防裂贴(抗裂贴)用于旧水泥砼路面罩面,防治新沥青面层反射裂缝,同时防裂贴(抗裂贴)也适用于旧沥青的翻新防裂工程。沥青路面在温度、交通与气候的综合因素作用下,路面结构产生结构性损坏,如纵、横向裂缝与网裂,表面损坏(如坑槽、松散、推移等)和车辙等损坏现象。路面损坏影响行车及沥青混和料罩面处理。但往往由于原路面的裂缝是在温度与交通荷载的综合作用下产生变形,造成沥青罩面层在原裂缝处反射开裂,较大的反射裂缝会导致路表水渗入,从而引起沥青罩面层新的病害。
采用防裂贴应力吸收夹层来减少或延缓裂缝的反射,有研究表明:抗裂贴可防止反射裂缝,沥青面层厚度可减薄36%,车辙可减少5.%,延长道路的使用寿命3~6年。
对于沥青路面罩面工程,一般采用满铺方式进行处理,如裂缝较少路段(只有少量横向裂缝)也可采用缝铺方式,防裂贴铺设在旧沥青路面表面。
采用防裂贴加筋,以提高道路的稳定性。当道路的原地基的承载力不足时,应先行技术处理,以确道路整体稳定。防裂贴具有足够的抗拉强度,具有较高的撕破强度、顶破强度和握持强度等性能。
铺设防裂贴的土层表面应平整,表面严禁有碎、块石等坚硬凸出物。防裂贴摊铺后宜在24h以内铺筑沥青面层,以避免其过长时间受阳光直接暴晒。填料可直接卸在铺贴好的防裂贴路面上。 在一般车辆荷载作用下,公路三层结构的动稳定度基本取决于表层,而与中、下层关系不大。在目前广泛使用重交通道路沥青和规范规定的混合料骨料级配条件下,如果在面层下部或底面合理采用适合的防裂贴(抗裂贴),既可提高面层的抗裂、防渗性能,还可以对基层或路基承载能力的提高发挥作用,不仅能够相对节省造价和不增加施工难度,而且维修周期将有效延长,破损程度也将减轻。
根据以往实践经验为了减少或延缓新建道路基层(因干缩作用)或旧路面(各种拉应力作用)已有裂缝向上新铺面层反射,可以选用防裂贴,抗拉强度不小于8kN/m,耐温性宜在17.℃以上。防裂贴或抗裂贴在面层下面实际所起的作用机理和效果是多方面的(不仅限于防治反射裂缝)。
用抗裂贴(防裂贴)对沥青路面进行加筋,使沥青路面结构层提高了对裂缝的抑制能力、对剪切破坏的抵抗能力。减少反射裂缝的数量,延缓反射裂缝产生,减少沥青路面车辙,从而延长了沥青路面结构层的寿命。
抗低温收缩开裂严寒地区的沥青道路,冬季面层温度接近于气温,在这样的温度条件下,沥青混凝土遇冷收缩,产生拉应力。当拉应力超过沥青混凝土拉伸强度时,产生裂纹,在裂纹集中的地方产生裂缝,形成病害。从裂纹的成因看,如何使沥青混凝土强度抵抗住拉应力是解决问题的关键。
抗裂贴在沥青罩面层中的应用,使得沥青混凝土的拉伸强度大大提高,可以抵抗住较大的拉应力而不致发生破坏。另外,即使因为局部区域产生裂纹,使裂纹发生处的应力过于集中,但经抗裂贴的传递而逐渐消失,裂纹不再会发展成裂缝。在抗裂贴时,除其性能指标应符合上表规定之外,还应特别注意保证其幅宽不小于3.cm,以满足其作为控制反射裂缝夹层时有足够的横截面积来充分消散裂缝能量;同时,其厚度应不小于1.5mm,以保证防水效果,这样有助于达到较佳剪切胶粘性,促进集料嵌锁与限制。33
水泥混凝土路面在长期使用过程中,由于温度、交通荷载、气候因素等诸多原因,不可避免的出现表面光滑、破损、断裂等各种病害。水泥混凝土路面病害加固补强的有效方法之一是在旧水泥混凝土路面上加铺一层沥青罩面层。以往常规做法是直接在旧水泥混凝土路面上加铺沥青罩面层,但由于旧水泥混凝土板在温缩与荷载作用下的变形,造成沥青罩面层在原接缝处反射开裂,从而引起沥青罩面层的破坏。
沥青罩面层的开裂主要是由于旧水泥混凝土板的水平及竖向位移产生的反射裂缝,水平位移主要是由于水泥混凝土板水平向温缩和热胀引起的,竖向位移主要是由于行车荷载作用引起的。当沥青罩面层计算较大拉应变及较大剪应变大于沥青罩面层允许拉应变与剪应变时,罩面层开裂,处理方法有增加罩面层厚度、设置粘结间断层、设置应变消散夹层和罩面层加筋。
设置抗裂贴应力消减夹层是防止旧水泥混凝土路面接缝上沥青罩面层反射裂缝的有效措施,加入抗裂贴后,沥青罩面层位于裂缝尖端处的正应力有明显降低。
在实施过程中可根据旧路路况确定满铺或缝铺方案,当旧路面混凝土板无断裂现象时,应采取缝铺方案,否则采用满铺方案。
路面白改黑典型方案及工艺
方案一:
局部基层修复,拉毛处理,中间粘结层施工,摊铺沥青面层 典型工艺流程:修复基层→(拉毛原路面)→喷油→铺土工布(洒布橡胶沥青→洒布沥青碎石)→碾压→摊铺沥青面层→碾压,其中也有用橡胶沥青+ 沥青碎石代替土工布作为应力吸收层。该方法适用于路面破损不严重,断板率较低(低于20%)情况。 施工前凿平或用沥青砂调平板块错台严重部位,对板底脱空采取压浆补强处理, 更新或补灌旧路面板接、裂缝,将旧路面上尖锐凸出部分铲除,采用铣刨机或抛丸机拉毛原水泥路面,并对原路面彻底清扫,不得含有污物、尘土、碎石。基层处理检查合格后, 采用沥青洒布机在旧路面上均匀喷洒一层乳化沥青。待粘层乳化沥青破乳后,由人工或专用设备铺设土工布, 并在表面用轻型工具碾压,使土工布与旧路面紧密粘结。土工布铺设完成后,可进行沥青面层的施工。 在旧水泥混凝土基层与沥青面间铺设一层专用土工布,其作用在于使加铺层与旧混凝土路面之间形成弹性的间层, 减小层间结合力,将反射裂缝应力由垂直方向转为水平方向,并扩展至更宽范围,避免应力集中,起到缓裂、防裂的作用,防止加铺层的反射开裂,同时防止雨水下渗对基层造成破坏。
方案二:
处置基层,原板块破碎,新铺中间层,最后摊铺沥青面层 典型工艺流程:基层处治→板块破碎→碾压→撒布透层油→撒布石屑→碾压→(摊铺水泥稳定碎石基层/ 沥青稳定碎石基层)→摊铺沥青面层→碾压,其施工情况如图3 所示。 其中,由于公路等级不同,在石屑层和沥青面层之间可以设置水泥稳定碎石层或沥青稳定碎石层。该工艺适用于路面大面积已遭破坏、丧失了整体承载能力,断板率较高(20% 以上)或已不能达到结构强度要求的情况。 该方案一般是利用特殊施工机械,在对局部破坏严重的基层进行处治后,将旧水泥混凝土板块破碎成较小的粒径(通常,底部不超过37.5 cm,中间不超过22.5 cm,表面不超过7.5 cm),采用Z 型压路机碾压后作为新路面结构基层或底基层。 碾压完毕,要及时撒布透层油,目的在于稳固表面碎石,防止形成滑动层。撒布完透层油,及时撒布小石屑,用轮胎压路机碾压稳定,然后再加铺新的沥青面层。