淺議半剛性基層病害調查和處理技術

■呂 平 ■太倉市水利工程有限公司，江蘇 太倉 215400

1 半剛性基層病害的特征

通過對現場的調查和分析，發現半剛性基層病害具有以下特征。同時，半剛性基層的病害特征，不僅增加了公路運行的安全而且給公路的后期養護管理帶來了巨大的難度:(1)普遍性和局部性。這是半剛性基層病害的基本特征，當今運行到一定時間內的半剛性路面均存在不同程度上的病害，但此類病害有著一定的病發期或范圍，最初在公路局部發生，處理不及時則繼續蔓延，小則幾米，多則上千米不等。(2)多樣性。半剛性基層病害具有同根病源表象多樣性、相同病害表象但影響范圍及程度不同等特點。同種表象的重度病害并不一定是由相應的輕度病害發展而來的，如重度的整體性塊裂往往不是由輕度的整體性塊裂發展來的。(3)潛伏性。是半剛性基層病害特征之一，半剛性基層在日常工作中即使早收到病害并不是即可在公路表明反映出來，尤其是內部結構的初步變化需要經過一定時間的積累方能造成較大破壞。例如，輪跡帶塊裂中裂縫。

2 半剛性基層病害的原因分析

2．1 濕度影響

由于半剛性基層自身的特性，內部結構較為松散使之存在諸多大小不一的空隙，諸如凝膠孔、毛細孔等，這些細小的空隙給半剛性基層的“健康”埋下了巨大危害。液相在空隙中有諸多不同形式的結合方式，并且處于不斷蒸發之中，主要如下:表明結合水存在于固體的表面、自由水在粗大空隙中、毛細水在毛細孔中。這些水份對于半剛性基層的危害程度不一，雖然自由水影響較小，但毛細管在張力的作用，吸附水與分子間的作用力以及碳化收縮作用則能夠導致半剛性基層施工材料的干縮，進而導致病害的發生。

2．2 溫度影響

當前，我國公路路面基層結構主要采用的是水泥穩定碎石而且分為上下兩層，采取分層澆筑。我們知道水泥穩定碎石基層受到環境因素較多，具有熱脹冷縮的特性。一般而言，使用此材料適宜在冬季施工，因為在在冬季低溫的環境下進行施工，其狀態較為穩定，但是當夏季到來溫度不斷提升的情況下，在收到熱力影響下逐漸產生膨脹，當超過其最大承受度時并會出現拱起現象，致使路面損壞。反之。若是夏季或溫度超過年平均氣溫施工的半剛性基層由于結構內部受熱充分膨脹占有了充分的體積在冬季由于氣溫的降低原來的材料開始收縮結構內產生收縮力加上行車荷載產生的拉應力當拉應力超過結構允許拉應力時便產生橫向收縮裂縫使路面破壞。

2．3 疲勞破壞

水泥穩定材料和其它半剛性材料一樣具有以下特點:對此類材料形成破壞的是拉應力或拉應變它們通常作用于受力層底面。路面結構計算中將計算得的基層臨界狀態或臨界應變與相應的疲勞標準比較可以給出路面結構中開始出現與荷載有關的裂縫前荷載的反復作用次數。根據半剛性基層材料的力學特性和車輪荷載在路面中產生的應力的分布分析可知，當底基層也是半剛性材料時在半剛性底基層底面產生的拉應力往往較小相對于半剛性基層材料的彎拉強度，只是一個小的應力水平通常不會引起半剛性基層產生彎拉疲勞破壞;直接位于土基上的半剛性底基層的底面卻往往可能遭受較大的車輪荷載引起的拉應力作用從而引起彎拉疲勞破壞。

2．4 車輛荷載

車輛運行過程中形成的荷載力是導致半剛性基層損害的主要原因。在實際調查中，根據對同一斷面上諸多車道的分析得出，病害現象主要集中在重型車道上;而對同一車道不同路段的調查分析得出，車流量大，工作時間長的路段病害更為明顯和嚴重。

2．5 其他因素

路面結構層層間結合情況是一個需要特別關注的問題。路面結構層層間缺陷是半剛性基層瀝青路面病害發展的重要載體和催化劑之一。半剛性基層病害往往與水相互作用，基層病害為水提供了良好的通道和載體，水的存在加速了基層病害向更嚴重程度的發展。

3 半剛性基層病害的處理措施

3．1 反射裂縫的處理

對于反射縫的處理可以遵循以下步驟:第一，，在縫隙上鋪設土工合成材料，具體方法有以下兩種:其一，在半剛性基層縱向上鋪設隔離層，可使用土工合成材料;其二，在半剛性基層上預切橫縫上鋪設土工合成材料并確保加筋層下承層表面應平整且無其他雜志。使用此方法時需要注意以下幾點，首先，預切橫縫要留有間隔，間隔大小根據工程損壞情況而定，一般適宜間隔20M左右，深度控制在厚度的二分之一即可;其次，預切橫縫應自開裂處進行設置;再次，在鋪設合成材料時應事先固定一端再通過人工拉直與拉緊，要注意控制好張度，之后固定到另一端;第二，進行搭接與固定。玻纖土工格柵橫向搭接寬為10cm-12cm之間，并將后一幅端部壓在前一幅末端之下，縱向搭接寬度保持在8cm-10cm之間，土工織物橫向搭接寬為5～8cm，縱向搭接寬為5～8cm。橫縱向搭接處用固定器固定;第三，灑瀝青粘層油。鋪好土工格柵后灑粘層油，粘層油用量控制在0．4-0．6kg/m2之間;第四，攤鋪瀝青面層。瀝青面層施工方法與普通瀝青面層施工要求相同，但應嚴禁施工車輛在已鋪設的土工合成材料上轉彎與調頭。

3．2 干縮裂縫的處理

首先，運用相關設備清除掉裂縫內的灰塵、雜質、污物等;其次，于裂縫發生區域使用乳化瀝青灌灌滿并在下面層前加鋪瀝青砼;再次，向基層裂縫發生部位噴灑熱溫度在140℃～160℃之間的石油瀝青并隨后加鋪聚酯玻纖布，為保障施工質量需鋪設均勻，在平整之后即可進行瀝青面層施工。

3．3 基層脹縫的處理

首先，針對受損嚴重的基層必須進行全部清除;其次，對切除區域使用相同材質的材料加以回填并使用壓路機進行壓實與平整處理。針對于因在低溫環境施工而暫時未出現膨脹和裂縫的地段，為保障施工質量和后期工程不受損壞，可以按照間隔200m進行切脹縫并加以處理。

用人工配合切割機沿橫斷面切縫，之后將縫中的泥漿和雜物用高壓水槍沖洗干凈，待縫內晾干后，用瀝青麻絮填縫，之后鋪設聚酯玻纖布;其次，對于單根縱向或橫向裂縫的處理最好在冬季裂縫最寬時進行。一般采用石油瀝青、乳化瀝青或改性瀝青澆灌裂縫;再次，針對基層出現大面積網裂性病害，在檢查確定無其他病害的情況下，適宜采用加鋪玻纖格柵或玻纖土工布法進行加固處理和罩面施工。

4 結論

綜上所述，半剛性基層在使用過程中因受到溫度、適度、車輛荷載等外界因素的影響而出現各類病害形象，不僅影響到公路的使用壽命而且有可能引發嚴重的交通事故。因此，在后期養護階段應根據病害發種類和特性采取針對性的處理措施以遏制病害的發展和保障工程的質量。

［1］公路瀝青路面養護技術規范(JTJ 073．2-2001)人民交通出版社2001年．

［2］劉圣賢．磚混結構墻體裂縫處理的防治［J］．1997(3):11-13．