摘 要

针对旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构中自粘式压缝带、热粘式压缝带、SAMI应力吸收层、土工布及玻纤格栅等常用的五种延缓反射裂缝的处理措施，通过对其进行室内疲劳试验分析和室外试验评价，对比分析这五种处理措施的应用特点。

关键词 旧水泥路面 | 沥青加铺层 | 反射裂缝 | 应用中

0、引言

水泥混凝土路面是常用的路面结构之一，其具有强度高、刚性大、稳定性强、耐久性及抗滑性好等特点，故经常用于高等级路面结构[1]。在我国公路建设初期，无论是国省道还是高速公路，90%以上的路面均采用水泥混凝土路面沥青网sinoasphalt.com。但随着我国经济的高速发展，人们对公路的认识不再局限于仅仅起到承担交通运输的作用，而从行车的舒适性、与沿线的结合及对环境造成的影响等方面有了更高的要求。在此背景下，沥青混凝土路面应用程度不断得到提高，而很多水泥混凝土路面的公路在再次大修时，均改造成沥青混凝土路面，其最常用的方法就是在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土罩面层。

但是，越来越多的工程实践表明，旧水泥混凝土路面沥青罩面所面临的难题之一就是如何防止或延缓反射裂缝的产生。反射裂缝是在行驶荷载或温度因素的影响下，在旧水泥混凝土板接缝位置处产生较大的应力集中，超过沥青罩面层的抗拉强度造成的。反射裂缝虽然本身对罩面层使用性能的影响不大，但在雨水、行车荷载等环境因素负效应下，常常使得裂缝迅速向四周扩展，从而缩短沥青罩面层的寿命[2]。

因此，为解决上述问题，国内外大量工程技术人员经过不断的研究探索发现[3]～[6]，对旧水泥混凝土接缝处进行处理可有效延缓反射裂缝的产生。目前公路建设中常用的处理措施有压缝带、SAMI应力吸收层、土工布和玻纤格栅等。

本文通过对这几种常用的接缝处理措施进行室内试验和现场试验研究，对比这四种处理措施的特点与效果。

1、室内试验

1.1试验方案

本次试验所用压缝带分别为自粘式压缝带和热粘式压缝带两种。SAMI应力吸收层为橡胶沥青应力吸收层。

本次试验首先对不同接缝处理的旧水泥混凝土板进行沥青混凝土罩面，然后采用3点疲劳试验方法对其进行疲劳性能研究。疲劳试验采用应力控制模式，将沥青混合料破坏时的压力作为试验压力。加载波形采用正弦加载波形，且完全处于压力一侧。试验频率采用国内外试验常用的10Hz荷载频率，试验温度为15℃。为保证试验的效果，每一种接缝处理措施至少进行3次平行试验。当沥青罩面层出现裂缝时所对应的次数，作为判定接缝处理措施的效果。

1.2疲劳试验结果分析

对这5种不同接缝处理措施进行了疲劳试验，结果见表1所列。

自粘式压缝带在试验次数约为503次时，压缝带已与混凝土板轻微脱开，随后裂缝向上扩展，最后沥青罩面层出现反射裂缝。而热粘式压缝带与自粘式压缝带破坏形式基本类似，同样是压缝带先与混凝土板脱开后，再出现反射裂缝，只不过其抵抗反射裂缝的产生要高于自粘式压缝带。

SAMI应力吸收层在试验过程中没有出现与水泥混凝土面板脱开的现象，而是由于SAMI应力吸收层自身材料在接缝位置处首先发生破坏，产生裂缝，随着疲劳次数的增加，裂缝不断向上扩展，从而在罩面层产生反射裂缝。土工布、玻纤格栅与SAMI应力吸收层的破坏基本相同，同样是材料本身首先在接缝位置处发生破坏，产生裂缝，随即反射至沥青罩面层，所不同的是，SAMI应力吸收层材料与沥青混凝土和水泥混凝土粘结较好，不会产生脱离;而土工布或玻纤格栅则受粘结剂的影响，个别地方会与沥青混凝土或水泥混凝土脱开;同时，由于玻纤格栅的抗拉强度明显好于土工布，故其抵抗疲劳的次数大于土工布抵抗疲劳的次数。

因此，从室内疲劳试验可以看出，采用SAMI应力吸收层是延缓反射裂缝产生的最好措施，其次是玻纤格栅和土工布，效果最不好的是热粘式压缝带和自粘式压缝带。

2、现场试验

为进一步研究这5种措施在实际工程中的应用效果，本文选取广东省某两条高速公路大修工程为依托，对这5种措施分别铺筑1km左右的试验段，对比分析这5种措施的施工方式、优缺点、成本及使用效果。

2.1自粘式压缝带

施工方式:采用改性沥青填缝，接缝两侧铣刨凹槽用改性沥青补平。压缝带厚度3mm，宽8cm，直接或加热后与地表进行粘结。

优点:施工简便，抽芯后可见其与沥青面层粘结较好，有沥青积聚。

缺点:由于局部沥青含量过高，沥青面层容易出现泛油现象。在下面层施工后，局部横缝位置出现泛油及肉眼可见横向凹陷。

成本:每米材料成本(8cm 宽)24元,施工成本2元,每米共约26元。

使用效果:经过1年多的运营，本试验段大部分旧水泥混凝士接缝位置处已出现轻微的裂缝或沉陷。

2.2 热粘式压缝带

施工方式:采用乳化沥青砂填缝。压缝带厚度3mm，宽8cm，现场配备煤气罐用火枪直接用明火进行加热，使压缝带加热到半熔化状态与地表粘结。

优点:与地表粘结较好，沥青面层未见泛油现象。抽芯后可见粘结极好，有沥青积聚。

缺点:施工进度较慢，每工作组(每组2人)每天施工约300m，本试验段高峰期采取7个工作组施工。由于采用明火直接烧加热，容易导致材料老化，火候难以控制稳定，施工时安全隐患较大。下面层施工后，局部横向压缝带处肉眼可见凹陷，最大高差3mm，但较自粘式压缝带有明显改善。

成本:每米材料成本(8cm宽)36元，施工成本0元，每米共约39元。

使用效果:经过1年多的运营，本试验段个别旧水泥混凝土接缝位置处已出现轻微的裂缝或沉陷。

2.3 SAMI应力吸收层

施工方式:先清扫旧水泥混凝土路面，然后采用橡胶沥青同步碎石洒布车进行施工，SAMI应力吸收层厚度为1cm左右。

优点:施工简便，机械化程度高，施工质量好。抽芯后可见其与水泥及沥青面层粘结较好，有沥青积聚。

缺点:橡胶沥青与水泥混凝土路面之间的界面必须干净、干燥;橡胶沥青在高温下存放时间不宜超过24h[7]，否则容易离析，需要现场制作橡胶沥青;橡胶沥青粘度较大，需要采用专用的橡胶沥青洒布车，否则容易堵塞喷嘴等，这些均增加了施工成本，且大面积施工时影响施工进度。

成本:每㎡(1cm厚)施工成本50元左右。使用效果:经过3年多的运营，本试验段未出现任何反射裂缝。

2.4 土工布

施工方式:采用乳化沥青砂填缝。先在接缝处涂改性沥青粘层油，再在纵横缝跨缝设置1m宽的土工布。

优点:施工简便，施工进度快。下面层施工后情况正常，抽芯可见粘结良好，土工布破损面积约10%。

缺点:土工布容易被铣刨后的碎石颗粒刺破，摊铺沥青混凝土时，土工布容易老化变脆。土工布粘结质量难保证，料车行驶能将土工布带起，需经常维护补粘。大面积施工时影响施工进度。

成本:每米材料成本(1m宽)10元，施工成本1元，每米共11元。

使用效果:本试验段在经历2年多的运营后，才在个别路段出现推移和反射裂缝。

2.5 玻纤格栅

施工方式:采用乳化沥青砂填缝。先在接缝处涂改性沥青粘层油，再在纵横缝跨缝设置1m宽的玻纤格栅。

优点:施工简便，施工进度快。下面层施工后情况正常，抽芯可见粘结良好。

缺点:玻纤格栅粘结质量难保证，料车行驶能将玻纤格栅带起，需经常维护补粘。大面积施工时影响施工进度。

成本:每米材料成本(1m宽)12元，施工成本1元，每米共13元。

使用效果:本试验段在经历2年多的运营后，才在个别路段出现反射裂缝。

2.6现场试验效果评价

从这5种措施的施工方式、优缺点、成本和使用效果可以看出，SAMI应力吸收层延缓反射裂缝的效果最好，但施工成本较高;其次是玻纤格栅和土工布，但施工成本较低;效果最差的是热粘式压缝带和自粘式压缝带，且施工成本较高。

3、结论

通过对自粘式压缝带、热粘式压缝带、SAMI应力吸收层、土工布和玻纤格栅这5种延缓反射裂缝措施的室内疲劳试验和室外试验段应用的研究分析可知，这5种措施在一定程度上均能延缓反射裂缝的产生。其中，SAMI应力吸收层延缓反射裂缝的效果最好，但施工成本较高，建议可用于交通荷载较大，或项目资金压力较小或施工质量要求高的工程;其次是玻纤格栅和土工布，且施工成本较低，可用于项目资金压力较大的工程。由于土工布在高温下容易老化变脆，故一般多采用玻纤格栅或抗老化较强的土工布;延缓反射裂缝效果最差的是热粘式压缝带和自粘式压缝带，且施工成本较高，故可用于公路等级较低，或工程量较小的项目。