加铺沥青路面技术在旧路维护中的应用

李化东

摘 要：我国道路建设目前仍旧发展迅速，但是需要注意的是在建设新的道路的过程中，一些旧的混凝土道路仍旧需要予以重视，其中路面维修工作是其中的重点内容。而沥青加铺层在路面改造中是应用较为广泛的技术之一，文章针对该项技术的关键问题展开了论述，对目前该技术在使用中所存在的问题进行了分析，并对其进行了一定的展望。

关键词：沥青路面；道路工程；混凝土；技术

中图分类号：U414 文献标识码：A

1 反射裂缝概述

沥青路面产生裂缝的主要原因有三种：一、行车荷载作用超出了路面的拉力抗性限度，因而导致了路面结构的破坏，出现裂缝，该类裂缝被称作荷载裂缝；二、由于温度的变化导致了路面的结构破坏现象，此类裂缝主要有两种分别是温度疲劳裂缝以及低温收缩裂缝，属于非荷载裂缝；三、在桥涵两端以及路段上由于路基沉陷而造成的纵缝或者横向裂缝，此类裂缝被称作沉降裂缝。

反射裂缝在沥青加铺层上出现的原因则主要是原始路面本身就存在裂缝，而在对应的加铺层处应力较为集中，因而加铺层出现裂缝，并不是疲劳破坏。而该裂缝在产生后的扩展则属于疲劳扩展，符合断裂力学相关规律，即加铺层的裂缝扩展符合传统强度理论中的最终破坏状态。反射裂缝其实是一个裂缝的扩展，即为劣化的过程，从初始的变形一直到最后的破坏，加铺层受到了外界的荷载以及环境温度的影响，该损伤从本质讲是一个量变至质变的过程，在反射裂缝的整个扩展过程都能够采用扩展位移模式进行理论描述。

在加铺层施工技术中，反射裂缝试验是一个重要的步骤，其目的在于对不同加铺层材料以及结构进行评价，从而获得具体的有效参数，从而选择最有效的加铺层技术。而反射裂缝的试验方式具有很多种，其中常用的有：直接拉伸、间接拉伸、弯曲拉伸、剪切、试板疲劳裂缝试验以及疲劳裂缝试验机等。

2 预防措施

通过使用夹层预防旧路面对加铺层的影响，能够有效的使得加铺层不会受到下层裂缝的影响而出现应力集中的现象，通过加铺层能够改变加铺层结构以及夹层自身的抗剪性和抗拉性，而当前施工中所使用的夹层种类较多，主要的种类包括：

（1）应力吸收夹层。通过该种夹层的使用在就路面同加铺层之间的应用，可以有效降低反射裂缝的产生，这层橡胶软夹层的厚度大于1mm小于5mm根据需要的不同调整厚度，模量大于10MPa小于100MPa。该类夹层能够降低加铺层同原有路面支架你的粘附阻力，通过蠕动滑移降低由于温度变化而引发的反射裂缝的产生几率。另外，由于夹层能有效地将裂缝端部隔开，因此也能够降低荷载应力对加铺层底面的作用。

（2）土工织物夹层。包括聚丙烯或聚酯织物和聚乙烯聚丙烯或聚酯无纺织物。无纺织物的厚度约为0.4～4mm，模量约为10～160MPa，临界应力5～20MPa，临界应变40%～140%；而织物的厚度较薄些，约为0.4～0.7mm，模量则高些，约为400～1500MPa，临界应力和应变相应为40～140MPa和8%～15%无纺织物夹层的主要作用与橡胶沥青应力吸附夹层相似，而织物由于模量稍高，可对加铺层起少量加筋作用。

（3）格栅。包括聚丙烯或聚酯土工格栅玻璃格栅和金属格栅土工格栅的厚度约为0.8～1.1mm，模量约为900～2500MPa，临界应力和应变与织物相近。金属格栅的厚度约为2～4mm，其模量可达8000～10000MPa，刚度大的夹层对于降低加铺层内因温度下降而引起的应力和应变的作用不如软夹层，但相对于软夹层，其对应变以及荷载应力的降低作用相对较大。通过复合夹层的方式，虽然能够对温度引发的裂缝有效减少，但是仍旧存在不可避免的缺陷，其无法对加铺层荷载应力无法予以有效的降低。

3 加铺层技术的设计

在路面的维修改造中，加铺层的设计主要有两种。首先是经验法，另一种则是结合了力学的经验法。经验法主要通过实验，利用不足厚度缺额的理论对结果建立起相应的关系式。而结合力学的经验法其理论基础主要为弹性层状体系和弹性地基板体系作，通过对弯沉以及钻孔等结构参数的获取，通过试验进行修正，并按照相关设计标准对加铺层厚度予以确定。

在加铺技术上，美国的技术较为先进，AI弯沉法便是由美国提出的一种方法，其认为加铺层开裂的主要因素便是旧路面接缝处出现的弯沉现象造成，由于弯沉就有一定的差值，因而就会在表面表现为开裂。该方式的设计标准主要为板边弯沉量的控制，通过这种方式，可以及早的发现裂缝出现的位置并对该路段进行修补。该设计标准主要是：混凝土路面应当具有的条件包括在接缝处用于控制弯沉量的两块板之间的弯沉差实际差值应当小于0.05mm；另外平均弯沉量应当小于0.36mm。并且美国设计方还提供了相应的设计表格，用于厚度设计，以此方便了加铺层的施工。

而COE根据相关理论对厚度缺额进行了补足，并通过一定的实验分析得出结论，并在上世纪中叶提出了有关加铺层厚度计算的公式，COE通过研究发现，由于受到荷载作用，原路面发生开裂，并且这种开裂逐步的转变为碎裂，而弯沉量也会随着荷载而不断的加深，这种不良的弯沉现象会造成地基的剪切破坏，因此他们在公式中引入两一个新的概念量，即系数F。

但是每个国家的条件是具有差异的，在我国的水文气候和交通情况和美国是不一样的，并且在施工设计理论以及传统上相去甚远，若是照搬照用的话是不合理的，只能以此为鉴在这些理论的基础上进行借鉴。在该方面内容上我国是无法进行大量的研究的，也无法耗费大量的物资，因此可以在时间中获得实验结果，因此对加铺层进行设计。

结语

通过对加铺沥青层技术的应用分析，可以看出在旧混凝土路面的维修改造过程中，加铺层的关键技术主要包括反射裂缝的机理分析以及评价、反射裂缝防治措施以及沥青加铺层技术应用中的设计方法。通过对该类问题分析，总结出，当前沥青加铺层的应用仍旧是公路建设中必不可少的方式之一，而施工中仍旧存在一些亟待解决的问题，需要进一步研究。

参考文献

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