防裂貼在舊路改造中的應(yīng)用

姚雪純

（中鐵第五勘察設(shè)計院集團有限公司 廣州京穗勘察設(shè)計有限公司，廣東 廣州 510700）

1 分析舊路改造中反射裂縫的形成原因及應(yīng)對措施的選擇

在舊路改造中，常常出現(xiàn)反射裂縫的問題，這是由于舊砼路面在覆蓋瀝青層的復(fù)合路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中，通常采用剛性和柔性兩種路面結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)中，原病害舊砼路面上存在接縫、裂縫以及錯臺、脫空等損壞，而加鋪瀝青層后，由于溫度變化、車輛荷載和瀝青與混凝土之間的存在材料性能的差異，這些問題會導(dǎo)致原有裂縫反射到新的路面層，形成反射裂縫[1-2]。

反射裂縫的形成因素主要包括溫度和荷載，有時二者共同作用。在路面使用過程中，溫度的變化和車輛荷載會導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)受到應(yīng)力的作用，尤其是在接縫和基層裂縫處。由于結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性和材料的差異，應(yīng)力往往集中在這些區(qū)域，容易導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生和擴展，形成反射裂縫。為了應(yīng)對這一問題，通常需要選擇合適的應(yīng)對措施，常用的方法是在現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)層的縱向接縫、拼縫以及舊路縱、橫裂縫處理中，使用乳化瀝青封層，并在其上鋪設(shè)玻纖格柵。然而，這種方法存在一些問題，如施工復(fù)雜，需要用鐵釘加固，難以回收利用，且在以后的道路養(yǎng)護中可能損壞銑刨機齒輪。此外，當路面接縫兩邊存在高差時，玻纖格柵難以貼合，易受重型車輛行駛影響而松動。還有，高溫狀態(tài)下瀝青混合料和玻纖格柵可能產(chǎn)生移動，不在原固定位置[3-4]。

與上述材料相比，防裂貼的設(shè)置在舊砼路面之間的接縫處以及半剛性基層表面是一種更有效的解決方案。它具有柔性和抗拉強度，能夠吸收和分散來自溫度和荷載的應(yīng)力。同時，設(shè)置防裂貼在半剛性基層表面還能增強基層的穩(wěn)定性，減少瀝青結(jié)構(gòu)層在基層裂縫處的應(yīng)力集中，從而有效阻礙反射裂縫的產(chǎn)生和擴展[5]。

防裂貼的獨特之處在于將土工織物和土工格柵的優(yōu)點結(jié)合，具備高韌性、提高瀝青結(jié)合料抵抗變形破壞的能力以及高抗拉強度等特點，全面提升路面材料的強度與剛度，改善各層路面結(jié)構(gòu)層的應(yīng)力分布狀態(tài)。

2 作防用裂機貼理在路面層間的材料性能和

2.1 材料性能

防裂貼在路面層間具有特定的材料性能，其主要成分通常包括瀝青基的高分子聚合物、胎基和高強度織物。這些材料被精心設(shè)計，用于在道路基層和面層之間形成一個增強的層，以減少裂縫的產(chǎn)生和擴展。與土工產(chǎn)品和玻璃纖維格柵等其他材料相比，防裂貼能夠克服由于界面性差異引起的問題。例如，推進和折疊問題，并且對上下結(jié)構(gòu)層的粘結(jié)力產(chǎn)生積極影響。

具體來說，防裂貼材料性能有以下幾個方面：

（1）瀝青基聚合物。防裂貼中的瀝青基聚合物能夠吸收應(yīng)力，尤其是在路面受到荷載作用或溫度變化時。這有助于減輕路面結(jié)構(gòu)的受力集中程度，從而防止裂縫的形成和擴展。此外，瀝青基聚合物還能在低溫下保持良好的柔韌性，因此對于寒冷氣候下的路面具有良好的性能。

（2）高強度織物。高強度織物在防裂貼中充當增強層的角色。它具有較高的抗拉強度，可以分散來自荷載和溫度變化引起的拉力，從而減輕面層的受力集中程度。即使在局部位置出現(xiàn)裂縫，高強度織物也能承擔應(yīng)力并將其傳遞到周圍區(qū)域，從而防止裂縫的擴展和路面損壞。

（3）胎基。防裂貼中的胎基具有填充坑洼和不平整表面的能力。當胎基融化后，它可以填充路面基層上的凹凸不平，增強與基面的粘結(jié)力，提高下層和胎基的穩(wěn)定性，同時滿足防裂貼的抗裂和防水要求。

總的來說，防裂貼通過結(jié)合瀝青基聚合物、高強度織物和胎基等材料性能，具備抗拉強度、吸收應(yīng)力、分散應(yīng)力、填充不平整表面等特性，從而能夠有效防止裂縫的產(chǎn)生和擴展。這種材料性能和作用機理使得防裂貼在路面改造中具有重要的應(yīng)用前景。

2.2 作用機理

2.2.1 加筋作用

防裂貼具有較大的抗拉強度，能夠在路面層之間的裂縫處抵抗拉應(yīng)力，這主要是由其表面高強度和耐高溫織物所提供的。當裂縫產(chǎn)生并受到拉應(yīng)力的作用時，防裂貼所承受的拉力會隨著裂縫拉應(yīng)力的增加而增加，最終導(dǎo)致防裂貼發(fā)生變形。隨著變形的發(fā)生，防裂貼將傳遞拉應(yīng)力到路面結(jié)構(gòu)層中，從而強化了加筋效果，進一步提高了路面結(jié)構(gòu)層間的抗拉強度。這種加筋作用有助于減輕裂縫的擴展，維護路面的完整性，延長路面的使用壽命。

2.2.2 消能緩沖作用

防裂貼在瀝青路面層中間鋪設(shè)時，其聚合物材料具備一定的延展性和粘彈性。尤其是在低溫下，高聚物表現(xiàn)出良好的柔韌性。這種黏彈性復(fù)合層的存在使得路面基層裂縫處的拉應(yīng)力范圍得以減小到最大程度，同時能夠發(fā)揮吸收拉伸能量的效果。這意味著防裂貼具有消能和緩沖作用，可以減輕路面結(jié)構(gòu)在荷載作用下的應(yīng)力，從而有助于延長路面的使用壽命。

2.2.3 隔水防滲作用

防裂貼具備優(yōu)良的隔水防滲效果，主要歸因于其表面高聚物形成的隔水防滲層。這一隔水層在道路沉降或變形時阻止了水分滲透，從而保護了路面基層的強度。這種防滲作用有助于防止路面材料的進一步退化，減少了外部水分對路面材料的破壞，包括雨水和積雪的滲透。

2.2.4 自黏性能

防裂貼具有自黏性的特點，使得施工變得更加方便和快捷。它可以直接鋪設(shè)在經(jīng)過處理的水泥混凝土基層上，無需額外的隔離紙或膜。因此，防裂貼能夠更好地粘結(jié)在路面之間，具有更牢固的粘結(jié)效果，不會發(fā)生移位。此外，防裂貼的施工過程對環(huán)境適應(yīng)性強，不會產(chǎn)生污染，具有極高的環(huán)保性。

3 技術(shù)要求

3.1 防裂貼寬度的選擇

在選擇防裂貼的寬度時，需要根據(jù)裂縫或坑槽的寬度來進行合理的選擇：

（1）對于寬度小于1～3 mm 以下的裂縫，應(yīng)選擇至少寬度為24 cm 的防裂貼，以確保足夠的覆蓋面積。

（2）對于寬度在3～5 mm 之間的裂縫，寬度至少應(yīng)為32 cm 的防裂貼，以充分覆蓋裂縫。

（3）對于寬度在5～19 mm 之間的裂縫，建議選擇48 cm 寬度的防裂貼。在貼縫前，通常需要對裂縫進行清理，并進行填充密封膠等修復(fù)工作。

（4）當裂縫或下陷區(qū)域的寬度超過19 mm時，應(yīng)選用50 cm 寬度的防裂貼；在貼縫前，通常需要對裂縫和下陷區(qū)域進行清理，然后使用膠砂、密封膠或瀝青混凝土料等填充材料填充到裂縫和下陷區(qū)域，將其壓實至與現(xiàn)有道路高度相符。

（5）若裂縫或坑槽的寬度超過50 mm，應(yīng)選擇98 cm 寬度的防裂貼。在貼縫前，需要充分清理裂縫或坑槽周圍的雜物和塵土，并使用填充料如膠砂或熱瀝青混凝土料填充裂縫或坑槽，將其壓實至與現(xiàn)有道路高度相符。

3.2 環(huán)境的影響

防裂貼的施工應(yīng)在表層溫度不低于21℃的條件下進行。如果施工時溫度低于這個閾值，將嚴重影響防裂貼與下層材料的黏合效果，使其粘結(jié)特性減弱。在混凝土鋪設(shè)的過程中，可能出現(xiàn)推移、皺折、黏連、翹邊等不良情況，這將大大降低防裂效果。

4 施工工藝

4.1 防裂貼的鋪設(shè)

（1）使用銑刨機械將舊砼路面表層削除，清理裂縫中的雜物、碎石和灰塵等雜質(zhì)。然后，使用熱改性瀝青進行灌注，確保熱改性瀝青平整到與路面表面相同的高度，以保持下承層表面的一致性。

（2）將防裂貼沿著裂縫覆蓋并鋪開，根據(jù)需要剪裁至合適的長度。

（3）在裂縫上涂刷市面上常規(guī)的乳化類黏層油，建議的用量范圍為0.5～1.0 kg/m2。等待黏層油破乳后，將防裂貼覆蓋在裂縫上。在鋪設(shè)防裂貼時，務(wù)必確保拉緊材料，以保持防裂貼的平整，避免起皺和翹邊。如果施工時的溫度低于21℃，可以使用熱源對防裂貼的膠面進行加熱，增強其黏附性。從裂縫的中間開始，逐漸將長度為20～30 cm 的防裂貼用溫火烤防裂貼的膠面邊烤邊鋪設(shè)于縫隙上，直至膠面融化，但不要過度加熱。鋪設(shè)完一段后，使用膠輪進行碾壓，然后以相同的方式鋪設(shè)另一端。

（4）使用膠輪或輪胎沿著防裂貼的覆蓋區(qū)域進行碾壓，通常需要進行3～5 次碾壓。使用橡膠錘輕輕敲打防裂貼的邊緣，以確保其與下承層牢固粘結(jié)，并保持防裂貼的完整性。

（5）在瀝青鋪設(shè)完成后，盡量在24 h 內(nèi)鋪設(shè)瀝青混合料，以避免對已鋪設(shè)的瀝青造成損壞。同時，應(yīng)避免施工車輛和其他機械在材料上行走或抽拉。

4.2 熱拌瀝青混合料的罩面

在鋪設(shè)了防裂貼后，務(wù)必盡快進行上層施工，以避免其長時間受潮、雨淋等不利氣候因素的侵蝕。防裂貼若受到水分侵蝕，可能會影響其與上層道路材料的粘結(jié)性和抗裂性能，進而影響整個道路的使用壽命和安全性。因此，在進行上層施工時，必須確保防裂貼表面干燥，以避免上層材料與防裂貼粘結(jié)不牢，從而影響道路的整體質(zhì)量。

（1）根據(jù)熱瀝青混合料的施工規(guī)范，可以在防裂貼表面撒布類似乳化瀝青等黏層油，以防止車輛和攤鋪機與防裂貼發(fā)生粘結(jié)。此外，在防裂貼表面撒布一些細碎石或混合料可以增加道路表面的摩擦力，避免車輛打滑。在撒布細碎石或混合料時，務(wù)必均勻覆蓋，并使用壓路機進行壓實，確保其與下層材料緊密結(jié)合。此外，需要注意控制撒布量，以免過多的細碎石或混合料對道路表面造成損壞。

（2）在防裂貼上鋪設(shè)熱瀝青混合料時，通常需要根據(jù)具體工程的要求和設(shè)計規(guī)范進行施工。一般情況下，鋪設(shè)在防裂貼上的熱瀝青混合料厚度應(yīng)不小于40 mm，以確保熱拌瀝青混合料的厚度足夠，滿足道路使用壽命的要求。

（3）在完成防裂貼鋪設(shè)后進行壓實時，需謹慎調(diào)整壓路機的振幅和頻率，以避免對防裂貼造成過大的擠壓或沖擊力，導(dǎo)致其剝落或損壞。一般情況下，應(yīng)將壓路機的振幅調(diào)整至最低，頻率調(diào)整至最高，以更均勻地壓實瀝青混合料，同時減少對防裂貼的影響。若壓路機振幅過大，可能導(dǎo)致防裂貼出現(xiàn)剝落等問題。

5 結(jié)語

綜上所述，通過在舊路改造施工中考慮在舊砼路面之間的接縫處和半剛性基層表面設(shè)置防裂貼，可以有效降低基層裂縫處瀝青結(jié)構(gòu)層的應(yīng)力集中，從而阻止反射裂縫的產(chǎn)生和擴展。這種方法不僅提高了施工效率，降低了成本，還改善了行車安全性并具備環(huán)境友好性。因此，通過在路面結(jié)構(gòu)層中廣泛應(yīng)用防裂貼，可以顯著提升路面的承載能力和耐久性，使其成為舊路改造中的重要工具。