試論半剛性基層瀝青路面反射裂縫防治措施

臧小彩

摘 要：伴隨社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國公路建設(shè)規(guī)模越來越大。瀝青路面因其行車舒適、噪音小、平整度良好等優(yōu)勢得到了廣泛應(yīng)用。在半剛性基層瀝青混凝土路面使用過程中極易出現(xiàn)反射裂縫問題，若不及時采取措施加以防范，很大程度上這種道路病害將會嚴(yán)重影響瀝青混凝土路面的使用壽命。為此，本文在全面了解半剛性基層瀝青路面反射裂縫危害的前提下，結(jié)合具體案例，提出了相應(yīng)的防治措施。

關(guān)鍵詞：半剛性基層;瀝青路面;反射裂縫;防治措施

中圖分類號：U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

近年來，我國經(jīng)濟迅速發(fā)展，公路交通基礎(chǔ)設(shè)施也取得了突破性的進(jìn)展，公路網(wǎng)絡(luò)基本完善。然而，瀝青路面在使用一段時間后，由于行車荷載和自然環(huán)境等因素的作用，很多瀝青路面出現(xiàn)了早期病害，造成大量路面結(jié)構(gòu)無法達(dá)到設(shè)計使用年限。瀝青混凝土路面病害形式多種多樣，比如，坑槽、車轍、裂縫、泛油等等，尤其是裂縫病害最為普遍，若不及時維修養(yǎng)護，必定會發(fā)展為反射裂縫，貫穿整個路面結(jié)構(gòu)，危害路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全。隨著我國步入“建養(yǎng)并重”發(fā)展時期，很多早期修建的公路工程進(jìn)入了大中修階段，路面養(yǎng)護任務(wù)艱巨而繁重。為此，開展瀝青路面反射裂縫研究具有重要的意義和價值。

1 半剛性基層瀝青路面反射裂縫的危害

當(dāng)前，在我國已建高等級公路當(dāng)中，半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)最為常見，相比其他基層材料，半剛性基層材料的優(yōu)點在于高強度、板體性和穩(wěn)定性好等，因此，可滿足公路建設(shè)的經(jīng)濟和技術(shù)需求。然而，隨著交通量的不斷增長，半剛性基層的缺點也愈加凸顯，究其原因在于半剛性基層很容易產(chǎn)生干縮裂縫和低溫收縮裂縫，若不處理，將會進(jìn)一步擴展至面層，并最終形成反射裂縫，對路面使用性能影響很大。為此，本文對瀝青路面反射裂縫的危害進(jìn)行了闡述。

（1）沿裂縫雨水將下滲至路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，甚至滲入地基，在動水壓力等因素影響下，將對路面材料進(jìn)行長期連續(xù)的沖刷，大幅降低瀝青和集料的粘結(jié)性，從而影響路基強度和穩(wěn)定性。

（2）基于裂縫的存在，必定會影響路面板體的連續(xù)性，從而出現(xiàn)裂縫處應(yīng)力集中現(xiàn)象，并向路基頂面?zhèn)鬟f過大的應(yīng)力。

（3）一旦路面存在裂縫病害，處理不到位，將會大幅增加瀝青面層底面的拉應(yīng)力和頂面的剪應(yīng)力，從而擴展為更為嚴(yán)重的病害，比如網(wǎng)裂、坑槽等，縮短路面使用年限。

（4）在行車荷載和氣溫變化等因素作用下，沿裂縫走向，磨耗層的集料、瀝青材料將大量剝落，并出現(xiàn)松散、坑槽等病害。

由此可見，在半剛性基層瀝青路面病害當(dāng)中，反射裂縫影響很大，做好反射裂縫病害處治工作至關(guān)重要。

2 工程概況

某公路工程為雙向四車道，路面結(jié)構(gòu)形式為4 cm細(xì)粒式改性瀝青混凝土（AC-13I）+6 cm中粒式瀝青混凝土（AC-20I）+7 cm粗粒式瀝青混凝土（AC-25I）+熱噴改性瀝青防水層+36 cm水泥穩(wěn)定碎石基層+18 cm水泥石灰穩(wěn)定土底基層。本工程建成通車多年，交通量逐年遞增，整體來講，交通量規(guī)模保持在較高水平。但是在交通量不斷增長的同時，公路的服務(wù)水平卻持續(xù)下降，且路面存在大量縱橫向裂縫。為了保證道路發(fā)展要求，決定對本路段進(jìn)行雙向八車道改建養(yǎng)護施工。

3 路況調(diào)查結(jié)果分析

通過實地調(diào)查結(jié)果可見，本路段東、西半幅各車道的路面損壞狀況指數(shù)（PCI）評價均在“優(yōu)良”等級，局部路段的PCI評價較差。其中破損最為嚴(yán)重的為行車道，按照破損“嚴(yán)重—輕微”的順序進(jìn)行排列，依次為行車道—超車道—硬路肩。相比東半幅，西半幅的行車道和超車道德路況相對較差，但硬路肩處卻相對較好。通過大量實踐證明，路面破損狀況不僅要考慮行駛車輛因素，同時也要綜合考慮原路面壓實度、路基強度等因素。由于本路段重載車輛較多，因此，行車道的損壞程度要比其他車道嚴(yán)重。為了進(jìn)一步查明路面實際狀況，本文還進(jìn)行了路面鉆芯取樣，經(jīng)分析具體結(jié)果如下：

（1）橫向裂縫處芯樣結(jié)果顯示，橫向裂縫多屬于芯樣基層開裂，即反射裂縫。此外，少數(shù)芯樣的基層未開裂，裂縫主要集中于瀝青層，為表層溫縮裂縫。

（2）縱向裂縫處芯樣結(jié)果顯示，大多數(shù)裂縫未向下貫通到基層，處于表層。究其原因在于表層瀝青老化，具有較大硬度。在重載交通作用下，路面表層將會產(chǎn)生大量剪應(yīng)力，從而導(dǎo)致縱向微裂縫出現(xiàn)于路表處，但若不及時處理，將會進(jìn)一步發(fā)展為龜裂病害。

4 半剛性基層瀝青路面反射裂縫防治措施

4.1 瀝青路面裂縫處治措施

根據(jù)路面調(diào)查結(jié)果表明，本路段的裂縫主要分為2大類，第一類裂縫主要是由面層溫縮和疲勞引起，裂縫從上而下發(fā)展，與鉆芯取樣結(jié)果結(jié)合進(jìn)行分析，此類裂縫并未貫穿到基層，多存留在中下面層，屬于上寬下窄型裂縫。第二類裂縫主要為水穩(wěn)層反射裂縫，裂縫從下到上發(fā)展，與鉆芯取樣結(jié)果結(jié)合分析，裂縫貫穿水穩(wěn)層及瀝青面層，屬于上窄下寬型裂縫。為了更好地處治裂縫病害，本文將以輕、重程度劃分，采取具有針對性的裂縫處治措施。

4.1.1 輕度裂縫

當(dāng)裂縫寬度在5 mm以下，縫壁無散落或輕微散落，無支縫或少支縫，且為有規(guī)則的一道裂縫時均可認(rèn)為輕度裂縫。針對此類裂縫病害，可先將原路面拉毛處理，隨后進(jìn)行清理。最后灌注熱瀝青材料。

4.1.2 重度裂縫

當(dāng)裂縫寬度在5 mm以上，且貫穿整個路面，裂縫壁散落，有支縫，或伴有坑槽、唧漿，且為多道裂縫并存時均可認(rèn)為重度裂縫。此類裂縫病害可采用開槽法處治。

第一，開槽尺寸。即沿著裂縫開槽處理，以損壞程度確定開槽長度，在本工程當(dāng)中，可根據(jù)裂縫實際影響寬度范圍確定矩形槽開槽寬度，一般要比實際病害多出15 cm左右，根據(jù)以往施工經(jīng)驗和相關(guān)施工規(guī)定要求，表面開槽寬度需控制字130 cm以上，兩側(cè)臺階寬15 cm，保證底層開槽寬度在100 cm以上。

第二，開槽深度。根據(jù)裂縫實際情況，針對表層裂縫，可先將4 cm原瀝青層銑刨掉，當(dāng)裂縫不存在后，便可停止銑刨施工。若仍存有裂縫，需繼續(xù)向下銑刨施工，直至裂縫寬度在5 mm以內(nèi)，隨后進(jìn)行灌漿處理，并在裂縫處粘貼抗裂防水膜。若裂縫屬于水穩(wěn)層反射裂縫，需直接銑刨至基層頂面處。

若為瀝青面層裂縫，則在銑刨施工結(jié)束后，首先，通過空壓機將槽內(nèi)雜物清理干凈，并通過熱瀝青灌封，在裂縫兩側(cè)各30 cm范圍內(nèi)均勻灑布粘層油及鋪筑抗裂防水粘層膜。其次，將透層油、改性瀝青封層均勻噴灑至槽底處，鋪設(shè)高聚物改性瀝青卷材，一層一層填筑AC-25C粗粒式瀝青混凝土與AC-20C中粒式改性瀝青混凝土，填筑厚度分別為10 cm、7 cm。最后，壓實之后，將改性乳化瀝青粘層油噴灑到瀝青層間。

4.1.3 其他情況

當(dāng)裂縫產(chǎn)生的同時，還存在唧漿、沉陷等病害，此時可通過注漿法進(jìn)行處治。在配制壓漿漿液時，需確保其各項指標(biāo)均符合施工要求。拌和時確保配合比設(shè)計準(zhǔn)確。具體壓漿情況如下：

第一，壓漿孔鉆深度需深入路床頂5 cm，沿裂縫走向設(shè)置壓漿孔，布設(shè)時可按梅花狀設(shè)計，間距為50 cm。

第二，壓漿施工過程中，需嚴(yán)控壓漿壓力，保證在1.6? MPa

以內(nèi)，并對路面變化情況進(jìn)行隨時觀測，避免路面產(chǎn)生隆起、鼓包問題。

第三，當(dāng)壓漿量過大時，可采用間歇式壓漿法，間歇時間可控制在3 h以上。按照具體情況，間歇壓漿次數(shù)控制在3次左右。

第四，完成壓漿施工后，無需對裂縫作開槽處治。根據(jù)壓漿后裂縫漿液填充情況，采用熱瀝青灌縫處理即可。

4.2 路面病害處治部分施工工藝

第一，銑刨面。為了防止銑刨面出現(xiàn)積水問題，需及時清理銑刨面，保證銑刨面無浮漿、無浮塵，不得出現(xiàn)夾層情況，并保證銑刨面平整。

第二，玻纖格柵鋪設(shè)。鋪設(shè)過程中，要拉直、拉平玻纖格柵，并做好固定。

第三，止水帶施工。止水帶粘貼的立面要平整，可通過切割機切邊，不得采用開槽機設(shè)備。在界面清理過程中，可通過鋼絲刷均勻刷洗1遍瀝青混凝土立面，將附著的浮塵清理干凈。隨后將一層改性乳化瀝青均勻涂抹騎上，待破乳后，才能粘貼止水帶。

第四，夾層處理。當(dāng)水泥穩(wěn)定碎石基層等部位存在夾層時，需清理干凈。

第五，回鋪?；靥顬r青混合料時，要保證其回填高度與標(biāo)高要求相符，不得出現(xiàn)高低不平現(xiàn)象。

5 結(jié)束語

綜上所述，2021年是“十四五規(guī)劃”的啟動之年，在今后的五年將進(jìn)一步加快推進(jìn)我國交通公路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。公路規(guī)模的持續(xù)擴大，帶來了沿線地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，同時也面臨著巨大的養(yǎng)護壓力。若養(yǎng)護不及時，勢必會進(jìn)一步降低路面的使用功能，進(jìn)而對行車安全造成嚴(yán)重威脅。半剛性基層是我國瀝青路面的主要基層形式，由于半剛性基層的膨縮系數(shù)較大，很容易產(chǎn)生收縮裂縫，進(jìn)而引發(fā)面層反射裂縫，當(dāng)基層內(nèi)滲入水后很難排除，將會損壞路基路面，導(dǎo)致半剛性基層強度下降。裂縫是半剛性基層路面最突出的病害，很多病害都是因裂縫而起，因此，我們必須抓住問題本質(zhì)，在解決裂縫上下功夫，提出切實可行的抗裂措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]布窮.高寒高海拔地區(qū)半剛性基層瀝青路面防裂基布復(fù)合試件防反射裂縫性能研究[J].青海交通科技，2019（04）：113-119.

[2]高嫄嫄，王維玉，趙慶新.基于解析方法的半剛性基層瀝青路面裂縫反射問題研究[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2018，37（12）：49-54+68.

[3]何銘.半剛性基層瀝青路面反射裂縫性能及防治措施研究[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（上），2019，17（01）：97-98.

[4]王勝難.半剛性基層瀝青混凝土路面反射裂縫防止措施分析[J].工程技術(shù)研究，2019，4（06）：126-127.

[5]王雪蓮，黃曉明，卞國劍.基于數(shù)值模擬的半剛性基層瀝青路面反射裂縫擴展路徑分析[J].公路，2018，63（05）：1-6.

[6]宋健民，白鵬飛，管曉晴.半剛性基層瀝青路面反射裂縫建模分析[J].公路工程，2017，42（03）：40-44+51.

[7]孫文圃，白雨瓚，張洪亮.交通荷載作用下玻纖格柵對反射裂縫擴展的影響[J].公路與汽運，2019（06）：83-87.