[发明专利]一种用于道路修复的应力吸收层的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及道路工程技术领域，特别涉及一种道路修复及应力吸收层施工方法，用于吸收旧水泥混凝土路面铺装沥青面层时的层间应力，减弱、延缓水泥混凝土路面的收缩裂缝和反射裂缝向沥青面层的传递，延长了沥青面层的路用功能和使用寿命。

背景技术

混凝土路面经过一段时间的使用，会出现不同程度的损坏，尤其是环境温差造成的收缩应力，路基反射应力造成水泥混凝土路面破坏的主要成因。在水泥混凝土路面上加铺沥青面层，是我国公路结构类型推出的一种“白加黑”的路面特殊结构形式，该结构形式即符合我国现实国情，又能够提高旧混凝土高速公路的路用性能，改善路面的平整度，降低造价，是工程上常用的解决方案。

然而，旧混凝土路面为板块结构，一方面，在车轮荷载作用下，路面接缝和路面铺层底面层承受反复产生的剪应力作用，可能导致裂缝的产生与发展；另一方面，交替的温度变化导致旧混凝土路面因热胀冷缩产生的应力造成板翘曲或胀缩，同样也会导致路面裂缝的发生与发展。若在其上加盖沥青加铺层，旧混凝土底面产生的裂缝或在以后以上各类作用力的作用下新发生的裂缝，都以剪应力和拉应力的方式传递到加盖的沥青混合料面层，促使面层反射裂缝发生发展。随着路面使用时间增长，交通与环境荷载反复作用使得反射裂缝不断扩展，逐渐削弱路面的结构承载能力，降低路面的平整度与使用性能，缩短路面寿命，加剧路面早期破坏，导致路面寿命大大缩短，维护成本也相应大大提高。

20世纪60年代国外已经开展了防治沥青加铺层中反射裂缝的研究，主要措施有采用土工合成材料夹层、使用开级配沥青碎石混合料、设置级配碎石缓解层、采用冲压技术对旧水泥混凝土路面进行破裂稳固等，特别是美国科氏公司研制开发的Strata应力吸收层，采用聚合物改性沥青、乳化沥青，依靠施工技术和可靠的混合料设计制备而成，稳定度高，抗裂性能更为持久。

国内从20世纪80年代也开始相继开展了相关研究，采用的主要方法有：(1)增加沥青面层厚度：研究表明增加加铺层厚度可以降低弯沉量，然而，一般沥青加铺层的厚度为10-15cm，较厚的加铺层造成耗资巨大，不具备经济价值；(2)锯切横缝：在沥青加铺层上对应于旧水泥混凝土面板或新建的半刚性基层的横缝位置锯切横缝并灌入接缝材料，此方法可以为释放加铺层内因温度收缩受阻而产生的拉应力提供预定的不连续断面，从而控制随意裂缝的出现，但其适用范围小，且需做好接缝的养护工作；(3)破碎原水泥路面：将原水泥路面完全破碎成小块状，再用重型压路机压实，然后再在上面摊铺沥青混凝土，此方法在国外使用广泛，防反射裂缝效果好，但工艺复杂，需要专用的破碎设备，施工费用高，施工噪音大，资源浪费巨大；(4)设置开级配沥青碎石裂缝缓解层：在破碎的旧混凝土路面上加铺开级配沥青碎石作为基层，再铺设沥青混凝土面层，由于开级配沥青碎石混合料含有大量的空隙，需要妥善处理表面渗入水的排除；(5)设置隔离层：在沥青加铺层与旧水泥混凝土路面板或新建的半刚性基层、刚性基层间设置土工布、土工格栅、改性沥青油毛毡、钢丝网等复合材料隔层，虽然对于消散沥青混凝土加铺层的温度应力起到一定的作用，但相对于相邻板间出现较大剪切应力时，难以起到延缓反射裂缝产生的效果，此外，这些材料也不适合在交通繁忙的路段施工。

应力吸收层混合料是一种砂粒式细集料沥青混凝土，其采用特种改性沥青，具有高弹性、不透水性等特点，既可解决反射裂缝问题，又可防止雨水对路面基层的损害，提高路面结构的使用寿命，降低路面在寿命周期内的维修养护成本。与其他防反射裂缝技术相比，具有施工方便、施工周期短、开放交通早、性价比高、可回收利用等特点。

公开号为CN 101629405A的中国发明专利申请公开了一种防水粘结应力吸收桥面铺装材料的制备方法，包括如下步骤：1)高粘度高弹性改性沥青的制备：将基质沥青、改性剂SBS、增粘剂、增容剂及稳定剂按100∶(5.2-15.3)∶(1.0-3.6)∶(5.0-18.7)∶(0.2-1.4)的质量配比，制成高粘度改性沥青，然后加入橡胶粉，得到高粘度高弹性改性沥青；2)将粗集料与高粘度高弹性改性沥青按质量比为100∶(8.0-20.5)的比例进行混合，制得防水粘结应力吸收碎石混合料，铺装即成。此铺装材料具有防水、粘结、吸收应力等功能，但其是用于解决混凝土面板与接缝混凝土变形不一致造成的面板开裂问题。