本發(fā)明屬于道路與交通工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種舊水泥砼路面抑制反射裂縫的復(fù)合結(jié)構(gòu)及改造方法。

背景技術(shù)：

20世紀(jì)90年代以來(lái)，中國(guó)修筑了大量水泥砼路面。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，城市道路和國(guó)道干線(xiàn)公路上的車(chē)輛荷載及密度越來(lái)越大，重載和超載現(xiàn)象比較常見(jiàn)，致使水泥砼路面的損壞日趨嚴(yán)重。目前，大部分水泥砼路面到了大修時(shí)期。在舊水泥砼路面上加鋪瀝青混凝土面層是舊水泥路面改造的主要形式，然而此種復(fù)合路面結(jié)構(gòu)極易因舊水泥砼路面板間接縫處上方的瀝青混凝土加鋪層內(nèi)形成應(yīng)力集中而產(chǎn)生反射裂縫。

已有研究表明，反射裂縫的產(chǎn)生是必然的而且不可能完全消除，只能采取措施延緩或抑制其發(fā)展。溫度應(yīng)力和行車(chē)荷載以及它們的耦合作用是瀝青混凝土加鋪面層開(kāi)裂的重要誘因。行車(chē)荷載主要引起加鋪層的剪切型反射裂縫，在車(chē)輪荷載的作用下，舊水泥砼板接縫兩側(cè)的彎沉差過(guò)大而引起瀝青加鋪層的剪切破壞并逐步向上擴(kuò)展，形成荷載型反射裂縫。溫度變化主要引起瀝青加鋪層張開(kāi)型反射裂縫。溫度變化使得路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生兩種變形，一種是由于溫度下降使得接縫處瀝青加鋪層及舊水泥砼面板產(chǎn)生收縮而引起張開(kāi)型反射裂縫。另一種是由于晝夜溫差導(dǎo)致各結(jié)構(gòu)層存在溫度梯度，且不同材料具有不同的熱膨脹系數(shù)，造成舊水泥砼路面板及瀝青加鋪層的收縮及翹曲而引發(fā)瀝青加鋪層的反射裂縫。

現(xiàn)有防止反射裂縫的技術(shù)措施大多集中在瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，有：（1）增大瀝青加鋪層厚度；（2）加設(shè)土工格柵或土工布作為防水層；（3）利用被加筋材料的粘結(jié)嵌鎖作用，增設(shè)網(wǎng)狀加強(qiáng)筋；（4）增設(shè)應(yīng)力吸收層，如設(shè)置開(kāi)級(jí)配大粒徑瀝青碎石應(yīng)力吸收層；（5）水泥混凝土碎石化加鋪瀝青混凝土面層等。方案（1）、（4）通過(guò)增加瀝青混凝土加鋪層厚度，能有效降低瀝青混凝土加鋪層結(jié)構(gòu)層底的最大主拉應(yīng)力和最大剪應(yīng)力，卻不能有效地減緩裂縫的擴(kuò)展速度防止反射裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。同時(shí)，增加瀝青加鋪層厚度的方法難以滿(mǎn)足城市道路路面標(biāo)高的限制，也增加了路面總造價(jià)，而且在夏季高溫情況下瀝青混合料高溫蠕變易產(chǎn)生車(chē)轍，也就失去了由于舊水泥砼板作基層所產(chǎn)生的強(qiáng)基薄面的優(yōu)勢(shì)。方案（2）、（3）應(yīng)用結(jié)果顯示，對(duì)荷載型反射裂縫的效果有限，且不利于加鋪復(fù)合結(jié)構(gòu)的層間抗剪、粘結(jié)和防水等。方案（5）噪聲大，不利于城市道路修復(fù)改造。

水泥砼路面板塊間設(shè)置接縫是為了消除溫度變化所引起的溫度應(yīng)力，防止溫度變化所產(chǎn)生的路面損壞。但是從水泥砼路面板承受荷載的角度來(lái)看，板間接縫的存在削弱了混凝土板的整體性，特別是在車(chē)輪荷載行駛經(jīng)過(guò)板間接縫時(shí)，板縫兩側(cè)的相對(duì)垂直位移越大，舊水泥面板塊的應(yīng)力集中越明顯，反射裂縫病害也越嚴(yán)重。

就舊水泥砼路面加鋪瀝青面層復(fù)合結(jié)構(gòu)而言，反射裂縫的產(chǎn)生是不可避免的，只能采取措施延緩或抑制其發(fā)展，減少其病害的作用。數(shù)值計(jì)算分析結(jié)果表明，在環(huán)境因素和行車(chē)荷載反復(fù)作用下，舊水泥砼板塊接縫處兩側(cè)板邊相對(duì)豎直位移差值（即彎沉差）過(guò)大，不僅導(dǎo)致瀝青層底面應(yīng)力過(guò)大而開(kāi)裂, 而且致使舊砼路面與瀝青加鋪層層間剪應(yīng)力迅速增加而致使粘結(jié)層失效破壞。一旦裂縫形成，裂縫迅速向四周擴(kuò)展，水分通過(guò)裂縫滲入基層，在行車(chē)荷載反復(fù)作用下對(duì)基層材料造成破壞，進(jìn)而引起翻漿、唧泥、沉陷等病害。因此，嚴(yán)格控制舊水泥路面接縫處彎沉差和增加原水泥板與瀝青加鋪層間界面抗剪能力是阻止和降低反射裂縫出現(xiàn)的有效措施。同時(shí)，增強(qiáng)原水泥板面與瀝青加鋪面層間粘結(jié)層防水能力，避免水分通過(guò)裂縫滲入基層而致使裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展等。

中國(guó)專(zhuān)利號(hào)CN201510077194.X公開(kāi)了一種預(yù)防舊水泥路面加鋪瀝青反射裂縫的接縫構(gòu)造方法，先對(duì)需要接縫加固的舊混凝土面板進(jìn)行板間彎沉差測(cè)定，合格后，在兩塊舊混凝土面板的接縫處跨縫切割出等間距的條形凹槽，再使用沖擊鉆對(duì)條形凹槽端部進(jìn)行垂直鉆孔；根據(jù)孔深、凹槽長(zhǎng)度和板間接縫寬度，彎起鋼筋，完成馬蹄筋成型；在條形凹槽內(nèi)和端部豎孔內(nèi)植入馬蹄形鋼筋后，向清孔后的鉆孔內(nèi)灌入環(huán)氧樹(shù)脂植筋膠；以及拌合水泥碎石砼澆筑，澆筑入凹槽內(nèi)形成植筋保護(hù)層；在兩塊舊混凝土面板的上層自下而上依次鋪上數(shù)層保護(hù)罩面。此發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：通過(guò)降低舊板板縫兩側(cè)的相對(duì)垂直位移，預(yù)防反射裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，進(jìn)而減少或阻止舊水泥路面加鋪瀝青面層反射裂縫的出現(xiàn)。但是，連接水泥砼板間裂縫的植筋之間是孤立的，水平方向未能沒(méi)有形成“網(wǎng)絡(luò)”，每根植筋受力不均勻的，也不能保證每根植筋都能發(fā)揮其抵抗板縫兩側(cè)垂直位移差的作用。這種接縫構(gòu)造方法改造的舊水泥路面韌性不夠強(qiáng)，整體抗剪能力和整體抗拉強(qiáng)度比較差，抑制反射裂縫的效果不佳，防水性能較差，反射裂縫形成后易造成水損病害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，現(xiàn)提供一種舊水泥砼路面抑制反射裂縫的復(fù)合結(jié)構(gòu)及改造方法，以解決路面韌性不夠強(qiáng)，整體抗剪能力和整體抗拉強(qiáng)度比較差，抑制反射裂縫的效果不佳，防水性能較差，反射裂縫形成后易造成水損病害的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種舊水泥砼路面抑制反射裂縫的復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括基層、舊水泥面板層和鋪設(shè)在水泥面板層上的瀝青混凝土加鋪層；所述舊水泥面板層包括若干個(gè)舊水泥面板單元；所述舊水泥面板單元包括雙行雙列設(shè)置的舊水泥面板；其創(chuàng)新點(diǎn)在于：還包括鋪設(shè)在舊水泥面板層與瀝青混凝土加鋪層之間的多尺度混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧瀝青碎石封層；所述瀝青混凝土加鋪層包括從下至上依次鋪設(shè)的中粒式瀝青砼下面層、改性乳化瀝青粘結(jié)層和瀝青瑪蹄脂碎石上面層；所述橫向設(shè)置的舊水泥面板之間設(shè)置有板間橫向接縫，所述縱向設(shè)置的舊水泥面板之間設(shè)置有板間縱向接縫；所述舊水泥面板單元之間通過(guò)板間橫向接縫和板間縱向接縫相連接；所述舊水泥面板層上刻有折線(xiàn)形凹槽；所述折線(xiàn)形凹槽設(shè)置在板間橫向接縫處，且縱向貫穿整個(gè)舊水泥面板層；所述折線(xiàn)形凹槽內(nèi)設(shè)置有與其相配套的折線(xiàn)形局部約束鋼筋。

進(jìn)一步的，所述折線(xiàn)形局部約束鋼筋為直徑25-35mm的螺紋鋼筋；所述折線(xiàn)形局部約束鋼筋設(shè)置為梯形波的形狀，包括分別設(shè)置在板間橫向接縫左右兩側(cè)，形狀一致，且梯形底邊沿板間橫向接縫方向依次不間斷連接的梯形；所述折線(xiàn)形局部約束鋼筋的左右兩側(cè)橫向?qū)挾葹?*a+d⁰，其中，所述d⁰為水泥板間橫向接縫寬度，所述a的范圍為400-500mm；所述折線(xiàn)形局部約束鋼筋梯形波凸起的最外側(cè)的寬度為2*b+z⁰，其中，所述z⁰為板間縱向接縫寬度，所述b的范圍為300-400mm；所述折線(xiàn)形局部約束鋼筋的梯形波一個(gè)周期的寬度為3*c+b，其中，所述c的范圍為500-600 mm。

本發(fā)明還采用的技術(shù)方案為：一種舊水泥砼路面抑制反射裂縫的改造方法，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：包括以下步驟：

（1）折線(xiàn)形局部約束鋼筋成型：挑選螺紋鋼筋，根據(jù)所述板間橫向接縫的寬度和所述板間縱向接縫的寬度，將螺紋鋼筋彎折成所需要的折線(xiàn)形，完成所述折線(xiàn)形局部約束鋼筋成型；

（2）舊水泥面板的彎沉預(yù)處理：對(duì)需要接縫加固的舊水泥面板進(jìn)行板間彎沉差測(cè)定，挑選出彎沉差測(cè)定值≤0.06mm的舊水泥面板；

（3）植筋預(yù)處理：對(duì)挑選出的彎沉差測(cè)定值≤0.06mm的舊水泥面板，進(jìn)行植筋預(yù)處理，在舊水泥面板的板間橫向接縫處的車(chē)輛荷載作用附加應(yīng)力集中區(qū)域，即板間橫向接縫兩側(cè)400-500mm范圍處，跨縫切割出折線(xiàn)形凹槽，所述折線(xiàn)形凹槽的長(zhǎng)度、寬度與角度和折線(xiàn)形局部約束鋼筋尺寸相匹配，折線(xiàn)形凹槽的深度為50-70mm,并將折線(xiàn)形凹槽設(shè)定為植筋部位；利用吹風(fēng)機(jī)對(duì)折線(xiàn)形凹槽進(jìn)行吹掃；

（4）植筋和植筋保護(hù)層制作：將局部約束鋼筋植入折線(xiàn)形凹槽內(nèi)；使用已攪拌好的碎石混凝土填料澆筑進(jìn)折線(xiàn)形凹槽內(nèi)側(cè)與局部約束鋼筋之間剩余空間里；

（5）噴灑環(huán)氧瀝青：使用專(zhuān)用環(huán)氧瀝青補(bǔ)給車(chē)將環(huán)氧瀝青運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行環(huán)氧瀝青噴灑，噴灑均勻，未噴灑到的地方進(jìn)行人工補(bǔ)灑；

（6）制備含多尺度混雜纖維的碎石：選用等粒徑的玄武巖碎石、阻裂用細(xì)纖維和增強(qiáng)用粗纖維；將所選材料進(jìn)行干拌，直至將阻裂用細(xì)纖維和增強(qiáng)用粗纖維與碎石混合均勻；

（7）撒布含多尺度混雜纖維的碎石：使用撒布車(chē)，在環(huán)氧瀝青上，均勻撒布含多尺度混雜纖維的碎石；所述步驟（5）、所述步驟（6）和所述步驟（7）完成所述多尺度混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧瀝青碎石封層的鋪設(shè)；

（8）鋪設(shè)下面層：選用中粒式瀝青砼，在多尺度混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧瀝青的碎石封層噴灑成型24h-48h內(nèi)，鋪設(shè)中粒式瀝青砼下面層；

（9）鋪設(shè)粘結(jié)層：選用改性乳化瀝青，在下層面上鋪設(shè)改性乳化瀝青粘結(jié)層；

（10）鋪設(shè)上面層：選用瀝青瑪蹄脂碎石，在粘結(jié)層上鋪設(shè)瀝青瑪蹄脂碎石上面層。

進(jìn)一步的，所述步驟（2）中板間彎沉差測(cè)定后，彎沉差測(cè)定值＞0.06的舊水泥面板，在進(jìn)行步驟（3）前，先進(jìn)行舊水泥面板灌漿處理；所述灌漿處理的灌漿材料選用水泥砂漿，水泥砂漿的配比為：1.0:5。

進(jìn)一步的，所述步驟（5）中噴灑環(huán)氧瀝青的噴灑量為0.7-0.8kg/㎡，環(huán)氧瀝青的溫度為120℃。

進(jìn)一步的，所述步驟（6）中，所述阻裂用細(xì)纖維設(shè)置為聚乙烯醇纖維、聚丙烯腈或聚酯纖維中的一種或多種；所述阻裂用細(xì)纖維的直徑為0.02-0.04mm，長(zhǎng)度為6-12mm，細(xì)纖維體積率為2%-3%；所述增強(qiáng)用粗纖維設(shè)置為圓形截面聚丙烯單絲；所述增強(qiáng)用粗纖維的直徑為0.15-0.30mm，長(zhǎng)度為10-20mm，密度為0.91g/cm³，粗纖維體積率為1%-2%；所述干拌的速率為1200r/min，干拌時(shí)間為30s。

進(jìn)一步的，所述步驟（6）中，所選用的玄武巖碎石的規(guī)格為4.75-9.5mm，用量為6kg/m²；所述步驟（7）中，撒布含多尺度混雜纖維的碎石的覆蓋率＞70%。

進(jìn)一步的，所述多尺度混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧瀝青碎石封層的厚度為0.8cm；所述中粒式瀝青砼下面層選用AC-16C型號(hào)的中粒式瀝青砼，厚度為6cm；所述瀝青瑪蹄脂碎石上面層選用SMA-13型號(hào)的瀝青瑪蹄脂碎石，厚度為4cm；所述改性乳化瀝青粘結(jié)層用于粘結(jié)中粒式瀝青砼下面層和瀝青瑪蹄脂碎石上面層。

進(jìn)一步的，所述步驟（4）中，所述碎石混凝土填料的強(qiáng)度等級(jí)為C20-C40。

本發(fā)明的有益效果如下：

1.本發(fā)明通過(guò)設(shè)置局部約束構(gòu)造鋼筋充分利用舊水泥面板層的剩余強(qiáng)度、降低舊水泥面板的板間橫向接縫兩側(cè)的彎沉差的數(shù)值和阻斷板間反射裂縫向上部的瀝青混凝土加鋪層擴(kuò)展的通道；通過(guò)增強(qiáng)用粗纖維和阻裂用細(xì)纖維的不同直徑纖維增強(qiáng)、增韌和抗裂作用，提高舊水泥面板層和瀝青混凝土加鋪層層間界面的整體抗剪強(qiáng)度和防水性能，預(yù)防和延緩反射裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，進(jìn)而減少或阻止瀝青混凝土加鋪層上的反射裂縫的出現(xiàn)；本發(fā)明能提高利用舊水泥面板層改造的路面整體承載力，還能有效提高舊水泥面板層與瀝青混凝土加鋪層具有良好的層間結(jié)合力，抑制了反射裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展。

2.本發(fā)明通過(guò)在舊水泥面板之間的板間橫向接縫處設(shè)有折線(xiàn)形局部約束鋼筋進(jìn)行板塊間的局部約束，使得行車(chē)荷載、溫度作用下舊水泥面板之間應(yīng)力重分布和協(xié)調(diào)變形，提高了舊水泥面板層加鋪混凝土加鋪層復(fù)合結(jié)構(gòu)的整體抗剪能力和整體抗拉強(qiáng)度，充分發(fā)揮舊水泥面板層的剩余強(qiáng)度。局部約束鋼筋和舊水泥面板層之間形成了“栓鎖”效應(yīng)，減小了舊水泥面板的板間縱向接縫和板間橫向接縫因行車(chē)荷載和溫度作用下形成的裂縫的寬度，并阻斷了舊水泥面板的板間反射裂縫向上部的瀝青加鋪層擴(kuò)展的通道。

3.本發(fā)明中的舊水泥面板層，在行車(chē)荷載、溫度作用下舊水泥面板的板間橫向接縫處的反射裂縫影響區(qū)域嵌入局部約束構(gòu)造鋼筋，減小了舊水泥面板的溫縮水平應(yīng)力、行車(chē)荷載的垂直應(yīng)力和翹曲變形，并充分利用了舊水泥面板層的剩余強(qiáng)度，以阻斷舊水泥面板的板間反射裂縫的發(fā)射通道。

4.本發(fā)明在舊水泥面板層與瀝青混凝土加鋪層之間設(shè)計(jì)有多尺度混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧瀝青碎石封層。多尺度混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧瀝青碎石封層不僅具備層間界面粘結(jié)能力，同時(shí)還具有良好的防水性能，能避免反射裂縫形成后造成水損病害。在多尺度混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧瀝青碎石封層中多尺度混雜纖維，發(fā)揮不同直徑纖維的橋接、阻裂作用，進(jìn)一步抑制反射裂縫造成的層間剪應(yīng)力失效破壞。

5.本發(fā)明中的多尺度混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧瀝青碎石封層，碎石中摻入適量的增強(qiáng)用粗纖維和阻裂用細(xì)纖維，組成含多尺度混雜纖維的碎石形成2道抗裂防線(xiàn)，有效改善了多尺度混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧瀝青碎石封層的層間抗剪和斷裂性能，并提高了舊水泥面板層與瀝青加鋪層之間防水能力，阻止了剪切型反射裂縫的產(chǎn)生和基層水損破壞。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明中局部約束鋼筋平面布置位置的示意圖。

圖2為本發(fā)明中舊水泥面板板間橫向接縫處構(gòu)造布置示意圖。

具體實(shí)施方式

以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種舊水泥砼路面抑制反射裂縫的復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括基層6、鋪設(shè)在基層6上的舊水泥面板層5和鋪設(shè)在舊水泥面板層上的瀝青混凝土加鋪層；舊水泥面板層5包括若干個(gè)舊水泥面板單元；舊水泥面板單元包括雙行雙列設(shè)置的舊水泥面板11；還包括鋪設(shè)在舊水泥面板層5與瀝青混凝土加鋪層之間的多尺度混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧瀝青碎石封層4；瀝青混凝土加鋪層包括從下至上依次鋪設(shè)的中粒式瀝青砼下面層3、改性乳化瀝青粘結(jié)層2和瀝青瑪蹄脂碎石上面層1；橫向設(shè)置的舊水泥面板11之間設(shè)置有板間橫向接縫7，縱向設(shè)置的舊水泥面板11之間設(shè)置有板間縱向接縫10；舊水泥面板單元之間通過(guò)板間橫向接縫7和板間縱向接縫10相連接；舊水泥面板層5上刻有折線(xiàn)形凹槽8；折線(xiàn)形凹槽8設(shè)置在板間橫向接縫7處，且縱向貫穿整個(gè)舊水泥面板層5；折線(xiàn)形凹槽8內(nèi)設(shè)置有與其相配套的折線(xiàn)形局部約束鋼筋9。

折線(xiàn)形局部約束鋼筋9為直徑25-35mm的螺紋鋼筋；折線(xiàn)形局部約束鋼筋9設(shè)置為梯形波的形狀，包括分別設(shè)置在板間橫向接縫7左右兩側(cè)，形狀一致，且梯形底邊沿板間橫向接縫7方向依次不間斷連接的梯形；折線(xiàn)形局部約束鋼筋9的左右兩側(cè)橫向?qū)挾?，即左?cè)梯形上底到右側(cè)梯形上底的距離為2*a+d⁰，其中，所述d⁰為水泥板間橫向接縫7寬度，a的范圍為400-500mm；折線(xiàn)形局部約束鋼筋9梯形波凸起的最外側(cè)的寬度，即梯形上底的寬度為2*b+z⁰，其中，z⁰為板間縱向接縫10寬度，b的范圍為300-400mm；折線(xiàn)形局部約束鋼筋9的梯形波一個(gè)周期的寬度，即兩個(gè)梯形下底的和為3*c+b，其中，c的范圍為500-600 mm。

實(shí)施例1

一種舊水泥砼路面抑制反射裂縫的改造方法，包括以下步驟：

（1）折線(xiàn)形局部約束鋼筋9成型：挑選螺紋鋼筋，根據(jù)所述板間橫向接縫7的寬度和所述板間縱向接縫10的寬度，將螺紋鋼筋彎折成所需要的折線(xiàn)形，完成所述折線(xiàn)形局部約束鋼筋9成型；

（2）舊水泥面板11的彎沉預(yù)處理：對(duì)需要接縫加固的舊水泥面板11進(jìn)行板間彎沉差測(cè)定，挑選出彎沉差測(cè)定值≤0.06mm的舊水泥面板11；

（3）植筋預(yù)處理：對(duì)挑選出的彎沉差測(cè)定值≤0.06mm的舊水泥面板11，進(jìn)行植筋預(yù)處理，在舊水泥面板11接縫處的車(chē)輛荷載作用附加應(yīng)力集中區(qū)域，即板間橫向接縫7兩側(cè)400-500mm范圍處，跨縫切割出折線(xiàn)形凹槽8，所述折線(xiàn)形凹槽8的長(zhǎng)度、寬度與角度和折線(xiàn)形局部約束鋼筋9尺寸相匹配，折線(xiàn)形凹槽8的深度為50-70mm,并將折線(xiàn)形凹槽8設(shè)定為植筋部位；利用吹風(fēng)機(jī)對(duì)折線(xiàn)形凹槽進(jìn)行吹掃；

（4）植筋和植筋保護(hù)層制作：將局部約束鋼筋9植入折線(xiàn)形凹槽8內(nèi)；使用已攪拌好的碎石混凝土填料澆筑進(jìn)折線(xiàn)形凹槽8內(nèi)側(cè)與局部約束鋼筋9之間剩余空間里；碎石混凝土填料的強(qiáng)度等級(jí)為C20-C40。

本發(fā)明通過(guò)在舊水泥面板11之間的板間橫向接縫7處設(shè)有折線(xiàn)形局部約束鋼筋9進(jìn)行板塊間的局部約束，使得行車(chē)荷載、溫度作用下舊水泥面板11板塊之間應(yīng)力重分布和協(xié)調(diào)變形，提高了舊水泥面板層5加鋪瀝青混凝土加鋪層復(fù)合結(jié)構(gòu)的整體抗剪能力和整體抗拉強(qiáng)度，充分發(fā)揮舊水泥面板層5的剩余強(qiáng)度。局部約束鋼筋9和舊水泥面板層5之間形成了“栓鎖”效應(yīng)，減小了舊水泥面板5的板間縱向接縫10和板間橫向接縫處裂縫7的寬度，并阻斷了舊水泥面板11的板間反射裂縫向上部瀝青加鋪層擴(kuò)展的通道。舊水泥面板層5，在行車(chē)荷載、溫度作用下舊水泥面板的板間橫向接縫7處的反射裂縫影響區(qū)域嵌入局部約束鋼筋9，減小了舊水泥面板11的溫縮水平應(yīng)力、行車(chē)荷載的垂直應(yīng)力和翹曲變形，并充分利用了舊水泥面板層5的剩余強(qiáng)度，以阻斷舊水泥面板11的板間反射裂縫的發(fā)射通道。

（5）噴灑環(huán)氧瀝青：使用專(zhuān)用環(huán)氧瀝青補(bǔ)給車(chē)將環(huán)氧瀝青運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行環(huán)氧瀝青噴灑，噴灑均勻，未噴灑到的地方進(jìn)行人工補(bǔ)灑；噴灑環(huán)氧瀝青的噴灑量為0.7-0.8kg/㎡，環(huán)氧瀝青的溫度為120℃。

（6）制備含多尺度混雜纖維的碎石：選用等粒徑的玄武巖碎石、阻裂用細(xì)纖維和增強(qiáng)用粗纖維；將所選材料進(jìn)行干拌，直至將阻裂用細(xì)纖維和增強(qiáng)用粗纖維與碎石混合均勻；所選用的玄武巖碎石的規(guī)格為4.75-9.5mm，用量為6kg/m²。阻裂用細(xì)纖維為聚乙烯醇纖維、聚丙烯腈或聚酯纖維中的一種或多種；阻裂用細(xì)纖維的直徑為0.02-0.04mm，長(zhǎng)度為6-12mm，細(xì)纖維體積率為2%-3%；增強(qiáng)用粗纖維為圓形截面聚丙烯單絲；所述增強(qiáng)用粗纖維的直徑為0.15-0.30mm，長(zhǎng)度為10-20mm，密度為0.91g/cm³，粗纖維體積率為1%-2%；干拌的速率為1200r/min，干拌時(shí)間為30s。

（7）撒布含多尺度混雜纖維的碎石：使用撒布車(chē)，在環(huán)氧瀝青上，均勻撒布含多尺度混雜纖維的碎石；含多尺度混雜纖維的碎石的覆蓋率＞70%；步驟（5）、步驟（6）和步驟（7）完成多尺度混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧瀝青碎石封層4的鋪設(shè)。

（8）鋪設(shè)下面層：選用中粒式瀝青砼，在多尺度混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧瀝青的碎石封層噴灑成型24h-48h內(nèi)，鋪設(shè)中粒式瀝青砼下面層3；

（9）鋪設(shè)粘結(jié)層：選用改性乳化瀝青，在下層面上鋪設(shè)改性乳化瀝青粘結(jié)層2；

（10）鋪設(shè)上面層：選用瀝青瑪蹄脂碎石，在粘結(jié)層上鋪設(shè)瀝青瑪蹄脂碎石上面層1。多尺度混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧瀝青碎石封層4的厚度為0.8cm；所述中粒式瀝青砼下面層3選用AC-16C型號(hào)的中粒式瀝青砼，厚度為6cm；所述瀝青瑪蹄脂碎石上面層1選用SMA-13型號(hào)的瀝青瑪蹄脂碎石，厚度為4cm；所述改性乳化瀝青粘結(jié)層2用于粘結(jié)中粒式瀝青砼下面層3和瀝青瑪蹄脂碎石上面層1。

本發(fā)明在舊水泥面板層5與瀝青混凝土加鋪層之間設(shè)計(jì)有多尺度混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧瀝青碎石封層4。多尺度混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧瀝青碎石封層4不僅具備層間界面粘結(jié)能力，同時(shí)還具有良好的防水性能，能避免反射裂縫形成后造成水損病害。在多尺度混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧瀝青碎石封層4中多尺度混雜纖維，發(fā)揮不同直徑纖維的橋接、阻裂作用，進(jìn)一步抑制反射裂縫造成的層間剪應(yīng)力失效破壞。本發(fā)明中的多尺度混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧瀝青碎石封層4，碎石中摻入適量的增強(qiáng)用粗纖維和阻裂用細(xì)纖維，組成含多尺度混雜纖維的碎石形成2道抗裂防線(xiàn)，有效改善了多尺度混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧瀝青碎石封層的層間抗剪和斷裂性能，并提高了舊水泥面板層5與瀝青加鋪層之間防水能力，阻止了剪切型反射裂縫的產(chǎn)生和基層水損破壞。

實(shí)施例2

實(shí)施例2相對(duì)于實(shí)施例1不同之處在于：步驟（2）中板間彎沉差測(cè)定后，彎沉差測(cè)定值＞0.06的舊水泥面板11，在進(jìn)行步驟（3）前，先進(jìn)行舊水泥面板11灌漿處理；所述灌漿處理的灌漿材料選用水泥砂漿，水泥砂漿的配比為：1.0:5，抗壓強(qiáng)度≥15Mpa，再以水泥砂漿總質(zhì)量為基準(zhǔn)，添加鋁粉0.001wt%，早強(qiáng)劑0.01wt%。通過(guò)灌漿處理和添加鋁粉早強(qiáng)劑等，將板間彎沉差降低至0.06mm以下，減少板底脫空帶來(lái)的附加應(yīng)力，防止板間彎沉差太大，造成改造后路面出現(xiàn)反射裂縫的現(xiàn)象。

本發(fā)明通過(guò)設(shè)置局部約束構(gòu)造鋼筋9充分利用舊水泥面板層的剩余強(qiáng)度、降低舊水泥面板11的板間橫向接縫7兩側(cè)的彎沉差和阻斷板間反射裂縫向上部瀝青混凝土加鋪層擴(kuò)展的通道；通過(guò)增強(qiáng)用粗纖維和阻裂用細(xì)纖維的不同直徑纖維增強(qiáng)、增韌和抗裂作用，提高舊水泥面板層5和瀝青混凝土加鋪層層間界面的抗剪強(qiáng)度、和防水性能，預(yù)防和延緩反射裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，進(jìn)而減少或阻止瀝青混凝土加鋪層反射裂縫的出現(xiàn)；本發(fā)明能提高利用舊水泥面板層5改造的路面整體承載力，還能有效提高舊水泥面板層5與瀝青混凝土加鋪層具有良好的層間結(jié)合力，抑制了反射裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展。

工作原理：

局部約束鋼筋9的作用機(jī)理：局部約束鋼筋9的剛度大于水泥混凝土的剛度，在舊水泥面板11的板間橫向接縫7處產(chǎn)生微小的垂直位移差，即板間彎沉差，當(dāng)板間彎沉差測(cè)定值超過(guò)一定限值（>0.04mm），板間局部約束鋼筋9在板間橫向接縫7和板間縱向接縫10處具有傳遞彎矩和剪力的作用，提高板間的協(xié)調(diào)工作能力，有助于減少板邊的變形和附加應(yīng)力。局部約束鋼筋9，將縱向前、后相鄰板聯(lián)結(jié)在一起，使得板間局部約束鋼筋9和舊水泥面板11之間進(jìn)行應(yīng)力重分布和協(xié)調(diào)變形，提高舊水泥面板層5加鋪瀝青罩面結(jié)構(gòu)的整體抗剪能力和整體抗拉強(qiáng)度。板間局部約束鋼筋9能和舊水泥面板11在水平面內(nèi)緊密粘結(jié)在一起，形成“栓鎖”效應(yīng)，可以控制舊水泥面板11的板間橫向接縫7處裂縫的寬度，有效抑制板間裂縫向上部的瀝青混凝土加鋪層擴(kuò)展，防止瀝青混凝土加鋪層表面形成反射裂縫。

局部約束鋼筋9通過(guò)連續(xù)的折線(xiàn)形鋼筋，使得連接舊水泥面板11間的板橫向接縫7的裂縫從孤立作用的植筋形成“網(wǎng)絡(luò)”，每根植筋可以均勻受力，有效保證每根植筋都能發(fā)揮其抵抗板間橫向接縫7兩側(cè)垂直位移差即板間彎沉差的作用。

對(duì)于板間彎沉差超過(guò)0.06mm，要進(jìn)行舊板灌漿處理，調(diào)整至板間彎沉差低于0.06mm，減少板底脫空帶來(lái)的附加應(yīng)力。

反射裂縫病害研究和有限元分析結(jié)果表明，行車(chē)荷載作用下反射裂縫出現(xiàn)在靠近舊水泥面板的邊緣區(qū)域（約為舊水泥面板11短邊寬度的1/10），局部約束鋼筋9設(shè)置在該區(qū)域可以較好的增強(qiáng)舊水泥面板層5加鋪瀝青混凝土加鋪層而形成的路面復(fù)合結(jié)構(gòu)抗反射裂縫性能。

多尺度混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧瀝青碎石層4的作用機(jī)理：環(huán)氧瀝青具有良好的粘結(jié)和防水性能等，可以抑制行車(chē)荷載引起的剪切型反射裂縫和水損壞等。在碎石中摻入適量的不同直徑混雜阻裂用細(xì)纖維和增強(qiáng)用粗纖維有助于改善和提升多尺度混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧瀝青碎石層4的層間抗剪和斷裂性能。阻裂用細(xì)纖維彈性模量較高，長(zhǎng)度較短，在拉應(yīng)力作用下自身變形較小，對(duì)加載初期微小裂縫的阻滯作用較強(qiáng)；荷載峰值后，部分細(xì)纖維從基體中被拔出，隨著變形繼續(xù)增大，大部分細(xì)纖維被拔出，對(duì)大變形階段的增韌貢獻(xiàn)較小，起作用的是低模量的增強(qiáng)用粗纖維，粗纖維較長(zhǎng)，表面凹凸不平，增加了它與基體的黏結(jié)效果；隨著試件變形增加，粗纖維與基體發(fā)生滑移，最終表現(xiàn)為粗聚烯烴纖維被拔出、拉斷．由于粗纖維較長(zhǎng)，在拔出和拉斷過(guò)程中消耗了較多能量，對(duì)提高多尺度混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧瀝青碎石封層4在大變形時(shí)的韌性有較大貢獻(xiàn)。不同直徑纖維間良好的協(xié)同效應(yīng)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，在不同層次發(fā)揮增強(qiáng)、增韌和阻裂作用．其增強(qiáng)增韌機(jī)理可以用“阻裂2道防線(xiàn)”來(lái)形容。

此外，由于阻裂用細(xì)纖維極細(xì)，與增強(qiáng)用粗纖維聚丙烯纖維混雜之后，在攪拌過(guò)程中與粗纖維形成“纖維連鎖”機(jī)制，使反射裂縫間的纖維更難拔出，進(jìn)一步起到增強(qiáng)增韌的作用。

上述實(shí)施例只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本發(fā)明專(zhuān)利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。