淺談半柔性基層在普通公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

摘 要:由于半柔性基層新技術(shù)的自身優(yōu)點(diǎn)及作用機(jī)理，為普通公路養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)病害尋找了另一條途徑并經(jīng)現(xiàn)場施工的摸索證實(shí)此半柔性基層技術(shù)的可操作性，大大的改善了普通公路養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)病害的內(nèi)在質(zhì)量，提高了普通公路的通行能力及使用壽命。

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中圖分類號(hào):U485文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)05(a)-0066-01

我地區(qū)屬于工業(yè)重區(qū)，礦產(chǎn)資源非常豐富。由于日益的重交通荷載的作用，原有路面出現(xiàn)了大面積的翻漿、龜裂、推移等病害。使得近幾年修補(bǔ)病害往往是“前面修、后面補(bǔ)”，給日常養(yǎng)護(hù)帶來了極大的壓力，引用新技術(shù)修補(bǔ)病害顯得尤為重要。

半剛性基層的主要優(yōu)點(diǎn)是抗壓強(qiáng)度高不易產(chǎn)生車轍但低溫彎拉能力差易引起強(qiáng)度破壞裂縫、材料收縮性大易產(chǎn)生收縮裂縫、基層與面層的連接性差易產(chǎn)生推移(我們現(xiàn)在修補(bǔ)病害的基層常采用此種方法)；柔性基層的主要優(yōu)點(diǎn)是抵御溫度裂縫能力好、抗彎拉能力強(qiáng)但其缺點(diǎn)是高溫易產(chǎn)生變形，抗壓強(qiáng)度低；如果恰當(dāng)?shù)睦盟嗪腿榛癁r青的共同作用，使其兼具水泥穩(wěn)定類材料和柔性基層材料的共同特性即半柔性基層的應(yīng)用將是對普通公路修補(bǔ)病害一種新的探索與嘗試。

半柔性基層是由乳化瀝青和水泥為結(jié)合料的一種冷拌混合料，其中乳化瀝青破乳脫水表現(xiàn)出結(jié)合力，水泥則需要經(jīng)過水化熱過程結(jié)晶固化，兩者互成條件，在混合料中形成立體網(wǎng)狀的微觀結(jié)構(gòu)，因而兼有有機(jī)和無機(jī)材料膠結(jié)混凝土產(chǎn)品的雙重優(yōu)點(diǎn)。瀝青和水泥不是對立體，乳化瀝青乳液迅速破乳后混合料中含有水分，水泥能夠主動(dòng)吸水，并促使氫氧化鈣分離出來，氫氧化鈣能改善瀝青與材料間的相互作用，水泥在瀝青與石料之間起著活化作用，水泥顆粒與水的相互作用會(huì)導(dǎo)致堿性介質(zhì)的生成，促使有機(jī)結(jié)合料瀝青的進(jìn)一步乳化，從而更加促進(jìn)水化作用的進(jìn)行。乳液具有高穩(wěn)定性與分散性，水泥與瀝青具有良好的相互滲透性，從而使材料的細(xì)微結(jié)構(gòu)具有了足夠剛度的同時(shí)又具有可塑性和彈性。該混合料能夠形成水泥結(jié)晶結(jié)構(gòu)，混合料材料顯現(xiàn)出它們之間過渡特性。該結(jié)合料的彈性模量和彎曲極限值同普通瀝青混凝土相比提高了50%～70%，降低了瀝青的粘度，具有較好的施工和易性。

我地區(qū)縣級(jí)公路四百線油路于2002年修建開始使用的，當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)是按二級(jí)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì):路基寬12m、路面寬7m、路肩寬2.5m，基層為19cm水泥穩(wěn)定砂礫、路面面層為3cm瀝青混合料攤鋪、墊層為15cm天然砂礫、路拱橫坡為2%、路肩橫坡為3%，采用標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100、路面容允彎沉值為0.852mm。針對四百線的這種技術(shù)狀況出現(xiàn)的翻漿，我們除采用常規(guī)的處治方法外并應(yīng)用半柔性基層技術(shù)做了幾塊嘗試，具體施工方法如下所述。

1 翻漿結(jié)構(gòu)層次的確定

(1)結(jié)構(gòu)層為:20cm厚的天然砂礫墊層+20cm厚的水泥穩(wěn)定砂礫基層(半剛性基層)+15cm厚的半柔性基層+1cm厚的下封層+5cm瀝青混凝土攤鋪。(2)利用機(jī)械將翻漿處病害比原路面面層頂面標(biāo)高下挖了61cm，對天然砂礫墊層、水泥穩(wěn)定砂礫基層、下封層、瀝青混凝土面層采用常規(guī)的處治方法，只對半柔性基層做了特殊處理。(3)15cm厚的半柔性基層天然砂礫結(jié)合料采用2.5%的水泥劑量和4.5%的乳化瀝青用量。

2 半柔性基層施工前準(zhǔn)備

(1)對水泥穩(wěn)定砂礫底基層進(jìn)行質(zhì)量檢查符合要求且表面無泥土等雜物。

(2)乳化瀝青采用慢裂慢凝型乳化瀝青，固含量60%。

(3)水泥采用礦渣32.5級(jí)水泥(源泉牌)并進(jìn)行抽樣檢測。

(4)天然砂礫按施工技術(shù)規(guī)范要求通過篩分試驗(yàn)采用符合半剛性基層水泥穩(wěn)定砂礫要求的合成砂礫。

(5)壓實(shí)機(jī)械使用6-8T鋼輪壓路機(jī)及膠輪壓路機(jī)。

(6)確定混合料的生產(chǎn)配合比并驗(yàn)證松鋪系數(shù)。

3 半柔性基層的拌合

由于受機(jī)械設(shè)備的限制半柔性基層混合料采用了現(xiàn)場人工拌合的方式進(jìn)行拌合，在拌合過程中確保混合料的乳化瀝青破乳和水泥初凝時(shí)間的控制。先將水泥與天然砂礫進(jìn)行干拌兩遍再灑水進(jìn)行濕拌(濕拌混合料拌合均勻后應(yīng)色澤一致，沒有灰條、灰團(tuán)和花面即無明顯粗細(xì)集料離析現(xiàn)象，控制好用水量達(dá)到最佳含量非常關(guān)鍵)四遍后，摻入乳化瀝青再進(jìn)行翻拌兩遍按標(biāo)高攤鋪到坑槽內(nèi)進(jìn)行整形，整形過程中嚴(yán)禁任何車輛通行并保持無明顯粗細(xì)集料離析現(xiàn)象。

4 半柔性基層的壓實(shí)及成型

(1)用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行初壓、復(fù)壓、終壓以達(dá)到最佳碾壓效果，不能過壓，使石料棱角磨損、壓碎，破壞集料嵌擠。

(2)壓路機(jī)以慢而均勻的速度碾壓，碾壓路線及方向不能突然改變而導(dǎo)致混合料推移。

(3)壓路機(jī)不得在末碾壓成型路段上轉(zhuǎn)向、調(diào)頭、加水或停留。在當(dāng)天成型的路面上，不得停放各種機(jī)械設(shè)備或車輛，不得散落礦料、油料等雜物。

5 半柔性基層的養(yǎng)生

(1)總養(yǎng)生時(shí)間為7天，前3天灑水養(yǎng)生，后4天停止灑水養(yǎng)生，允許小型車輛低速通行。(2)養(yǎng)生期間保持整潔，不造成污染。

6 封層及攤鋪

先用切割機(jī)將坑槽與舊油路面層銜接部分進(jìn)行15cm寬的切除后封層，封層時(shí)注意將切割后的舊面層銜接處的立面涂刷乳化瀝青以保證修補(bǔ)后面層的連接緊密，最后再進(jìn)行攤鋪。

通過對上述幾塊翻漿病害處治后觀察在養(yǎng)生期間半柔性基層粘附性非常好，基層表面無松散顆粒，后期通過行車荷載發(fā)現(xiàn)有效的克服了反射裂縫、荷載裂縫的產(chǎn)生，尤其是在重交通荷載作用下面層推移現(xiàn)象有了明顯的改變。半柔性基層技術(shù)與傳統(tǒng)的路基結(jié)構(gòu)相比具有優(yōu)良的性能優(yōu)勢。在效益上半柔性基層可替代原半剛性基層，同時(shí)使路面面層厚度減薄，總體比較造價(jià)不增加，降低維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用顯著，更為經(jīng)濟(jì)合理。綜上所述，此半柔性基層新技術(shù)的應(yīng)用為今后遼寧普通公路養(yǎng)護(hù)處治病害開辟了又一個(gè)新的領(lǐng)域。