联为了避免薄沥青面层下水泥稳定土基层产生不规则的紊乱的裂缝反射到沥青面层上,也为了减少裂缝的破坏作用,建议在水泥土基层上每隔8～12m作一假缝,深6～8cm,缝宽10～12mm。它的防裂原理主要是通过锯缝改善基层约束条件,从而在一定程度上释放温度应力来达到防裂目的。同时,在锯缝防裂基础上铺设一定宽度土工织物,既起到了防渗作用,又在一定程度上缓解了裂缝处沥青面层应力集中,从而延缓或消除了面层反射裂缝的产生。

4 结束语

随着国民经济的发展,为满足交通运输发展的需要,许多80年代、90年代修建的道路已进人大修改建期,如何充分利用原有道路进行改造,发挥更好的社会经济效益,已是非常紧迫的任务。结合实践总结以下几点供参考:第一,理论计算与实践紧密结合,从经济合理、安全可靠、可操作性强等因素中找到其切人点;第二,加强对旧路的检测与评价,量化路面现状,合理分段,路面改造结构形式要有利于施工;第三,旧路改造相当复杂工作内容多,牵涉面广,做到动态设计与动态施工有机结合;第四,施工队伍必须具备较高的技术素质和良好的施工装备;第五,旧路改造属于“细活”工程,监理及业主等监督管理部门须严格控制材料和施工质量;第六,合理的设计和施工周期是优良产品的有力保障。

实践证明,虽然这些措施达到了一定的防裂效果,但是它们的防裂效果和机理不相同,且各类措施防裂效果很有限。因此,应根据路面结构的实际情况,综合利用多种防裂措施与方法以达到最佳的防裂效果。

参考文献:

[1] 沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社,2006.

[2] 李淑明,许志鸿.防止反射裂缝的沥青加铺层设计方法[J].华东公路,2006 ,(4).

[3] 袁宏伟,杨红辉.格栅加筋沥青混凝土路面的路用性能研究[J].公路,2005,(11).

[4] 叶国镑.防治沥青路面反射裂缝的设计方法[J].中南公路工程,2008, (1).

[5] 王铭,杜骋.半刚性基层沥青路面反射裂缝防治探讨[J].南京:江苏省交通厅技术论文汇编,2005.

[6] 李惠霞,王建.半刚性基层沥青路面裂缝的防治措施[J].煤炭技术.2007,(9).

篇5：反射裂缝的防治措施

国省干线公路半刚性基层反射裂缝防治措施

对半刚性基层沥青混凝土路面反射裂缝产生的原因进行了分析,同时也提出了相应的预防与治理措施.

作 者：田炳胜 作者单位：永康市交通设计所,浙江永康,321300刊 名：城市建设与商业网点英文刊名：CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN年，卷(期)：2009“”(14)分类号：U4关键词：国省干线公路 半刚性 反射裂缝 措施

篇6：反射裂缝的防治措施

水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层反射裂缝的防治措施

本文叙述了水泥混凝土路面反射裂缝的产生和发展及处治措施.

作 者：林爱萍 作者单位：商丘市交通局,河南,商丘,476000刊 名：科技信息英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(3)分类号：U4关键词：水泥混凝土路面 反射裂缝 防治措施

篇7：反射裂缝的防治措施

沥青胶砂吸收层在处治沥青路面反射裂缝中的应用

沥青路面反射裂缝是沥青路面常见的`病害之一.本文介绍了沥青沥青胶砂吸收层在处治沥青路面反射裂缝中的应用、试验方法和指标及其施工要求.

作 者：袁红军 作者单位：新疆路桥桥梁建设有限责任公司,新疆,乌鲁木齐,830000刊 名：科技信息英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(25)分类号：U4关键词：改性沥青胶砂 宣内试验 施工要求

篇8：浅析沥青路面反射裂缝的预防措施

1 橡胶沥青应力吸收层SAMI

京珠高速公路广珠段K61+589-K71+902白加黑路段反射裂缝比较严重, 每隔5-10就有一道横向裂缝, 为了解决白加黑路段由水泥板切缝反射上来的裂缝, 在2009年路面罩面时先铺设了橡胶沥青应力吸收层SAMI。

1.1 应用材料及技术指标

1.1.1 基质沥青:采用70号道路石油沥青, 经检测各项技术指标符合技术规范要求。

1.1.2 橡胶沥青:废胎胶粉采用常温研磨粉碎而成的40目的斜交胎胶粉, 试验路段橡胶粉外掺比例为22%, 采用湿拌法间歇式工艺现场加工。

1.2 橡胶沥青应力吸收层SAMI施工工艺

1.2.1 施工前将下承层清理干净, 在洒布橡胶沥青前, 安排施工人员用便携式吹风机将施工工作面清理干净, 保证工作面洁净干燥。

1.2.2 洒布橡胶沥青:采用可有效控制洒布量、具有加温、保温和搅拌功能的专用沥青洒布车进行橡胶沥青的洒布, 洒布过程中, 洒布车保持匀速行驶, 设计洒布量约为2.0~2.4kg/m2, 洒布温度控制在180~190℃范围内, 当罩面厚度小于5cm时, 为了避免泛油, 洒布量尽量采用低限, 由于在京珠高速公路广珠段路面处治工程中只罩面3cm厚, 实际施工过程中个别地方由于洒布量较大, 出现泛油现象, 这种情况洒布量改为1.8~2.0kg/m2比较合适。

1.2.3 橡胶沥青洒布后, 及时洒布预拌碎石, 撒布量为面积覆盖率60~70%, 碎石的规格为6~11mm的单粒径预拌碎石, 撒布量按10kg/m2控制。

1.2.4 撒布碎石后, 及时用重型胶轮压路机紧跟碎石撒布车碾压1~2遍, 禁止车辆通行, 并尽快安排摊铺沥青混合料。

1.3 橡胶沥青应力吸收层SAMI施工质量控制

1.3.1 为了确保橡胶沥青洒布量和预拌碎石撒布量达到要求, 在施工前要进行试验, 调试好设备的洒布量。

1.3.2 沥青洒布车在起步时洒布量不均匀或者沥青喷洒成块, 起步路段可采用沥青纸等遮盖保护工作面, 而当沥青洒布车内装有的沥青量较少时, 会出现洒布不均匀、漏洒等现象, 当沥青洒布车内沥青量不足时要停止施工, 装满沥青后再继续。

1.3.3 施工过程中要安排专人跟在洒布车后边, 当发现成团的沥青时要及时铲除, 发现碎石重叠撒布时要将多余的碎石清扫干净。

2 高弹性改性沥青应力吸收层SAWFTL

虎门大桥高速公路随交通量的快速增长, 路基段沥青路面出现严重的纵向、横向反射裂缝等病害, 为解决路面的反射裂缝, 2006年在路面维修中铺筑2.5cm的高弹性改性沥青应力吸收层SAWFTL, 然后再罩面。高弹性改性沥青应力吸收层SAWFTL的应用机理就是吸收和分散应力、防止裂缝反射到面层, 不仅可以防止基层裂缝的反射, 还可以防止雨水渗入基层, 延长沥青路面的使用寿命。

2.1 应用材料及配合比设计

应力吸收层的胶结料采用广州路翔公司生产的特种聚合物高弹性SBS改性沥青, 其具有较高的高温粘度和低温延度, 有较好的高温稳定性和低温抗疲劳性能, 集料主要采用深圳芙蓉石场辉绿岩机制砂、石屑、云浮石灰石石粉, 各集料技术指标满足规范要求。目标配合比中机制砂占66%, 石屑26%, 矿粉8%, 经过二次筛分热料仓取样最终确定生产配合比为:1#热料仓55%, 2#热料仓41%, 矿粉4%, 最佳油石比为9.0。

2.2 应力吸收层混合料的拌和

混合料的矿料中小于2.36mm的细集料大约占集料的70%~80%左右, 属于难于拌和的混合料, 石屑中矿粉含量很高, 必须加大引风的方式去除部分粉尘, 由于细集料很多, 使振动筛中的粉料筛的筛分效率大大降低, 2.36mm对应的筛孔应选择3.5mm。

否则过大的窜仓率使混合料级配变得很难稳定, 拌和时间为干拌10S, 湿拌50~55S, 拌和温度为175~180℃, 不得超过190℃。

2.3 应力吸收层的摊铺与碾压

应力吸收层在摊铺前要洒一层1.2kg/m2的热沥青粘结层, 并在其上撒3~5mm的预拌碎石, 然后再摊铺应力吸收层的, 应力吸收的摊铺要保证厚度的均匀性。碾压按照"紧跟、慢压、高频、低幅"的原则进行, 碾压时特别要注意压路机吨位的选择, 根据现场施工情况来看, 试验段时采用英格索兰DD110钢轮压路机进行碾压, 粘轮情况很严重, 分析原因后马上换用小吨位CC211钢轮压路机进行碾压后, 就没出现粘轮的情况了, 因此在初压适宜先用8~10吨的小吨位钢轮压路机碾压1~2遍, 然后再用10~16吨位的刚轮压路机碾压2~3遍, 不可采用胶轮压路机。此外由于应力吸收层很薄, 必须控制好摊铺和碾压的温度, 摊铺温度控制在165℃左右, 初压温度在160℃左右, 在90℃左右完成碾压工作, 温度小于50℃才可以解放交通。

2.4 质量控制

2.4.1 应力吸收层平均厚度为2.5cm, 要求控制在 (2.5±0.5) cm范围内。

2.4.2 应力吸收层应当采用旋转击实法, 旋转成型压力为600Kpa, 压实次数为50次, 空隙率为0.5%~2.5%, VMA≥19%, VFA指标为85%~98%。2.4.3由于应力吸收层的空隙率很小, 压实后, 路基上的水分蒸发后无法排走, 可能形成一些小气包, 应将其刺破。

2.4.3 压实密度为最大理论密度的 (97±2) %。压实完成后孔隙率控制在1%~5%

3 结语

应力吸收层作为沥青路面裂缝的预防措施, 近年来在各高速公路都得到较广范围的应用, 具有推迟反射裂缝产生、防水等性能, 2006年在虎门大桥高速公路东引道路基段施工高弹性改性沥青应力吸收层SAWFTL累计半幅5.5km;2007~2008年在虎门大桥高速公路西引道路基段又铺设了高弹性改性沥青应力吸收层SAWFTL;2009年京珠高速公路广珠段施工了双向10km的橡胶沥青应力吸收层, 通过这些试验性路段的成功实施, 相信在安徽省沥青路面反射裂缝的预防中, 应力吸收层会得到广泛的应用。

参考文献

[1]交通部公路科学研究所.JTG F40-2004, 公路沥青路面施工技术规范[S].北京:人民交通出版社, 2004.

[2]沈金安, 李福普, 陈景.高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策[M].北京:人民交通出版社, 2004.

[3]交通部公路科学研究院.橡胶沥青及混合料设计施工技术指南[S].北京:人民交通出版社, 2008.

[4]张肖宁等.虎门大桥路基段路面维护工程设计文件[Z].广州:广州华惠工程技术咨询有限公司, 2006.

篇9：反射裂缝的防治措施

【关键词】半刚性路面；路面反射裂缝成因；防治措施

随着中国经济的迅速发展，我国高等级公路建设得到蓬勃发展，高等级公路里程不断增加。为适应高等级公路重交通、重载对道路的要求，以无机结合料稳定粒料（土）类为基层，沥青混凝土为面层的半刚性路面被广泛使用于高等级路面，然而半刚性路面裂缝问题日益突出；因此，研究半刚性路面裂缝产生原因及其防治措施就显得迫不及待。

1.反射裂缝的类型

对于半刚性基层沥青路面，反射裂缝是由于半刚性基层在温度梯度和湿度变化的影响下产生收缩开裂，此种基层材料先开裂而后沿开裂基层向上方反射到沥青面层而形成的裂缝，或者在行车荷载作用下，裂缝沿已开裂半刚性基层向上扩展而形成的裂缝。很显然，反射裂缝的产生主要是刚性基层已先开裂，再经行车或温度、湿度变化而引起沥青面层裂缝。

沥青路面开裂的原因和形式多种多样，沥青路面的裂缝类型主要包括两种：一是荷载型裂缝，主要是由于行车荷载作用产生的；二是非荷载型裂缝，其主要类型是温度裂缝，它包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝两种。根据研究资料表明，半刚性路面的反射裂缝主要是由温度引起的非荷载型裂缝。

2.反射裂缝成因分析

半刚性路面裂缝成因，一是基于半刚性材料的温缩与干缩固有特性；二是基于外部环境（荷载、暴晒、蒸发）等作用。

2.1水泥稳定粒料（土）干缩特性及影响因素

水泥和各种粒料（土）加水拌和与压实后，由于水分蒸发和混合料内部发生水化作用，其含水量会不断减少，在不断失水的过程中，半刚性基层内部产生干缩应力，产生体积收缩应变，由于道路横向约束较小，体积收缩应变主要以产生横向收缩裂缝为主。干缩特性一般以干缩系数的大小来描述。经研究与试验分析，影响水泥稳定粒料的干缩性主要受粒料中土的含量和塑性指数、水泥剂量、制件含水量和失水率等因素有关，试验表明：

（1）水泥剂量不变时，水泥粒料的干缩应变小于水泥土的干缩应变，水泥粒料的干缩应变随土含量增大而增大。

（2）粒料土的塑性指数对水泥混合料的干缩应变的影响是正比关系，即塑性愈大，干缩应变也愈大。

（3）制件含水量对水泥稳定粒料土的干缩应变明显，含水量增加，干缩应变也增加。

（4）失水率愈大，基层内部产生的收缩应力愈早，失水量愈大，混合料的收缩系数愈大。

（5）干缩应变随集料级配和水泥剂量有很大变化，一般说集料平均粒径增大，水泥剂量的影响而减少，对于集料平均粒径在5.7mm以上时，水泥剂量的影响很小，对于集料平均粒径在1.2～3.3mm的集料，水灰比对干缩应变的影响特别明显。

（6）骨架密实结构水稳碎石在龄期相同时的干缩系数明显小于悬浮结构。

2.2水泥稳定粒料土温度收缩特性及影响因素

组成水泥稳定粒料土的矿物颗粒（集料）、水和空隙中的气体在降温过程中相互作用的结果，使压实后的混合料产生体积收缩，即温度收缩。就组成固相的矿物颗粒而言，原材料中砂粒以上的颗粒温度收缩系数较小，粉粒以下的颗粒温缩性较大，粘土及其它胶体颗粒温缩性大小与其扩散层厚度成正比。影响半刚性材料的温缩性质的主要因素是：含水量、集料和土的含量、土的矿物成分、环境温度和龄期等。

2.3荷载的影响

当行车荷载经过接缝或裂缝时，在面层中产生的应力影响线可分为三个阶段：一是轴载位于接、裂缝一侧时，接、裂缝两侧产生较大的相对位移，在沥青面层中造成较大的剪切应力；二是轴载位于接、裂缝顶面时，两侧无相对位移或相对位移较小，沥青面层主要承受弯拉应力作用；三是轴载驶离接、裂缝时，在面层内产生与第一次方向相反的剪切应力。在整个过程中沥青面层受到两次剪切一次弯拉作用，其直接结果是引起裂缝的产生和扩展，荷载因素是引起裂缝的一个重要因素。

3.防治对策及处理方法

目前，中国在防治裂缝方面主要从以下三大部分进行处理：一是改善沥青混凝土面层性能，如增加沥青层厚度、加筋罩面层、使用改性沥青等；二是设置应力/应变吸收薄膜夹层，如采用SAMI、土工织物、土工网格、粘结间断层等；三是对基层材料本身，选择抗冲刷性好，干缩系数和温缩系数小和抗拉强度高的半刚性材料。

3.1适当增加沥青面层厚度

从反射裂缝产生机理分析，沥青面层反射裂缝产生很大程度上受沥青面层厚度的影响。厚度超过15cm的沥青面层不仅可以有效地防止反射裂缝的扩展，还可以有效地降低车辆荷载引起的剪应力。当然，过分的增大面层的厚度，会造成浪费；因此，适当的增大沥青面层的厚度，对防治沥青面层反射裂缝产生是一种有效的方法。

3.2改善半刚性基层的温、干缩性质

造成半刚性基层沥青反射裂缝的另外一个重要原因是半刚性基层自身的开裂。为了减少自身的开裂，所以就要降低其温缩和干缩系数，为此采取以下措施：（1）尽量使用骨架密实结构矿料级配。（2）由于细料比表面大，所以半刚性基层材料中细料越多，材料内部孔隙也就越多，从而在水作用下其收缩也就越大；所以要控制粒料中细料含量和塑性指数，通过0.075mm 筛孔的细料含量控制在约5%～7%，细土的塑性指数应尽可能地小，不宜大于4。（3）在满足要求的情况下，用最小水泥剂量。因为随着水泥用量增加，其收缩也随之增加。必要时，在水泥稳定料中使用减水剂。

3.3在面层和基层之间设置应力应变削减中间层（SAMI）

SAMI 对减缓反射裂缝的产生与扩展有效果明显，不仅可使裂缝处相对位移产生的应力传到面层时大为减少（有人研究认为可减少到15%），而且可明显减弱裂缝尖端应力的奇异性，降低应力强度因子。SAMI可以分成以下几类：橡胶沥青中间层，预制纤维膜布，土工织物中间层，低稠度沥青混凝土中间层，开级配沥青混凝土底层。在选择和设计SAMI 应注意以下几点：（1）SAMI 与面层、基层的粘结性能，这种粘结必须是均匀和永久的，否则会过早出现分层。（2）SAMI 的劲度：夹层的劲度与夹层的模量和厚度有关，如果夹层的劲度很低，那么在罩面层的底部引起很大的应变，从而导致罩面层的开裂。与此相反，如果夹层的劲度过高或者夹层特别薄，温度应力将100%的传递到罩面层中，起不到防止反射裂缝的效果。（3）SAMI 的韧度：如果SAMI 的韧度太低，那么裂缝将很容易在SAMI 中扩展，使得SAMI 没有防治效果或者效果有限。

3.4在面层和基层之间设置级配碎石

在半刚性基层与较薄沥青面层之间设置级配碎石（厚度一般为100mm～150mm）也是一种较有效的减少反射裂缝的措施。因为级配碎石作为散粒结构，不传递拉应力、拉应变，能充分吸收其下层裂纹释放的应变能；此外，级配碎石还有很好的隔离作用，可以大大改善半刚性基层的温度、湿度状况，从根本上消除和减轻半刚性基层的温缩和干缩，减少反射裂缝。

4.结束语

就目前理论和施工技术而言，完全消除和彻底解决半刚性沥青路面反射裂缝的产生是不可能的。但是，只要我们对此问题进行不断的研究探索和实践， 在工程建设实施中，从设计到施工，每道工序严格把关，规范作业，严把过程质量控制，对可能影响半刚性路面产生反射裂缝的因素及时采取相应有效的措施，就能最大限度地减少路面的反射裂缝。实践证明，适当增加沥青面层厚度、降低半刚性基层的温干缩系数、在面层和基层之间设置应力应变削减中间层（SAMI）或级配碎石是目前消除和减少半刚性路面反射裂缝行之有效的措施。

【参考文献】

[1]张起森，郑健龙.刚性基层沥青路面的开裂机理[J].土木工程学报，1992.