半剛性基層瀝青路面裂縫危害及防治

侯紅靈

摘? 要：隨著市場經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國公路網(wǎng)功能日益完善。當(dāng)前，我國已建公路90%以上選用半剛性基層瀝青路面，但這種“強(qiáng)基薄面”的路面類型，已不適應(yīng)重載交通的發(fā)展。按照現(xiàn)行公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)公路均需在建成通車3-5年進(jìn)行大中修。其中，最常見的病害為裂縫，此類病害的長期發(fā)展，將嚴(yán)重降低路面使用性能，影響行車舒適性與安全。為此，該文在全面了解半剛性基層瀝青路面裂縫危害的基礎(chǔ)上，結(jié)合某具體工程案例，對(duì)瀝青路面裂縫處治方案、防治措施進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：半剛性基層;瀝青路面;裂縫危害;防治措施

中圖分類號(hào)：U416? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

自我國第一條高速公路—滬嘉高速公路（1988年）通車運(yùn)營至今，已走過了21年，當(dāng)前我國高速公路總里程已超過了14萬km，躍居世界首位。近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)增長速度的不斷加快，我國已形成了基本完善的公路網(wǎng)，公路建設(shè)規(guī)模也在急速擴(kuò)展。但是隨著交通量的迅速增長，我國早期修建的大多數(shù)公路工程已步入了大中修階段，此類公路多以半剛性基層瀝青路面為主，在行車荷載與自然因素長期作用下，多數(shù)路面已呈現(xiàn)出了不同程度的病害問題，象裂縫、車轍、沉陷等，此類病害中，裂縫最為常見，且損壞程度各有不同，影響程度也存在極大差異。

1 半剛性基層瀝青路面裂縫危害

當(dāng)前，我國90%以上已建高等級(jí)公路均選用半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)，此類路面材料具有較高強(qiáng)度、良好穩(wěn)定性及板體性，符合公路建設(shè)發(fā)展需求。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，大量新技術(shù)、新材料、新工藝源源不斷地涌入公路工程建設(shè)，自20世紀(jì)70年代以來，西方發(fā)達(dá)國家逐漸降低了半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)的使用比例，原因在于當(dāng)交通較小的情況下，仍會(huì)出現(xiàn)干縮裂縫或低溫收縮裂縫，并向?yàn)r青面層逐步擴(kuò)展，甚至產(chǎn)生反射裂縫，從而對(duì)路面的使用性能造成嚴(yán)重影響。根據(jù)大量實(shí)踐研究及以往經(jīng)驗(yàn)分析，可將半剛性基層瀝青路面裂縫危害總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

（1）一旦產(chǎn)生裂縫，路標(biāo)水將會(huì)沿裂縫滲入路面結(jié)構(gòu)層，并會(huì)浸濕土基，導(dǎo)致土基含水率增加。特別是在動(dòng)水壓力反復(fù)作用下，將會(huì)對(duì)路面材料一次又一次地進(jìn)行不斷沖刷，從而減弱材料之間的黏結(jié)性，甚至?xí)?yán)重降低路基強(qiáng)度，導(dǎo)致路基失穩(wěn)。

（2）因存在裂縫，路面板體將被切斷，不具連續(xù)性，這種情況下，裂縫位置應(yīng)力將同時(shí)向路基頂面?zhèn)鬟f，從而導(dǎo)致路基頂面應(yīng)力過大。

（3）路面裂縫若處治不到位，將大大增加瀝青面層底面的拉應(yīng)力及頂面剪應(yīng)力，從而引發(fā)其他更大的損壞，象坑槽、沉陷等，導(dǎo)致路面使用壽命大大縮短。

（4）在荷載、變溫等條件下，順著裂縫走向，磨耗層將出現(xiàn)集料、瀝青大量剝落的現(xiàn)象，并引發(fā)松散、網(wǎng)裂等現(xiàn)象。

為此，在半剛性基層瀝青路面病害類型中，裂縫影響較大，且具有擴(kuò)散性，基于此，深入研究半剛性基層瀝青路面裂縫防治措施具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 工程概況

某公路工程自建成通車以后，交通量不斷上漲，交通量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于公路服務(wù)水平，導(dǎo)致路面病害頻發(fā)。為了提高道路通行能力，現(xiàn)決定全面開展改擴(kuò)建施工，將原有的雙向四車道改建為雙向八車道。該段路面結(jié)構(gòu)為18 cm水泥石灰穩(wěn)定土底基層+36 cm水泥穩(wěn)定碎石基層+熱噴改性瀝青防水封層+7cmAC-25I粗粒式瀝青下面層+6cmAC-20I中粒式瀝青中面層+4cmAC-13I細(xì)粒式改性瀝青上面層。經(jīng)路面勘查結(jié)果顯示，該路段路面損壞狀況指數(shù)評(píng)價(jià)為優(yōu)良，局部為差。按照損壞程度大小排列，分別為行車道>超車道>硬路肩。路面取芯結(jié)果表明，橫、縱裂縫位置取芯結(jié)果見表1。

3 瀝青路面裂縫處治方案

根據(jù)路面勘查結(jié)果分析，可將該路段裂縫劃分為2大類型，其一，面層溫縮、疲勞產(chǎn)生的裂縫，此類裂縫由上至下發(fā)展，基本未貫穿于基層部位;其二，水穩(wěn)層反射裂縫，此類裂縫反之，從下到上發(fā)展，均擴(kuò)展至瀝青面層。針對(duì)輕度、重度裂縫，可采取不同處治方案。

3.1 輕度裂縫

一般此類裂縫均在5 mm寬以下，未見散落縫壁、支縫現(xiàn)象。處治此類裂縫，需先拉毛原路面，待完成清理工作后，可通過熱瀝青灌縫處治，如圖1（a）所示。

3.2 重度裂縫

此類裂縫往往貫穿于整個(gè)路面結(jié)構(gòu)層，且數(shù)量較多，并伴有坑槽等病害，裂縫均在5mm寬以上，如圖1（b）所示。針對(duì)此類裂縫，多以開槽法處理。具體要求如下。

3.2.1 開槽尺寸

沿裂縫走向開槽，按照損壞長短確定開槽長度，開槽范圍應(yīng)多出實(shí)際病害范圍15 cm左右。根據(jù)工程實(shí)際情況，該工程需在130 cm以上控制表面開槽寬度。

3.2.2 開槽深度

先將原瀝青層銑刨除，若下層無裂縫，即可停止銑刨;若仍有裂縫，需加深銑刨深度，直至無裂縫。隨后灌縫處理，并在裂縫處黏貼抗裂防水膜。若為水穩(wěn)層反射裂縫，需直接向基層頂面銑刨。

4 半剛性基層瀝青路面裂縫防治措施

4.1 銑刨面

為了防止銑刨面出現(xiàn)積水問題，及便于清理銑刨面，盡可能確保瀝青銑刨面平整，銑刨施工過程中，要及時(shí)更換銑刨機(jī)刀頭。待銑刨面含水率滿足設(shè)計(jì)要求，即可清理銑刨面，此時(shí)可選擇機(jī)械+人工方式清掃，針對(duì)浮塵等，可通過鼓風(fēng)機(jī)清理，保證銑刨界面無夾層，從而有效增強(qiáng)層間黏結(jié)性。

4.2 玻纖格柵鋪設(shè)

鋪設(shè)玻纖格柵時(shí)，要采取相應(yīng)的固定措施，避免出現(xiàn)褶皺問題，如圖2所示，如出現(xiàn)褶皺情況，將會(huì)大幅減弱其反射應(yīng)力吸收能力，從而影響防裂效果。一般可選擇鐵皮、鋼釘進(jìn)行固定，保證最大限度地拉平、拉直玻纖格柵。

4.3 止水帶施工

止水帶黏貼前，需保證立面平直，此時(shí)可通過切割機(jī)等設(shè)備將多余邊角切割掉，隨后利用鋼絲刷清刷瀝青混凝土立面，將界面浮灰清理干凈。待完成上述作業(yè)后，即可均勻涂刷一層改性乳化瀝青，當(dāng)混合料破乳后，需及時(shí)黏貼止水帶。施工過程中，可通過噴燈將止水帶烤熱，并在原路立面黏貼。

4.4 夾層處理

當(dāng)施工水泥穩(wěn)定碎石基層時(shí)，若存在夾層，且厚度在2.5 cm～3 cm，需及時(shí)清除，保證無夾層現(xiàn)象，確保層間施工質(zhì)量。

4.5 接縫界面處理

新鋪基層周圍接縫位置，需灌滿水泥漿，且壓實(shí)。為保證灌漿質(zhì)量，可將適量膨脹劑添加于水泥漿內(nèi)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，要保證接縫位置取芯完整，無破損。針對(duì)瀝青混凝土周圍接縫，需根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定，采取高聚物改性瀝青卷材進(jìn)行處治，按照檢測規(guī)定，需在每分鐘120 mL內(nèi)控制其滲水系數(shù)。

4.6 基層開挖施工

在開挖基層時(shí)，盡可能減少對(duì)周圍構(gòu)造物及路面結(jié)構(gòu)層的擾動(dòng)，尤其是界面結(jié)構(gòu)層。在銑刨面層過程中，需根據(jù)設(shè)計(jì)要求，先將具體開挖邊界面確定下來，待開挖施工后，應(yīng)做好防排水施工，嚴(yán)禁滲漏問題產(chǎn)生。

4.7 壓漿處治

根據(jù)鉆芯取樣結(jié)果可知，該路段局部路段破損嚴(yán)重，在發(fā)生嚴(yán)重裂縫問題的同時(shí)，還伴有唧泥、沉陷等病害，針對(duì)這種情況，可選擇注漿法處理。根據(jù)施工要求，需先確定設(shè)計(jì)配合比，具體見表2。

壓漿施工中，需在1.6 MPa以內(nèi)控制壓力，并做好路面變化觀測，避免出現(xiàn)鼓包等情況。若壓漿量在1 t以上，可根據(jù)施工現(xiàn)場情況，通過間歇式壓漿，且嚴(yán)控間隔時(shí)間。

5 結(jié)語

綜上所述，半剛性基層瀝青路面開裂不僅會(huì)影響路面使用性能，還會(huì)對(duì)路基強(qiáng)度、穩(wěn)定性造成嚴(yán)重危害。在交通量日益增長的今天，瀝青路面早期病害問題愈加嚴(yán)重，尤其是行車荷載長期作用下，使裂縫不斷向周圍擴(kuò)大，嚴(yán)重影響了路面質(zhì)量。為保證工程通行安全，必須做好原有路面養(yǎng)護(hù)維修工作，在公路維修施工中，瀝青路面極易產(chǎn)生裂縫問題，為了最大限度地解決此問題，必須對(duì)路面裂縫防治技術(shù)進(jìn)行深入研究，從而保證路面行車功能，實(shí)現(xiàn)公路運(yùn)輸事業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王艷明，郝財(cái)國.半剛性基層瀝青路面反射裂縫形成機(jī)理及防治措施[J].交通科技，2009（2）：52-54.