防裂贴在旧路改造中的应用

姚雪纯

（中铁第五勘察设计院集团有限公司 广州京穗勘察设计有限公司，广东 广州 510700）

1 分析旧路改造中反射裂缝的形成原因及应对措施的选择

在旧路改造中，常常出现反射裂缝的问题，这是由于旧砼路面在覆盖沥青层的复合路面结构设计中，通常采用刚性和柔性两种路面结构形式。这种结构中，原病害旧砼路面上存在接缝、裂缝以及错台、脱空等损坏，而加铺沥青层后，由于温度变化、车辆荷载和沥青与混凝土之间的存在材料性能的差异，这些问题会导致原有裂缝反射到新的路面层，形成反射裂缝[1-2]。

反射裂缝的形成因素主要包括温度和荷载，有时二者共同作用。在路面使用过程中，温度的变化和车辆荷载会导致路面结构受到应力的作用，尤其是在接缝和基层裂缝处。由于结构的不连续性和材料的差异，应力往往集中在这些区域，容易导致裂缝的产生和扩展，形成反射裂缝。为了应对这一问题，通常需要选择合适的应对措施，常用的方法是在现有路面结构层的纵向接缝、拼缝以及旧路纵、横裂缝处理中，使用乳化沥青封层，并在其上铺设玻纤格栅。然而，这种方法存在一些问题，如施工复杂，需要用铁钉加固，难以回收利用，且在以后的道路养护中可能损坏铣刨机齿轮。此外，当路面接缝两边存在高差时，玻纤格栅难以贴合，易受重型车辆行驶影响而松动。还有，高温状态下沥青混合料和玻纤格栅可能产生移动，不在原固定位置[3-4]。

与上述材料相比，防裂贴的设置在旧砼路面之间的接缝处以及半刚性基层表面是一种更有效的解决方案。它具有柔性和抗拉强度，能够吸收和分散来自温度和荷载的应力。同时，设置防裂贴在半刚性基层表面还能增强基层的稳定性，减少沥青结构层在基层裂缝处的应力集中，从而有效阻碍反射裂缝的产生和扩展[5]。

防裂贴的独特之处在于将土工织物和土工格栅的优点结合，具备高韧性、提高沥青结合料抵抗变形破坏的能力以及高抗拉强度等特点，全面提升路面材料的强度与刚度，改善各层路面结构层的应力分布状态。

2 作防用裂机贴理在路面层间的材料性能和

2.1 材料性能

防裂贴在路面层间具有特定的材料性能，其主要成分通常包括沥青基的高分子聚合物、胎基和高强度织物。这些材料被精心设计，用于在道路基层和面层之间形成一个增强的层，以减少裂缝的产生和扩展。与土工产品和玻璃纤维格栅等其他材料相比，防裂贴能够克服由于界面性差异引起的问题。例如，推进和折叠问题，并且对上下结构层的粘结力产生积极影响。

具体来说，防裂贴材料性能有以下几个方面：

（1）沥青基聚合物。防裂贴中的沥青基聚合物能够吸收应力，尤其是在路面受到荷载作用或温度变化时。这有助于减轻路面结构的受力集中程度，从而防止裂缝的形成和扩展。此外，沥青基聚合物还能在低温下保持良好的柔韧性，因此对于寒冷气候下的路面具有良好的性能。

（2）高强度织物。高强度织物在防裂贴中充当增强层的角色。它具有较高的抗拉强度，可以分散来自荷载和温度变化引起的拉力，从而减轻面层的受力集中程度。即使在局部位置出现裂缝，高强度织物也能承担应力并将其传递到周围区域，从而防止裂缝的扩展和路面损坏。

（3）胎基。防裂贴中的胎基具有填充坑洼和不平整表面的能力。当胎基融化后，它可以填充路面基层上的凹凸不平，增强与基面的粘结力，提高下层和胎基的稳定性，同时满足防裂贴的抗裂和防水要求。

总的来说，防裂贴通过结合沥青基聚合物、高强度织物和胎基等材料性能，具备抗拉强度、吸收应力、分散应力、填充不平整表面等特性，从而能够有效防止裂缝的产生和扩展。这种材料性能和作用机理使得防裂贴在路面改造中具有重要的应用前景。

2.2 作用机理

2.2.1 加筋作用

防裂贴具有较大的抗拉强度，能够在路面层之间的裂缝处抵抗拉应力，这主要是由其表面高强度和耐高温织物所提供的。当裂缝产生并受到拉应力的作用时，防裂贴所承受的拉力会随着裂缝拉应力的增加而增加，最终导致防裂贴发生变形。随着变形的发生，防裂贴将传递拉应力到路面结构层中，从而强化了加筋效果，进一步提高了路面结构层间的抗拉强度。这种加筋作用有助于减轻裂缝的扩展，维护路面的完整性，延长路面的使用寿命。

2.2.2 消能缓冲作用

防裂贴在沥青路面层中间铺设时，其聚合物材料具备一定的延展性和粘弹性。尤其是在低温下，高聚物表现出良好的柔韧性。这种黏弹性复合层的存在使得路面基层裂缝处的拉应力范围得以减小到最大程度，同时能够发挥吸收拉伸能量的效果。这意味着防裂贴具有消能和缓冲作用，可以减轻路面结构在荷载作用下的应力，从而有助于延长路面的使用寿命。

2.2.3 隔水防渗作用

防裂贴具备优良的隔水防渗效果，主要归因于其表面高聚物形成的隔水防渗层。这一隔水层在道路沉降或变形时阻止了水分渗透，从而保护了路面基层的强度。这种防渗作用有助于防止路面材料的进一步退化，减少了外部水分对路面材料的破坏，包括雨水和积雪的渗透。

2.2.4 自黏性能

防裂贴具有自黏性的特点，使得施工变得更加方便和快捷。它可以直接铺设在经过处理的水泥混凝土基层上，无需额外的隔离纸或膜。因此，防裂贴能够更好地粘结在路面之间，具有更牢固的粘结效果，不会发生移位。此外，防裂贴的施工过程对环境适应性强，不会产生污染，具有极高的环保性。

3 技术要求

3.1 防裂贴宽度的选择

在选择防裂贴的宽度时，需要根据裂缝或坑槽的宽度来进行合理的选择：

（1）对于宽度小于1～3 mm 以下的裂缝，应选择至少宽度为24 cm 的防裂贴，以确保足够的覆盖面积。

（2）对于宽度在3～5 mm 之间的裂缝，宽度至少应为32 cm 的防裂贴，以充分覆盖裂缝。

（3）对于宽度在5～19 mm 之间的裂缝，建议选择48 cm 宽度的防裂贴。在贴缝前，通常需要对裂缝进行清理，并进行填充密封胶等修复工作。

（4）当裂缝或下陷区域的宽度超过19 mm时，应选用50 cm 宽度的防裂贴；在贴缝前，通常需要对裂缝和下陷区域进行清理，然后使用胶砂、密封胶或沥青混凝土料等填充材料填充到裂缝和下陷区域，将其压实至与现有道路高度相符。

（5）若裂缝或坑槽的宽度超过50 mm，应选择98 cm 宽度的防裂贴。在贴缝前，需要充分清理裂缝或坑槽周围的杂物和尘土，并使用填充料如胶砂或热沥青混凝土料填充裂缝或坑槽，将其压实至与现有道路高度相符。

3.2 环境的影响

防裂贴的施工应在表层温度不低于21℃的条件下进行。如果施工时温度低于这个阈值，将严重影响防裂贴与下层材料的黏合效果，使其粘结特性减弱。在混凝土铺设的过程中，可能出现推移、皱折、黏连、翘边等不良情况，这将大大降低防裂效果。

4 施工工艺

4.1 防裂贴的铺设

（1）使用铣刨机械将旧砼路面表层削除，清理裂缝中的杂物、碎石和灰尘等杂质。然后，使用热改性沥青进行灌注，确保热改性沥青平整到与路面表面相同的高度，以保持下承层表面的一致性。

（2）将防裂贴沿着裂缝覆盖并铺开，根据需要剪裁至合适的长度。

（3）在裂缝上涂刷市面上常规的乳化类黏层油，建议的用量范围为0.5～1.0 kg/m2。等待黏层油破乳后，将防裂贴覆盖在裂缝上。在铺设防裂贴时，务必确保拉紧材料，以保持防裂贴的平整，避免起皱和翘边。如果施工时的温度低于21℃，可以使用热源对防裂贴的胶面进行加热，增强其黏附性。从裂缝的中间开始，逐渐将长度为20～30 cm 的防裂贴用温火烤防裂贴的胶面边烤边铺设于缝隙上，直至胶面融化，但不要过度加热。铺设完一段后，使用胶轮进行碾压，然后以相同的方式铺设另一端。

（4）使用胶轮或轮胎沿着防裂贴的覆盖区域进行碾压，通常需要进行3～5 次碾压。使用橡胶锤轻轻敲打防裂贴的边缘，以确保其与下承层牢固粘结，并保持防裂贴的完整性。

（5）在沥青铺设完成后，尽量在24 h 内铺设沥青混合料，以避免对已铺设的沥青造成损坏。同时，应避免施工车辆和其他机械在材料上行走或抽拉。

4.2 热拌沥青混合料的罩面

在铺设了防裂贴后，务必尽快进行上层施工，以避免其长时间受潮、雨淋等不利气候因素的侵蚀。防裂贴若受到水分侵蚀，可能会影响其与上层道路材料的粘结性和抗裂性能，进而影响整个道路的使用寿命和安全性。因此，在进行上层施工时，必须确保防裂贴表面干燥，以避免上层材料与防裂贴粘结不牢，从而影响道路的整体质量。

（1）根据热沥青混合料的施工规范，可以在防裂贴表面撒布类似乳化沥青等黏层油，以防止车辆和摊铺机与防裂贴发生粘结。此外，在防裂贴表面撒布一些细碎石或混合料可以增加道路表面的摩擦力，避免车辆打滑。在撒布细碎石或混合料时，务必均匀覆盖，并使用压路机进行压实，确保其与下层材料紧密结合。此外，需要注意控制撒布量，以免过多的细碎石或混合料对道路表面造成损坏。

（2）在防裂贴上铺设热沥青混合料时，通常需要根据具体工程的要求和设计规范进行施工。一般情况下，铺设在防裂贴上的热沥青混合料厚度应不小于40 mm，以确保热拌沥青混合料的厚度足够，满足道路使用寿命的要求。

（3）在完成防裂贴铺设后进行压实时，需谨慎调整压路机的振幅和频率，以避免对防裂贴造成过大的挤压或冲击力，导致其剥落或损坏。一般情况下，应将压路机的振幅调整至最低，频率调整至最高，以更均匀地压实沥青混合料，同时减少对防裂贴的影响。若压路机振幅过大，可能导致防裂贴出现剥落等问题。

5 结语

综上所述，通过在旧路改造施工中考虑在旧砼路面之间的接缝处和半刚性基层表面设置防裂贴，可以有效降低基层裂缝处沥青结构层的应力集中，从而阻止反射裂缝的产生和扩展。这种方法不仅提高了施工效率，降低了成本，还改善了行车安全性并具备环境友好性。因此，通过在路面结构层中广泛应用防裂贴，可以显著提升路面的承载能力和耐久性，使其成为旧路改造中的重要工具。