本发明涉及道路设计与施工技术领域,尤其涉及一种反射裂缝修补结构及修补工艺。
背景技术：
水泥混凝土路面作为高级路面的一种主要结构形式，具有强度高、稳定性好、使用寿命较长等优点。由于交通量剧增，早期修建的大部分水泥混凝土路面出现了不同程度的病害。当出现病害的路面无法达到使用要求时，需对其进行翻修、加铺沥青混凝土面层或者加铺新水泥混凝土路面。
在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土层时，需要防止反射裂缝。反射裂缝是沥青路面普遍存在的一种病害现象，由原水泥路面固有的横缝、纵缝和断板的裂缝所引起。这些裂缝处成为了荷载作用的应力集中区域。在交通荷载与环境因素的反复作用下，裂缝往上扩展、延伸，最终形成贯穿沥青面层的反射裂缝。沥青路面开裂后，在雨水侵蚀下，直接造成沥青路面的破坏。
为了防止反射裂缝，现有常用的方法包括采用冲击破碎或者打碎存在病害的路面来消除反射裂缝。采用此种方法会对原路面结构产生破坏性，大大降低了原路面的承载力和整体性，且其抗反射裂缝的效果难以保证。
为了防止反射裂缝，现有的另一种处理方法是局部补强修复方法，在不打碎或打裂水泥混凝土路面的同时，防止在旧水泥混凝土路面上的沥青加铺层的反射裂缝。目前国内外常用的措施主要包括在沥青加铺层与旧水泥混凝土路面之间铺设玻璃纤维土工格栅、铺贴烧毛土工布以及粘贴改性沥青油毡。然而，上述的措施存在以下缺陷：一、虽然玻璃纤维土工格栅的抗拉强度高，但其在铺筑时容易松动，不能达到理想的抗反射裂缝作用，同时不能达到防水的效果；二、烧毛土工布的抗拉强度相对较低，容易被拉裂；三、改性沥青油毡在铺设时需要使用喷火器熔融后跨缝压粘，其施工难度较高，并且抗拉强度低。
有鉴于上述现有的反射裂缝修补技术存在的缺陷，需要设计一种施工简单、性能可靠的反射裂缝修补结构及其修补工艺，能有效控制路面反射裂缝，延长路面的使用寿命。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是，克服现有的反射裂缝修补存在的缺陷，提供一种施工简单、性能可靠的反射裂缝修补结构及其修补工艺，能有效控制路面反射裂缝，延长路面的使用寿命。
为了解决上述问题，本发明提供一种反射裂缝修补结构，铺设于具有裂缝的道路基层表面，所述反射裂缝修补结构自所述道路基层向外依次包括回填料层、防水粘结层、纤维布抗裂层、沥青涂层和沥青砼面层；所述回填料层包括填充于所述道路基层表面的裂缝中的填料，所述防水粘结层涂设于所述道路基层表面的裂缝的两侧，所述纤维布抗裂层粘合于所述防水粘结层的表面并覆盖于所述回填料层的上方。
优选地，所述防水粘结层的长度大于或者等于所述道路基层表面的裂缝的长度，所述设于裂缝两侧的防水粘结层的宽度分别为10厘米～20厘米，所述防水粘结层的厚度为1毫米～5毫米。
优选地，所述防水粘结层的原料由矿料、橡胶粉和sbs改性乳化沥青组成，所述矿料、橡胶粉和sbs改性乳化沥青的组份质量比例为(50～60)：(15～20)：100。
优选地，所述回填料层采用的材质为sbs改性沥青，所述沥青涂层采用的材质为sbs改性乳化沥青，所述沥青砼面层采用的材质为沥青砼。
本发明还提供了一种反射裂缝修补工艺，包括以下步骤：
步骤一，清洁道路基层表面及所述道路基层表面所具有的裂缝；
步骤二，向所述裂缝灌注填料，形成填充所述裂缝的回填料层；
步骤三，在所述道路基层表面、沿所述裂缝的两侧涂设防水粘结层；
步骤四，在所述防水粘结层上铺设纤维布抗裂层，并经压实处理；
步骤五，在所述纤维布抗裂层表面喷涂沥青涂层，在所述沥青涂层表面铺设沥青砼面层。
优选地，在所述步骤二中，所述填料为加热至190℃～220℃的sbs改性沥青，所述sbs改性沥青的软化点≥85℃，弹性恢复(25℃)≥96％，抗拉拔强度≥1.0mpa。
优选地，在所述步骤三中，所述防水粘结层的原料由矿料、橡胶粉和sbs改性乳化沥青组成，所述矿料、橡胶粉和sbs改性乳化沥青的组份质量比例为(50～60)：(15～20)：100。
优选地，在所述步骤三中，所述防水粘结层的制备是通过将矿料、橡胶粉和sbs改性乳化沥青按照所述组份质量比例混合后，加热至180℃～220℃并搅和成浆状得到。优选地，所述sbs改性乳化沥青蒸发残留物的软化点≥75℃，弹性恢复(25℃)≥90％，抗拉拔强度≥0.6mpa。
优选地，在所述步骤五中，所述沥青涂层采用sbs改性乳化沥青，所述sbs改性乳化沥青蒸发残留物的软化点≥75℃，弹性恢复(25℃)≥90％，抗拉拔强度≥0.6mpa。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过自所述道路基层向外依次设置回填料层、防水粘结层、纤维布抗裂层、沥青涂层和沥青砼面层，形成施工简单、性能可靠的抗反射裂缝结构，具有稳定性好、抗变形能力强的优点，能够对原水泥砼路面已经有的横缝、纵缝及裂缝，即所述道路基层裂缝进行有效的修补；其中，纤维布抗裂层具有高强度、高模量、耐化学腐蚀性、高低温稳定性好等优点，使反射裂缝修补结构能抵御收缩力而不会被拉断，有效防止道路基层的裂缝向路面延展；涂设在道路基层表面的防水粘结层具有良好的防水性能和足够的粘结力；利用回填料层、防水粘结层、纤维布抗裂层三者的结合，通过回填料层对裂缝的填充和抗变形作用及纤维布抗裂层的联结作用，使裂缝及裂缝的两侧重新粘结成一个整体，提高了反射裂缝修补结构的耐久性，从而延长路面的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的反射裂缝修补结构的结构示意图；
其中，1-道路基层，2-回填料层，3-防水粘结层，4-纤维布抗裂层，5-沥青涂层，6-沥青砼面层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制发明的范围。
一种反射裂缝修补结构，铺设于具有裂缝的道路基层1表面，所述反射裂缝修补结构自所述道路基层1向外依次包括回填料层2、防水粘结层3、纤维布抗裂层4、沥青涂层5和沥青砼面层6；所述回填料层3包括填充于所述道路基层1表面的裂缝中的填料，所述防水粘结层3涂设于所述道路基层1表面的裂缝的两侧，所述纤维布抗裂层3粘合于所述防水粘结层3的表面并覆盖于所述回填料层2的上方。
基于上述技术特征的反射裂缝修补结构，通过自所述道路基层向外依次设置的回填料层、防水粘结层、纤维布抗裂层、沥青涂层和沥青砼面层，形成施工简单、性能可靠的抗反射裂缝结构，具有稳定性好、抗变形能力强的优点；其中，纤维布抗裂层具有高强度、高模量、耐化学腐蚀性、高低温稳定性好等优点，使反射裂缝修补结构能抵御收缩力而不会被拉断，有效防止基层的裂缝向路面延展；涂设在道路基层表面的防水粘结层具有良好的防水性能和足够的粘结力；利用回填料层、防水粘结层、纤维布抗裂层三者的结合，通过回填料层对裂缝的填充和抗变形作用及纤维布抗裂层的联结作用，使裂缝及裂缝的两侧重新粘结成一个整体，提高了反射裂缝修补结构的耐久性，从而延长路面的使用寿命。
在本发明的反射裂缝修补结构中，所述道路基层1可为表面具有裂缝的水泥稳定土类半刚性基层，所述道路基层1也可为原来已经具有横缝、纵缝等裂缝的原水泥砼路面。
所述回填料层2采用的材质为sbs改性沥青，尤其是加热到190℃～220℃的灌缝热沥青，较佳地，加热到200℃～210℃，所述sbs改性沥青的软化点≥85℃，弹性恢复(25℃)≥96％，抗拉拔强度≥1.0mpa。所述sbs改性沥青具有较好的高温稳定性、抗变形能力等优点。其中，弹性恢复(25℃)是指沥青在25℃下的弹性回复率。
所述防水粘结层3的长度大于或者等于所述道路基层表面的裂缝的长度，所述设于裂缝两侧的防水粘结层3的宽度分别为10厘米～20厘米，所述防水粘结层3的厚度为1毫米～5毫米。较佳地，所述设于裂缝两侧的防水粘结层3的宽度分别为10厘米，所述防水粘结层3的厚度为2毫米。所述防水粘结层的原料由矿料、橡胶粉和sbs改性乳化沥青组成，所述矿料、橡胶粉和sbs改性乳化沥青的组份质量比例为(50～60)：(15～20)：100。所述sbs改性乳化沥青的蒸发残留物的软化点≥75℃，弹性恢复(25℃)≥90％，抗拉拔强度≥0.6mpa。所述防水粘结层3具有良好的防水性能和足够的粘结力，通过回填料层2的填充作用和纤维布抗裂层4的联结作用，能够把道路基层表面的裂缝及裂缝两侧粘结成一体。
所述纤维布抗裂层4采用玄武岩纤维布材质，较佳地，所述纤维布抗裂层4采用玄武岩单向纤维布材质，玄武岩单向纤维布具有抗拉抗压强度高、高模量、耐化学腐蚀性、高低温稳定性好、单向增强作用明显等优点。所述玄武岩纤维布的宽度为10厘米～40厘米，较佳地，其宽度为20厘米。所述玄武岩纤维布的密度为250～300g/㎡，较佳地，其密度为280g/㎡。
当道路基层收缩变形时，产生的收缩变形的范围一般为5厘米～10厘米较为显著。铺设有本发明的反射裂缝修补结构的道路基层表面收缩变形时，涂设于所述道路基层表面的防水粘结层3会随着道路基层表面收缩，所述纤维布抗裂层4能够抵御能抵御收缩力而不会被拉断，有效防止道路基层的裂缝向路面延展，能有效控制反射裂缝，提高沥青砼面层的抗变形能力。
所述沥青涂层5涂设于所述纤维布抗裂层4的表面，所述沥青涂层5采用sbs改性乳化沥青材质，较佳地，所述沥青涂层5所采用的sbs改性乳化沥青的蒸发残留物的软化点≥75℃，弹性恢复(25℃)≥90％，抗拉拔强度≥0.6mpa。
所述沥青砼面层6铺设于所述沥青涂层5的表面，所述沥青砼面层6可采用现有一般沥青路面所采用的沥青混凝土材质，包括沥青混凝土(ac)和沥青玛蹄脂碎石混合料等，所述沥青混凝土材质属于现有技术中，在此不对其比例等进行详细阐述。所述沥青砼面层6的厚度为7厘米～17厘米。
本发明还提供一种反射裂缝修补工艺，并提供了所述反射裂缝修补工艺的以下三个实施例：
实施例一
在本实施例中，所述反射裂缝修补工艺包括以下步骤：
步骤一，清洁道路基层表面及所述道路基层表面所具有的裂缝，采用压缩空气鼓吹或者钢丝刷清扫或者高压水喷洗等方式清理裂缝，并人工清扫或机械清洗道路基层表面，保证裂缝内壁面干燥清洁以及道路基层表面无污染、杂物；
步骤二，向所述裂缝灌注填料，形成填充所述裂缝的回填料层，所述填料为加热到190～220℃的sbs改性沥青，较佳地，加热至200℃～210℃，所述sbs改性沥青的软化点≥85℃，弹性恢复(25℃)≥96％，抗拉拔强度≥1.0mpa；
步骤三，制备防水粘结层，在所述道路基层表面、沿所述裂缝的两侧涂设防水粘结层；所述防水粘结层的原料由矿料、橡胶粉和sbs改性乳化沥青组成，所述矿料、橡胶粉和sbs改性乳化沥青的组份质量比例为50：15：100，所述防水粘结层的制备是通过将矿料、橡胶粉和sbs改性乳化沥青按照上述组份质量比例混合后，加热至190℃～220℃，较佳地，加热至200℃～210℃，并搅和成浆状得到，所述sbs改性乳化沥青的蒸发残留物的软化点≥75℃，弹性恢复(25℃)≥90％，抗拉拔强度≥0.6mpa；
步骤四，完成防水粘结层涂设后，迅速地在所述防水粘结层上铺设纤维布抗裂层，并使用小型压实机械进行压实处理，较佳地，所述纤维布抗裂层采用玄武岩纤维布材质，所述玄武岩纤维布的密度为250～300g/㎡，较佳地，其密度为280g/㎡；
步骤五，在所述纤维布抗裂层表面喷涂沥青涂层，在所述沥青涂层表面铺设沥青砼面层，所述沥青涂层喷采用sbs改性乳化沥青，所述sbs改性乳化沥青的蒸发残留物的软化点≥75℃，弹性恢复(25℃)≥90％，抗拉拔强度≥0.6mpa。
在所述步骤三中，所述矿粉采用粒径小于1.0mm的细集料，所述橡胶粉的目数为60～90目。所述防水粘结层的长度大于或者等于所述道路基层表面的裂缝的长度；所述设于裂缝两侧的防水粘结层的宽度分别为10厘米～20厘米，较佳地，其宽度为10厘米；所述防水粘结层的厚度为1毫米～5毫米，较佳地，其厚度为2毫米。所述防水粘结层具有高粘度高弹性的特性，且修复能力强，随时间其功能的衰减小。
在所述步骤五中，所述沥青砼面层6铺设于所述沥青涂层5的表面，所述沥青砼面层6采用现有一般沥青路面所采用的沥青混凝土材质。所述沥青砼面层6的厚度为7厘米～17厘米，较佳地，其厚度为9厘米。
实施例二
在本实施例中，所述反射裂缝修补工艺包括以下步骤：
步骤一，清洁道路基层表面及所述道路基层表面所具有的裂缝，采用压缩空气鼓吹或者钢丝刷清扫或者高压水喷洗等方式清理裂缝，并人工清扫或机械清洗道路基层表面，保证裂缝内壁面干燥清洁以及道路基层表面无污染、杂物；
步骤二，向所述裂缝灌注填料，形成填充所述裂缝的回填料层，所述填料为加热到190～220℃的sbs改性沥青，较佳地，加热至200℃～210℃，所述sbs改性沥青的软化点≥85℃，弹性恢复(25℃)≥96％，抗拉拔强度≥1.0mpa；
步骤三，制备防水粘结层，在所述道路基层表面、沿所述裂缝的两侧涂设防水粘结层；所述防水粘结层的原料由矿料、橡胶粉和sbs改性乳化沥青组成，所述矿料、橡胶粉和sbs改性乳化沥青的组份质量比例为55：17：100，所述防水粘结层的制备是通过将矿料、橡胶粉和sbs改性乳化沥青按照上述组份质量比例混合后，加热至190℃～220℃，较佳地，加热至200℃～210℃，并搅和成浆状得到，所述sbs改性乳化沥青蒸发残留物的软化点≥75℃，弹性恢复(25℃)≥90％，抗拉拔强度≥0.6mpa；
步骤四，完成防水粘结层涂设后，迅速地在所述防水粘结层上铺设纤维布抗裂层，并使用小型压实机械进行压实处理，较佳地，所述纤维布抗裂层采用玄武岩纤维布材质，所述玄武岩纤维布的密度为250～300g/㎡，较佳地，其密度为280g/㎡；
步骤五，在所述纤维布抗裂层表面喷涂沥青涂层，在所述沥青涂层表面铺设沥青砼面层，所述沥青涂层喷采用sbs改性乳化沥青，所述sbs改性乳化沥青蒸发残留物的软化点≥75℃，弹性恢复(25℃)≥90％，抗拉拔强度≥0.6mpa。
在所述步骤三中，所述矿粉采用粒径小于1.0mm的细集料，所述橡胶粉的目数为60～90目。所述防水粘结层的长度大于或者等于所述道路基层表面的裂缝的长度；所述设于裂缝两侧的防水粘结层的宽度分别为10厘米～20厘米，较佳地，其宽度为10厘米；所述防水粘结层的厚度为1毫米～5毫米，较佳地，其厚度为3厘米。所述防水粘结层具有高粘度高弹性的特性，且修复能力强，随时间其功能的衰减小。
在所述步骤五中，所述沥青砼面层6铺设于所述沥青涂层5的表面，所述沥青砼面层6采用现有一般沥青路面所采用的沥青混凝土材质。所述沥青砼面层6的厚度为7厘米～17厘米，较佳地，其厚度为11厘米。
实施例三
在本实施例中，所述反射裂缝修补工艺包括以下步骤：
步骤一，清洁道路基层表面及所述道路基层表面所具有的裂缝，采用压缩空气鼓吹或者钢丝刷清扫或者高压水喷洗等方式清理裂缝，并人工清扫或机械清洗道路基层表面，保证裂缝内壁面干燥清洁以及道路基层表面无污染、杂物；
步骤二，向所述裂缝灌注填料，形成填充所述裂缝的回填料层，所述填料为加热至190～220℃的sbs改性沥青，较佳地，加热至200℃～210℃，所述sbs改性沥青的软化点≥85℃，弹性恢复(25℃)≥96％，抗拉拔强度≥1.0mpa；
步骤三，制备防水粘结层，在所述道路基层表面、沿所述裂缝的两侧均匀涂设防水粘结层；所述防水粘结层的原料由矿料、橡胶粉和sbs改性乳化沥青组成，所述矿料、橡胶粉和sbs改性乳化沥青的组份质量比例为60：20：100，所述防水粘结层的制备是通过将矿料、橡胶粉和sbs改性乳化沥青按照上述组份质量比例混合后，加热至190℃～220℃，较佳地，加热至200℃～210℃，并搅和成浆状得到，所述sbs改性乳化沥青蒸发残留物的软化点≥75℃，弹性恢复(25℃)≥90％，抗拉拔强度≥0.6mpa；
步骤四，完成防水粘结层涂设后，迅速地在所述防水粘结层上铺设纤维布抗裂层，并使用小型压实机械进行压实处理，较佳地，所述纤维布抗裂层采用玄武岩纤维布材质，所述玄武岩纤维布的密度为250～300g/㎡，较佳地，其密度为280g/㎡；
步骤五，在所述纤维布抗裂层表面喷涂沥青涂层，在所述沥青涂层表面铺设沥青砼面层，所述沥青涂层喷采用sbs改性乳化沥青，所述sbs改性乳化沥青蒸发残留物的软化点≥75℃，弹性恢复(25℃)≥90％，抗拉拔强度≥0.6mpa。
在所述步骤三中，所述矿粉采用粒径小于1.0mm的细集料，所述橡胶粉的目数为60～90目。所述防水粘结层的长度大于或者等于所述道路基层表面的裂缝的长度；所述设于裂缝两侧的防水粘结层的宽度分别为10厘米～20厘米，较佳地，其宽度为10厘米；所述防水粘结层的厚度为1毫米～5毫米，较佳地，其厚度为3厘米。所述防水粘结层具有高粘度高弹性的特性，且修复能力强，随时间其功能的衰减小。
在所述步骤五中，所述沥青砼面层6铺设于所述沥青涂层5的表面，所述沥青砼面层6采用现有一般沥青路面所采用的沥青混凝土材质。所述沥青砼面层6的厚度为7厘米～17厘米，较佳地，其厚度为15厘米。
在本发明的反射裂缝修补工艺中，所述道路基层1可为表面具有裂缝的水泥稳定土类半刚性基层，所述道路基层1也可为原来已经具有横缝、纵缝等裂缝的原水泥砼路面。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。