浅议反射裂缝和其防治措施

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1、浅议反射裂缝和其防治措施　　摘要：在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层是改善路面使用性能、提高承载能力和延长服务年限的主要措施之一。由于旧水泥混凝土路面存在接缝和裂缝，在交通荷载、环境因素以及二者共同作用下扩展并延伸到沥青加铺层中，形成反射裂缝，本文分析沥青加铺层反射裂缝的产生机理及常用防治措施。关键字：反射裂缝；防治措施；旧水泥混凝土路面中图分类号：TU375文献标识码：A文章编号：在旧沥青路面上直接加铺沥青混凝土面层是提高路面结构承载力、恢复路面使用性能的有效修复措施，得到了国内外的广泛重视。由于旧水泥混凝土路面存在接缝和裂缝，在交通荷载、环

2、境因素以及二者共同作用下扩展并延伸到沥青加铺层中，容易形成反射裂缝，因此有必要研究反射裂缝产生的机理及防治措施。一、反射裂缝产生的机理反射裂缝是指下层旧水泥混凝土板的接缝或裂缝,由于环境(主要是温度)的不断变化与车轮荷载的反复作用,产生位移,8沥青混凝土面层在对应于旧路面板接、裂缝的位置上出现的裂缝。旧水泥混凝土接缝或裂缝附近的位移，包括由于环境温度的变化而引起旧面层板的水平向伸缩和由于交通荷载作用而引起的旧面层板边缘的竖向弯沉。各地区的环境温度状况不同，各阶段的交通情况和现有路面结构状况也不相同，因而，反射裂缝的产生可能主要是环境因素（温度）引起

3、，也可能是交通荷载作用引起，或者是二者共同作用造成的。旧水泥混凝土板由于温度变化所引起的收缩是围绕在接缝或裂缝间的中线向内进行的，沥青混凝土加铺在旧水泥混凝土板上，由于旧面层与沥青加铺层的层间粘附阻力，旧面层板因温度下降而收缩时，会带动沥青加铺层出现相应的收缩变形。在接缝或裂缝上方的沥青加铺层出现拉应力集中，如果降温梯度较大，或降温速度较快，面层板的收缩就会较大，产生的温度拉应力是比较大的，这个应力可能会超过沥青混合料的抗拉强度，加铺层便会出现开裂。温度拉应力大小随旧面层板的收缩变形量和层间的粘附阻力而变化。旧水泥混凝土面层一般较厚，在寒冷天气中，

4、温度在旧水泥混凝土路面板厚方向不均匀分布，深度越深收缩量越大，会引起混凝土面板的翘曲，而导致裂缝或接缝处沥青面层温度翘曲应力过大而开裂。这种因为旧水泥混凝土板翘曲而引起的裂缝称之为温度翘曲型反射裂缝。8在我国的南方地区，由于气温较高，可能产生的降温梯度较小，降温速度较慢。在这种情况下，考虑沥青材料的应力松弛性质，由负温差产生的应力可能会完全松弛，或其差值（温差应力与松弛应力之差）不至于超过材料的抗拉强度，这样沥青路面不可能因为一次降温而开裂。但是，因为气温是呈周期变化的，在一天之内要经过降温和升温的交替过程，这样就产生了温度应力的拉压反复过程，有可

5、能导致沥青层因温度疲劳而开裂。研究表明，路面开裂以后，裂缝尖端的应力强度因子随着面层弹性模量的增大而增大。另一方面，大量的试验资料证明，温度对沥青混合料的弹性模量具有很大的影响。温度越低，弹性模量越大，温度越高，弹性模量越小。因此，同样的路面结构，在北方寒冷地区产生低温收缩的可能性要比南方亚热带地区大得多，因温度而引起的反射裂缝也就较易出现。二、反射裂缝的不利影响沥青路面出现裂缝是路况恶化的征兆，会对路面性能和耐久性产生不利的影响。这些不利的影响包括：1、防水性降低路表出现任何裂缝，都会使路表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

6、、引起路基过大的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。83、增大路面的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、磨耗层沿着裂缝的破坏在车辆、水分、霜冻的因素的综合作用下，磨耗层常会沿着裂缝发生骨料或小块的沥青剥落。三、防治反射裂缝的措施在几十年防治反射裂缝的实践中，各地试验了多种防治措施，涉及整个路面结构。这些措施大致可分为三类:改善沥青混凝土罩面层性能、设置中间夹层和处治旧路面板。具体

7、采用措施有如下几种：1、增加沥青加铺层的厚度增加沥青加铺层厚度，可以增加路面结构的弯曲刚度，减小接缝或裂缝两侧由交通荷载所引起的竖向位移差，美国地沥青协会(AI)试验发现增加加铺层厚度可以降低旧路面接缝或裂缝处的弯沉量,每厘米厚的沥青混凝土加铺层可降低2%的弯沉(最大可达到4%～5%)。由于加铺层厚度增加，旧水泥混凝土层的温度变化就会减少，可以降低由温度变化所引起的温度拉应力。同时，对于较厚的加铺层来说，裂缝由加铺层底面扩展到顶面需要经历较长的距离，即可以延长其使用寿命。82、在沥青加铺层上锯切横缝在沥青加铺层上，对应旧水泥混凝土接缝或裂缝处锯切横

8、缝，可以消除加铺层内因温度收缩受阻而产生的温度拉应力。但这种方法只适用于旧路面结构状况良好，接缝处板边弯沉较小的混凝土路面