張友忠

(廣東省路橋建設發(fā)展有限公司，廣州 510623)

0 引言

我國高等級路面結構型式按照面層所使用材料的不同可分為瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面。瀝青混凝土路面由于車輛輪胎與路面是兩級減震，因此，行車舒適性好、噪音小，且該種路面結構對路基的變形或者不均勻沉降的適應性較好，施工完成后即可開放交通。但該種路面結構對水非常敏感，耐水性差，具有易老化的缺點，設計壽命僅15年[1-2]。而水泥混凝土路面結構的最大優(yōu)勢就是其承載力較強、水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性較好，并且耐老化，通常的設計壽命在30年以上[3]。但該路面結構行車噪聲大、不減震，對路基的不均勻沉降適應性差，容易出現板底脫空病害，修復難度較大。結合兩種路面結構的優(yōu)點，克服兩者的缺點，復合式路面結構應運而生，即：在水泥混凝土層上加鋪瀝青混凝土功能層。

經多年的工程實踐證明[4]，從全壽命經濟分析來看，對于重交通等級的高速公路，采用復合式瀝青路面結構較經濟合理。但該類型路面的反射裂縫病害則是較難解決的難題。為了最大限度地減緩該類病害的出現，結合調研，本文將就復合式路面水泥混凝土層與瀝青層間防反射裂縫的處治工藝進行分析。

1 復合式路面結構

所謂復合式路面結構[5]是指面層由兩層不同的材料類型和力學性質的結構復合而成的路面結構型式，如圖1所示。

圖1 復合式路面結構

由圖1a可知，在該復合式路面結構中，水泥混凝土板是主要承重結構，而瀝青混凝土面層則提供較為平整而不反光的表面層結構。對比分析復合式路面結構和傳統的剛性路面結構，于水泥混凝土層上加鋪的瀝青面層可緩和沖擊，并能減少水泥混凝土板發(fā)生破壞的可能。從圖1b可知，復合式路面結構中的水泥混凝土結構層，由于溫度荷載等原因，在鋪筑完成后需進行切縫，用以保證水泥混凝土結構在熱脹冷縮時不至于產生破壞。而復合式路面結構最為薄弱的地方即為該切縫處，倘若處理工藝不當，必然導致路面結構出現過早破壞的現象，因此，對于復合式路面，切縫的處理至關重要[6]。

2 復合式路面病害分析

由于復合式路面是由水泥混凝土層加鋪瀝青混凝土層形成的新型路面結構，其病害的特征和出現的位置與單一的水泥混凝土路面和傳統半剛性基層瀝青路面等有較大的差異。通過對廣東省內鋪筑了該種路面結構的高速公路的調研可知，水泥混凝土路面板的切縫處理工藝不當，會導致鋪筑其上的瀝青層出現反射裂縫(圖2a)，如遇降雨而未進行及時處治，則會出現如圖2b所示的唧漿和圖2c所示的裂縫坑槽擴展成破碎面。甚至更為嚴重的如圖2d所示的部分路段橫向裂縫已經全部反射，并發(fā)展為帶狀坑槽?；诖苏{研結果，控制復合式路面反射裂縫的發(fā)生和延緩其發(fā)展速度，是保證該種路面結構能否健康運營的關鍵。

圖2 復合式路面結構病害特征

3 復合式路面防反射裂縫處治

3.1 聚酯玻纖防裂布

經編復合聚酯玻纖防裂布(簡稱聚酯玻纖防裂布)是以玻璃纖維為增強材料，與聚酯玻纖布經編復合和特殊浸化處理而成的復合土工材料，其獨特組合融合了玻纖和聚酯纖維的優(yōu)點，即：融合了聚酯纖維的柔韌性和玻璃纖維的強度。該種材料通過與熱瀝青材料融合而形成能起防水和防反射裂縫的微小結構層，該種材料具有抗拉強度高、柔韌性好、膨脹系數低和便于施工的特點。通常該材料構成的結構層位于水泥混凝土層和瀝青混凝土中間，具有延緩反射裂縫、耐高溫抗車轍、抗低溫縮裂和抗疲勞等功用，最大限度地延長復合式路面的使用壽命，延緩病害的發(fā)生和發(fā)展。

經編復合聚酯玻纖防裂布的技術要求見表1。

表1 經編復合聚酯玻纖防裂布技術要求

采用聚酯玻纖防裂布進行復合式路面防反射裂縫的處治主要有兩種方法：滿鋪聚酯玻纖布和縫鋪聚酯玻纖布。兩者的施工工藝最大區(qū)別在于：縫鋪聚酯玻纖布施工僅在水泥混凝土板切縫處進行鋪設(圖3)，而滿鋪聚酯玻纖布施工則沿著整個路面寬度鋪設(圖4)。由于兩者施工工藝的相似性，本文僅以縫鋪聚酯玻纖布的施工工藝為例進行說明，如圖5所示。

圖3 縫鋪聚酯玻纖布

圖4 滿鋪聚酯玻纖布

圖5 縫鋪聚酯玻纖布施工工藝

3.2 高分子材料接縫處理

高分子材料(Macromolecular Material)是以高分子化合物為基礎形成的材料，由相對分子質量較高的化合物復合構建而成，包括塑料、纖維、涂料、橡膠和高分子基材料等。湖南某公司生產的HZ/ZD-4型復合式路面反射裂縫防治高分子材料接縫處理的施工工藝如下：

(1)使用銑槽機對水泥混凝土結構層切割所產生的橫縫和縱縫進行預銑淺槽，槽寬約8～9cm、深約8～9mm。

(2)使用大功率吹風機等對縫隙及路面的砂石等雜物進行清掃處理。

(3)在淺槽的基礎上，使用銑槽機沿縱橫縫銑出寬度85mm±2mm、深度在7～8mm之間的深槽，并保證槽內清潔、干燥。

(4)對銑出槽的三面涂布HZ/ZD-4型復合式路面反射裂縫防治高分子材料，注意不可有流淌現象的出現和不留盲區(qū)；涂膜厚度控制在1～2mm，避免槽內材料堆積成團塊。

(5)將HZ/ZD-4型材料的兩組分進行充分混合，攪拌均勻后灌入所開槽內。

(6)在灌注了HZ/ZD-4型材料的接縫上及時、均勻地覆蓋干燥和潔凈的細砂，該細砂需略高于路面。

(7)采用小型碾壓機沿著接縫反復碾壓至平整，形成材料組合構件。

(8)養(yǎng)護2h～3h之后，使用吹風機將材料組合構件表面上的浮動砂礫吹離路面，并于其上噴灑養(yǎng)護劑，待養(yǎng)護劑干燥后的4h～6h即可開放交通。圖6所示為HZ/ZD高分子材料防反裂縫處治的效果。

圖6 HZ/ZD高分子材料防反射裂縫處治

3.3 PG82熱瀝青封層

嚴格意義上說，PG82熱瀝青同步碎石封層處治工藝是在上述兩種復合式路面反射裂縫處治工藝施工完成后的基礎上進行施工(圖7)。該封層的主要作用，一方面是進一步防反射裂縫；另一方面是保證瀝青層與水泥層的連接。其中，透層采用乳化瀝青，灑布量控制在0.4kg/m2以內。PG82熱瀝青同步碎石(5～10mm)下封層的瀝青灑布量控制在1.6～1.8kg/m2，碎石7.0kg/m2，瀝青撒布溫度在180℃以上。

圖7 PG82-10封層結構層位及其工程應用

4 結語

本文通過對復合式路面結構特性等的分析，并結合對廣東省該種路面結構出現病害的調研，認為水泥混凝土板的切縫或裂縫是引起該路面結構病害的主要原因之一，而由此引起的瀝青層反射裂縫則是該類型路面結構的主要病害。

本文提出了聚酯玻纖防裂布縫鋪、聚酯玻纖防裂布全路面滿鋪、高分子材料接縫處理和PG82熱瀝青封層等四種延緩反射裂縫的工藝措施。經長期觀測可知，滿鋪聚酯玻纖布處治該類型反射裂縫效果最好；而HZ/ZD-4高分子材料，由于其彈性較好，將其鋪筑在水泥混凝土接縫中時，對瀝青的壓實較為不利，壓實不足將致使瀝青路面在車輛荷載作用下產生剪切而引起裂縫，進而發(fā)生水損害，該種材料在處理反射裂縫中的效果欠佳。