淺談半柔性基層在普通公路養護中的應用

摘 要:由于半柔性基層新技術的自身優點及作用機理，為普通公路養護修補病害尋找了另一條途徑并經現場施工的摸索證實此半柔性基層技術的可操作性，大大的改善了普通公路養護修補病害的內在質量，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:U485文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(a)-0066-01

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

半剛性基層的主要優點是抗壓強度高不易產生車轍但低溫彎拉能力差易引起強度破壞裂縫、材料收縮性大易產生收縮裂縫、基層與面層的連接性差易產生推移(我們現在修補病害的基層常采用此種方法)；柔性基層的主要優點是抵御溫度裂縫能力好、抗彎拉能力強但其缺點是高溫易產生變形，抗壓強度低；如果恰當的利用水泥和乳化瀝青的共同作用，使其兼具水泥穩定類材料和柔性基層材料的共同特性即半柔性基層的應用將是對普通公路修補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合料的一種冷拌混合料，其中乳化瀝青破乳脫水表現出結合力，水泥則需要經過水化熱過程結晶固化，兩者互成條件，在混合料中形成立體網狀的微觀結構，因而兼有有機和無機材料膠結混凝土產品的雙重優點。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導致堿性介質的生成，促使有機結合料瀝青的進一步乳化，從而更加促進水化作用的進行。乳液具有高穩定性與分散性，水泥與瀝青具有良好的相互滲透性，從而使材料的細微結構具有了足夠剛度的同時又具有可塑性和彈性。該混合料能夠形成水泥結晶結構，混合料材料顯現出它們之間過渡特性。該結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。

我地區縣級公路四百線油路于2002年修建開始使用的，當時的設計是按二級公路技術標準設計:路基寬12m、路面寬7m、路肩寬2.5m，基層為19cm水泥穩定砂礫、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%，采用標準軸載BZZ-100、路面容允彎沉值為0.852mm。針對四百線的這種技術狀況出現的翻漿，我們除采用常規的處治方法外并應用半柔性基層技術做了幾塊嘗試，具體施工方法如下所述。

1 翻漿結構層次的確定

(1)結構層為:20cm厚的天然砂礫墊層+20cm厚的水泥穩定砂礫基層(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)利用機械將翻漿處病害比原路面面層頂面標高下挖了61cm，對天然砂礫墊層、水泥穩定砂礫基層、下封層、瀝青混凝土面層采用常規的處治方法，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備

(1)對水泥穩定砂礫底基層進行質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級水泥(源泉牌)并進行抽樣檢測。

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

(5)壓實機械使用6-8T鋼輪壓路機及膠輪壓路機。

(6)確定混合料的生產配合比并驗證松鋪系數。

3 半柔性基層的拌合

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

4 半柔性基層的壓實及成型

(1)用鋼輪壓路機進行初壓、復壓、終壓以達到最佳碾壓效果，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致混合料推移。

(3)壓路機不得在末碾壓成型路段上轉向、調頭、加水或停留。在當天成型的路面上，不得停放各種機械設備或車輛，不得散落礦料、油料等雜物。

5 半柔性基層的養生

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

6 封層及攤鋪

先用切割機將坑槽與舊油路面層銜接部分進行15cm寬的切除后封層，封層時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后面層的連接緊密，最后再進行攤鋪。

通過對上述幾塊翻漿病害處治后觀察在養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現有效的克服了反射裂縫、荷載裂縫的產生，尤其是在重交通荷載作用下面層推移現象有了明顯的改變。半柔性基層技術與傳統的路基結構相比具有優良的性能優勢。在效益上半柔性基層可替代原半剛性基層，同時使路面面層厚度減薄，總體比較造價不增加，降低維修養護費用顯著，更為經濟合理。綜上所述，此半柔性基層新技術的應用為今后遼寧普通公路養護處治病害開辟了又一個新的領域。