探讨水泥混凝土路面加铺沥青层防止反射裂缝措施方案

莫创

摘要：水泥土路面出现反射裂缝是使用沥青层进行防护的主要原因，在实践中，对反射裂缝进行控制已经成为混泥土路设计过程中需要解决的关键问题，现今已有许多工程人员和学者对这一问题进行了相关研究，且取得了一些有效的成果，为进一步提升水泥混泥土加铺沥青层技术，本文将从四个方面对该技术进行分析，以期更好的指导实践。

关键词：水泥混凝土；沥青层；反射裂缝

0.引言

在旧水泥混泥土中加上沥青层是一种非常常用的路面修复技术，与加铺新的水泥混凝土面层相比较，沥青不仅可以对路面残余的旧水泥进行充分利用，还能有效的改善旧水泥面板的使用性能，减少施工的强度和施工期限，对交通和出行影响变小。但是沥青加铺层的凡是裂缝问题却为该技术的运用笼罩了一层阴影，成为我们急需解决的大问题，因此，我们有必要对这一问题加强研究，寻求正确的解决思路。

1.设置土工合成的材料夹层

为防止反射裂缝的出现，我们在设计时，可以将土工合成材料夹层设置在混泥土路和沥青加铺层中间的位置，且材料可以采用土工栅和等比较薄的材料，且厚度要控制在两到五毫米左右，如果使用土工栅的话，一般要使它的模量保持在九百到两千五百MPa之间。这些材料具有很多优点，譬如能够增强变形能力，增加水平方向的耐受力和承受能力，也可以减少垂直方向的刚度压力，使其更加具有抗压效果。运用土工合成采用一般可以实现三种积极效果，首先，使用土工合成材料，可以实现加筋的效果，这种材料具有的天然的抗拉强度，能够承受裂缝的拉应力，从而减少裂缝的开裂和变形；其次，该材料具有传荷效果，在路面荷载发生作用之后，其会将荷载由一头向另一头转换，这样就能有效减小裂缝的弯沉差，使得裂缝产生的集成力减少，从而有效分散负荷。此外，这种材料不仅厚度很薄，而且模量还很低，因此能够及时的减少车辆荷载所引起的垂直方向的剪应力，通过减少由于温度升高而产生的水平应力等等，从某种角度上看我们可以发现，这种材料的模量与各种应力之间是呈反比关系，土工合成材料的模量越大，就能越能够减少各种应力对路面的作用。因此，运用土工材料进行反射裂缝的处理工作是非常有效且节省成本的。

2.增加沥青加铺层的厚度

在现实的操作过程中，增加沥青吉加铺层的厚度是一种比较常见抗反射裂缝的方法，但是这种方式也出现了很多问题。譬如，人们将沥青加铺层越加越厚，使得裂缝尖端应力强度分子变得越来越小，造成裂缝的产生等等。从理论上分析我们可以得知，增加沥青加铺层的厚度，不仅能够减少路面产生的剪应力，使路面的弯曲刚度加强，减少弯沉差的产生。从另一方面来说，还能够有效的减低路面温度的变化，从而加强路面对温度变化的承受能力。此外，拥有比较厚的加铺层，可以增加加铺层顶面与底面之间的接触的时间和距离，从而使裂缝产生的周期边长，延迟水泥混泥土的使用年限。

通过计算我们发现，随着加铺层厚度的减小，水泥混泥土板接缝处的沥青加铺层底的温度应力以及车辆承载力增强，而且接缝处的应力更加集中化和扩大化。实验时，将加铺层厚度由5cm变化到23cm这一过程中，我们假设车辆能承受的最带荷载的主应力的x，最大的剪应力是y，等效应力的z，由此可以得出，x在变化过程中减少了80.22%、y在变化过程中减少了60.22%、z在变化过程中减少了61.00%的结果，且加铺层平均增加1cm的厚度，x、y、z的值就会发生相应的变化，其变化分别约为0.006MPa、0.070MPa、0.029MPa。除此之外，加铺层的变化还会影响接缝两侧的弯沉差，一般情况下，其厚度增加后，弯沉差会迅速的减少，一般其厚度增加1cm，就会影响0.0006mm的弯沉差。

加铺层的厚度，不仅会影响车辆的荷载能力，还会对温度应力产生很大的影响。如上文所假设，在加铺层厚度从5cm变化到23cm这一过程中，x在变化过程中减少了86.67%、y在变化过程中减少了86.82%、z在变化过程中减少了84.63%的结果，且加铺层平均增加1cm的厚度，x、y、z的值就会发生相应的变化，其变化分别约为0.321MPa、0.258MPa、0.139MPa。

在具体的操作上，我们需要特别注意保持加铺层合理的厚度，其厚度一般不要低于十厘米，因为沥青厚度太薄的话容易使路面在短时间里出现反射裂缝，当然，我们不能够完全依靠沥青加铺层的厚度来控制反射裂缝的产生，这种控制方法不仅成本较高，还能难控制具体的量。

3.水泥混泥土板的破碎稳定

在水泥混泥土已经损坏很严重的情况下，对破坏的土板进行修复已经不经济了，我们可以将水泥混泥土进行破碎处理，破碎的范围一般比较小，因此可以在温度下降时及时的收缩位移，从而在最快的时间内减小加铺层的拉应力。在进行破碎时，我们应该时刻注意保持破碎板的稳固性，避免其松动后找出沥青加铺层的松动。在计算路面的各种应力过程中，我们应该将破碎的面板作为底基层，使用FWD计算法来计算其抗压能力，此外，还可以运用承载板法来测定其抗压能力。

我们知道，水泥混泥土土板的破碎会受到水平方向的约束力影响，其约束力越弱，越能够实现良好的破碎效果，因此，我们施工时应该选择从路肩到车行道依次进行破碎的方式，来增强破碎的稳定性。在破碎完成之后，还需将混泥土块稳固在基层上，这样不仅可以使得土块与基层充分的接触，还能够提高路面的承重力。实践中我们较为常用的稳步板方式是用车压，一般会用重十五吨的车轮在路面上压5次，且碾压的频率要适度，否则会适得其反。

4.铺筑级碎石过渡层的作用

级配碎石也是沥青加铺層和水泥混泥土板之间的加护层，而且已经被世界上许多国家所使用，取得了很显著的效果，因此，我们有必要对这种防护进行研究和学习。级配碎石过渡层能够实现良好的反射裂缝效果主要的有3个原因决定的，下面将详细对其进行阐述。

4.1级配碎石能够有效的改进水泥混泥土路面的温度

级配碎石的厚度一般较大，在十到十五厘米之间，它能够有效的控制旧水泥混泥土的温度浮动情况，使其保持在一个变化速率范围之内，且能够大幅度的减低温度的变化插值，这就使得混泥土的温度很好的控制在一个范围之内，从而有效的贱死的沥青加铺层受到的水泥混泥土温度变化的影响。

4.2本身的收缩系数小，对加铺层影响小

级配碎石的收缩系数相对较小，因此骑在传递的过程中，不会产生很大的应力或者位移，对环境有很大的适应力，不会受太多环境因素的影响，特别是能够防止温度变化对其的应力影响。

4.3级配碎石作为散粒结构不具有传递拉应力、拉应变的能力，可达到止裂效果

在水泥混泥土板接缝尖端的拉应力变化过程中，一般不会对碎石层产生太集中的应力，因此，碎石层可以在此基础上接受接缝释放的各种能量，从而完成止裂的目的。

5.结语

综上所述，对水泥混泥土加铺沥青层防止反射裂缝措施是一项比较常用的措施，该措施运用过程中有许多问题需要注意和解决，本文对该方法的运用提出了一些方案，希望对实践有所帮助。然而，实践中还有许多方法可以对沥青层进行保护，本文也只是在浅层次上提出了部分方案，对于其他方法，还需我们继续努力探寻。

参考文献：

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