沥青路面反射裂缝的防治分析

【摘 要】分析了沥青路面反射裂缝产生的原因，并对反射裂缝的研究方法进行了阐述，提出了防治反射裂缝的合理思路；对目前已有的几种反射裂缝防治方法进行了介绍和比较，对如何防止反射裂缝有一定工程指导意义。

【关键词】沥青路面；反射裂缝 ；形成机理；防治方法；

目前沥青路面已经成为中国高等级公路面层结构的主要形式。这主要是因为沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、振动小、噪音低、施工期短、养护维修简便、适宜分期修建等优点。

在公路营运过程中，具有众多优点的沥青面层也出现了诸多问题，主要包括裂缝、车辙、松散剥落和表面磨光等病害。其中反射裂缝加速路面破坏，对路面的使用质量有严重影响，缩减了路面使用寿命，提高了公路的养护费用。本文就反射裂缝进行了初步的分析，对在公路工程中防治反射裂缝有一定的指导意义。

1反射裂缝对于路面结构的危害

沥青路面反射裂缝对路面的平整度有着较大影响，加速路面的水损害、造成路面松散剥落等病害，破坏了沥青面层的整体性，降低了路面抵抗车辆荷载和自然因素影响的能力。

和他类型裂缝相比，反射裂缝除了裂缝的一般危害外，还具有其他更大的危害性。由于反射裂缝的开裂方向自下而上，通常裂缝贯通整个路面结构，把原本连续的整体性路面结构断裂成长度不等的断板，车辆通过时，车辆荷载不能按设计状况均匀地传递和扩散，造成下承层的荷载增大，最终使路面结构的损坏。一旦路面损坏，路面上的积水通过反射裂缝进入基层和路基，造成基层和路基由上到下的破坏。此外，反射裂缝的处理难度较大。

路面表面的一般裂缝，通常只影响路面的表面观感，对路面的结构不产生影响，处理起来也较容易。而反射裂缝不仅会危害路面的表面功能，而且会破坏路面的结构，并且难以修复。因此，对于反射裂缝形成原因和防治措施的研究具有重要意义。

2沥青路面反射裂缝产生的原因

2.1无机结合料稳定类基层自身的特性

半刚性路面是我国广泛采用的路面形式，由无机结合料稳定类基层和各类沥青面层组成。半刚性结构层具有稳定性好，结构本身自成板体，抗冻性能较好等特点，但其容易产生干缩和温缩裂缝。

收缩裂缝随着时间的推移反射到路表面，会给路面的整体结构带来一定的破坏。同时雨水和外来杂物顺着裂缝就可能渗人基层，从而引起基层、路基软化，导致路面承载力下降，或滞留于层间。在行车荷载高速作用，极大的动水压力会冲刷基层 ，使其丧失支撑力而导致沥青路面产生唧泥、网裂、路面变形等病害。

2.2旧水泥混凝土路面原有裂缝的延伸和扩展

旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土层是一种刚柔相济的复合式路面结构。理论分析表明，沥青加铺层反射裂缝是由于温度变化引起水泥混凝土板收缩和翘曲变形以及交通荷载产生挠曲和剪切变形，使得旧水泥混凝土板裂缝或接缝附近的沥青混凝土产生应力集中，从而导致沥青混凝土加铺层在对应于旧路面板裂缝或接缝位置上形成的裂缝。为此，反射裂缝的发生也将严重影响沥青加铺层的使用寿命，是“白改黑”工程的一大技术难点。

3反射裂缝的防治思路

基层收缩产生的拉应力引是起反射裂缝的主要原因，粘结层是应力传递的介质， 沥青层底的拉应力大于最大容许拉应力时，这时沥青路面就会产生反射裂缝。反射裂缝的发生实质上就是一个基层通过粘结层对沥青面层施加作用力，最终使其破坏的过程，反射裂缝的防治有三个思路：（1）提高沥青混合料的抗拉强度（考虑沥青混合料的抗裂性能）。（2）阻断应力传递路径（考虑基层和沥青面层的接触状态）。（3）消除反射裂缝产生的根源（考虑基层自身状态）。在上述反射裂缝防治的思路，国内外学者通过大量的研究分析，提出了较多反射裂缝防治方法。

4 反射裂缝具体的防治措施和对比分析

4 .1加厚沥青面层

提高面层厚度的作用：提高路面结构的承载能力，改善面层受力情况；裂缝在面层内的传递路径增长，使反射裂缝贯穿面层的时间推迟；改善了面层的保温性能，使基层内部的温度应力减小。但研究发现，沥青面层的弹性模量和无机结合料稳定类基层或旧水泥混凝土路面有着较大的差异，通过车轮荷载的反复碾压，较厚的沥青面层底部往往产生不是拉应力，而是较多的压应力，这会使得沥青面层容易产生严重的车辙。同时，过厚的沥青面层增加了工程的造价，与我国无机结合料稳定类路面“强基薄面”的设计初衷相违背。因此，不能单纯依靠增厚面层来防治反射裂缝，必须结合其它防裂措施，才能在兼顾经济性的同时取得良好防裂效果。

4.2 设置土工材料夹层

土工织物或玻璃格栅等新型土工材料已广泛应用于防治反射裂缝的措施中，并起到了良好的经济效益和社会效益。与聚酯和聚丙烯纤维格栅、土工布相比，玻纤格栅具有以下优点：（1）抗拉强度大，在20℃时的弹性模量是沥青混凝土弹性模量的20倍，能将反射裂缝应力由垂直方向转为水平方向，从而增强沥青混合料的整体抗拉强度。（2）延伸性低，具有很高的抗变形能力，断裂时的延伸率小于4%；（3）高温稳定性良好，物理化学性能稳定，玻璃纤维熔点在1000℃左右，保证了其在高温摊铺时的稳定性；（4）与沥青混合料相容性好，保证其与沥青混合料之间不产生滑动；（5）嵌锁和限制作用好，沥青混合料中的集料能穿过玻纤格栅结构，形成一个复合的力学嵌锁体系，并能提高传荷能力，减少变形。

4.3 应力吸收层

当前使用较广泛的应力吸收层有SAMI和SAWI等，SAMI由橡胶沥青或改性乳化沥青与细集料组成，SAWI指应力吸收防水粘结层和高粘度沥青砂。通过一些实体工程实践证明，应力吸收层也是有效的防止反射裂缝的材料，其特点有：（1）抗反射裂缝：应力吸收层材料为高粘度改性沥青（如橡胶沥青） 和单一粒径的集料具有较好的黏结性，将裂缝处位移引起的应变消除在夹层中，从而消除了裂缝处沥青面层的应力集中现象；（2）抗水损坏：应力吸收层材料中的高粘度沥青含量较高，形成一定厚度的沥青膜，能够阻止地表水的下渗，对路基起到保护作用；（3）黏结性：高粘度沥青提高了面层层间黏结力，能够有效的减缓路面出现拥包、推移等破坏。

4.4 预压裂技术

预压裂技术是指对施工完基层进行的短期养护（1～3d）之后进行数次振动碾压以形成细微裂缝系的一种技术。通过对基层进行预压裂，使得基层内部出现细微的网状裂缝，从而在一定程度上减缓基层收缩对沥青面层的影响。通过后期的养生，能够恢复基层由于预压裂而损失的强度，同时这些预压裂形成的细微的网状裂缝不会影响基层的承载力。欧美等国家的在应用预压裂技术取得了较好的成效，对反射裂缝的防治非常有效的。

5结语

反射裂缝是沥青路面最主要的病害之一，易引起路面的二次病害，破坏路面的整体性能。我国目前在沥青路面反射裂缝防治中，常采用单一的防治措施，很少工程实例采用多种防治措施结合使用，有必要加强这方面的研究。

预压裂技术在国外的应用广泛的为解决此病害提供了非常好的思路，且能够非常有效地防治反射裂缝的发生，其施工工艺简单，具有广阔的应用前景。

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