土工布减缓水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝施工技术

　　1反射裂缝形成的原因及其减缓措施

　　在旧水泥路面上加铺沥青层时，由于接缝、裂缝的存在使旧水泥混凝土路面作为基层的整体强度降低，并且在环境温度的变化和外力载荷的作用下，使沥青加铺层处于复杂的三维应力状态下。在这种三维应力的作用下，原水泥混凝土路面的接缝和裂缝处的水平位移通过力的传递作用，在接缝和裂缝上方新铺沥青层内出现应力集中，将旧水泥路面的裂缝反射上来，从而形成反射裂缝。

　　反射裂缝产生的原因有很多：温度变化、载荷作用、温度和载荷共同作用等。大量研究表明温度变化引起的水平位移是产生反射裂缝的主要原因。

　　反射裂缝一直是水泥混凝土路面加铺沥青面的关键问题。目前国内外采用了许多方法减缓反射裂缝反射到路表面的时间，减少路表水通过裂缝对基层和路基的侵蚀破坏。在本工程中，经综合论证后决定对于沉降较大的部分路段，采用铺设土工布以减缓反射裂缝的产生，路面加铺结构示意图见图1。

　　土工布是一种采用特殊的挤压和定向拉伸技术加工而成用于防止反射裂缝的主要土工合成材料，有聚乙烯土工布、平布、有纺土工布和无纺土工布等。本工程使用的是无纺土工布，它具有较高的拉伸模量和抗拉强度，膨胀系数低、尺寸稳定性好。因此，土工布的使用，有效的改善了路面结构应力的分布，缓解接缝或裂缝处的应力集中，将应力向水平方向分布，防止和减少沥青路面各种裂缝的产生，如疲劳、低温收缩开裂、高温车辙、由下面层裂缝引发的反射裂缝等，从而提高了路面质量，延长路面使用寿命；土工布具有热稳定性，不易收缩和起皱，由于表面粗糙施工时车辆通过不易被粘起；土工布有较强的沥青浸渍能力，与粘层油结合后能形成一个理想的渗透层，具有良好的防水和保温作用，使旧水泥混凝土路面、土工布与加铺沥青层形成一个整体，有效减缓反射裂缝的产生，提高沥青加铺层寿命，减少沥青加铺层的养护费用。同时，铺设土工布减缓反射裂缝的效果相当于铺设约30mm的沥青混凝土的效果，所以使用土工布还可有效减少加铺沥青层的厚度，因而是一种比较经济的减缓反射裂缝的措施。

　　2　土工布施工工艺

　　2.1　对土工布的技术要求

　　对土工布要求其强度高，变形小，能承受170℃以上的高温，延展性要好，有良好的抗酸和抗腐蚀性，本工程采用POLYFELT GEOSYNTHEIKS生产的PGM14长丝纺针刺非织造土工布，其性能见表１。

　　2.2　下承层准备

　　对旧水泥混凝土面板按要求测量其弯沉值，板块单点弯沉控制指标（单位0.01mm）为：

　　a、单点实测弯沉值 ,不处理；

　　b、单点实测弯沉值 ,钻孔压浆处 理；

　　c、单点实测弯沉值 ,整板破碎，处理基层，重新做水泥混凝土板，并用铣刨机铣刨毛新做的水泥面板，以增加土工布和粘层油的粘结力。

　　两相邻板间弯沉差控制在0.06mm以内，否则灌浆处理。

　　对于接缝应用切缝机将旧的填缝材料切除，重新填入填缝材料；对于宽度大于10mm的裂缝也应使用填缝料填补（不可使用膨胀率不达标的材料）。

　　对水泥混凝土面板接缝错台用铣刨机将接缝铣刨平顺。

　　最后用人工清扫或用水清洗旧水泥混凝土路面，保证路面无污染，杂物清除干净。

　　2.3　粘层油[Page]

　　粘层油的用量将直接影响土工布防治反射裂缝的能力。用量过大，则会降低土工布表面的摩擦系数，车辆通过时易打滑，其与沥青加铺层的粘结力也将降低；用量过少，土工布与旧水泥混凝土路面和沥青加铺层将不能形成一个良好的整体，从而影响其缓解应力集中的效果。粘层油的用量，应根据土工布的性能、旧水泥混凝土路面状况等因素通过试验确定。

　　本工程粘层油选用60％的SBS改性乳化沥青，粘层油采用沥青洒布车洒布，沥青洒布车特点是洒布量大，速度快。粘层油洒布量为0.9～1.2Kg/m2,采用洒布车灌油每次过磅，总量控制的方法。洒布时采用半幅分两次施工的方案，施工时应保证搭接边缘处的喷洒油量，搭接宽度控制在20cm。洒布时要求车速均匀，改性乳化沥青洒布后，现场应无空白、缺角。 对个别改性乳化沥青沉积的地方，应将多余的改性乳化沥青刮除，确保均匀。

　　2.4　铺设土工布

　　土工布可采用机械或人工铺设，铺设烧毛土工布应注意烧毛的一面朝上。本工程采用机械铺设，机械由ZL50装载机改装而成。待改性乳化沥青即将完全破乳时，将土工布横向拉展紧压在机械的橡胶板下，开始铺设，控制铺设速度在6m/min左右。铺设时不允许出现褶皱，铺设机械上应安排3～4名工作人员及时将土工布横向拉展，土工布的铺设见图2。铺设后要安排工作人员及时检查、处理打皱和被轮胎粘起的土工布。

　　2.5　土工布的搭接

　　土工布横向搭接宽度为8～10cm，并根据摊铺方向，将后一幅端部压在前一幅的末端之下；纵向搭接宽度为4～5cm。纵向搭接和横向搭接处可采用固定器固定，也可采用粘层油固定。

　　3　注意事项

　　3.1　气候条件

　　土工布防治反射裂缝的性能主要受接缝和裂缝在水平方向位移量大小的影响。在低温或水泥混凝土面板长度较大时，如果季节温差大于40℃，将导致接缝和裂缝水平方向的位移较大，土工布缓解应力集中的能力降低，从而产生反射裂缝，土工布防治反射裂缝的效果将不在有效，应采用其它材料。

　　3.2　土工布厚度和强度

　　作为加强层的土工布要有一定的厚度，厚度为2mm左右效果比较理想，并且其弹性模量应比在上面加铺的沥青混凝土的大。

　　3.3　其它

　　土工布铺设过程中，应封闭交通，除施工车辆外，其他车辆只有在紧急情况下才允许在铺好的土工布上缓慢通过。施工过程中应避免车辆在土工布上转弯或急刹车。禁止现场工作人员在铺好的土工布上吸烟或乱仍脏物，污染土工布。

　　4　结语

　　反射裂缝是水泥混凝土路面加铺沥青层的一个通病，必须引起重视。实践证明，土工布可与旧水泥混凝土路面和沥青加铺层形成一个良好的整体，有效缓解反射裂缝的产生，即使产生了裂缝后，浸渍了沥青的土工布依然可以保持完整，还可有效防止进入裂缝的水侵入基层，采用土工布防治水泥混凝土路面反射裂缝技术是一种经济有效、简便易行的措施。