半剛性基層瀝青路面抗裂技術(shù)研究

劉亞琴

摘 要：半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生開(kāi)裂現(xiàn)象，其裂縫都會(huì)反射到結(jié)構(gòu)層上下層，因此，做好半剛性基層瀝青路面抗裂施工，必須對(duì)影響開(kāi)裂的因素進(jìn)行綜合考慮，從整體出發(fā)有效處理半剛性基層瀝青路面開(kāi)裂問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：半剛性基層；瀝青路面；抗裂技術(shù)

作為我國(guó)高等級(jí)公路的主要路面結(jié)構(gòu)形式，半剛性基層瀝青路面力學(xué)及路用性能良好。從大量工程實(shí)踐來(lái)看，施工過(guò)程中仍存在諸多問(wèn)題，尤其是路面開(kāi)裂問(wèn)題極為突出。為有效解決半剛性基層瀝青路面開(kāi)裂問(wèn)題，降低基層材料收縮變形量，提升其自身抗裂能力，必須重視抗裂技術(shù)的合理選擇。本文在道路基層混合料內(nèi)適量摻加微膨脹道路抗裂縫劑，并與半剛性基層連續(xù)施工工藝充分結(jié)合，以此滿(mǎn)足抗裂要求。

一、道路抗裂縫劑抗裂作用機(jī)理

為達(dá)到綜合抗裂效果，本文決定選用道路抗裂縫劑進(jìn)行施工。作為一種硫鋁酸鹽道路抗裂縫劑，將其應(yīng)用到水泥穩(wěn)定碎石基層內(nèi)，可有效增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗裂性能。其主要作用機(jī)理主要體現(xiàn)在兩點(diǎn)，具體如下：

1、道路抗裂縫劑能夠和Ca（OH）2發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生鈣礬石，水泥穩(wěn)定碎石早期的干燥收縮問(wèn)題可通過(guò)其微膨脹性進(jìn)行有效解決及補(bǔ)償。

2、道路抗裂縫劑能夠和Ca（OH）2發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生鈣礬石，可增加結(jié)構(gòu)的緊密性，促使毛細(xì)孔數(shù)量減少，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)毛細(xì)管張力下降的目的。

二、工程概況

某公路工程總長(zhǎng)度為55.388Km，屬于雙向四車(chē)道，21.5m為其路基寬度。為保證抗裂施工效果，決定以K168+400～K168+500段作為道路抗裂縫劑水泥穩(wěn)定碎石基層試驗(yàn)段；以K168+500～ K168+600作為普通水泥穩(wěn)定碎石基層試驗(yàn)段，長(zhǎng)度均為100m。按照從下至上的順序可將路面劃分為3層，其中18cm水泥穩(wěn)定碎石（底基層）+34cm水泥穩(wěn)定碎石（基層）；面層同樣也可劃分為3層，分別為AC-251粗粒式瀝青混凝土+AC-201粗粒式瀝青混凝土（6cm）+ AC-131粗粒式瀝青混凝土（4cm）。

三、半剛性基層瀝青路面抗裂施工技術(shù)要點(diǎn)

1、混合料拌合

作為基層施工的關(guān)鍵工序，混合料拌合施工中必須合理控制水泥量、含水量等參數(shù)指標(biāo)，只有保證各項(xiàng)指標(biāo)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，才能提高混合料拌合質(zhì)量。當(dāng)水泥用量過(guò)多過(guò)少時(shí)，都會(huì)影響基層施工質(zhì)量。因此，必須對(duì)水泥量進(jìn)行實(shí)時(shí)查看，做好定期抽樣檢查工作。同樣，必須重視混合料含水量問(wèn)題，如含水量較大，將對(duì)攤鋪后的碾壓質(zhì)量造成不利影響；如含水量較小，則在攤鋪過(guò)程中，混合料離析問(wèn)題極為發(fā)生。除此之外，在拌合過(guò)程中，還應(yīng)做好各類(lèi)材料用量的合理控制，保證在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)能夠有效控制所以材料的質(zhì)量，保證級(jí)配合理。

2、運(yùn)輸與攤鋪施工

根據(jù)工程實(shí)際情況，出料地與施工現(xiàn)場(chǎng)距離較近，運(yùn)輸路程僅需6min即可，但在此環(huán)節(jié)仍需加蓋篷布，防止混合料水分過(guò)快流失。基于施工單位自身情況，決定選用攤鋪機(jī)+壓路機(jī)的方式進(jìn)行混合料攤鋪施工。攤鋪施工前，必須徹底清理干凈下承層頂面，且做好拉毛工作。根據(jù)施工實(shí)際情況，需在1.3～1.35之間合理控制攤鋪洗漱，以梯形攤鋪，施工過(guò)程中嚴(yán)禁出現(xiàn)中止、暫停施工等現(xiàn)象，如遇特殊情況，必須停止施工，且間隔時(shí)間超過(guò)2h，需在施工停止路段進(jìn)行橫向接縫布設(shè)，保證下次施工質(zhì)量。

3、碾壓施工

緊隨攤鋪機(jī)選取DD125型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工，完成攤鋪?zhàn)鳂I(yè)后，則可選用其他壓路機(jī)，如輪胎壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工，其碾壓施工流程如下表1所示。完成碾壓施工后，需馬上對(duì)其壓實(shí)度進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，需在98%以上控制壓實(shí)度，如低于該值，應(yīng)繼續(xù)碾壓施工，直至滿(mǎn)足施工要求。

按照本工程施工特點(diǎn)，瀝青混合料需在基層還沒(méi)有徹底硬化板結(jié)前鋪筑，通過(guò)振動(dòng)碾壓施工，向基層內(nèi)嵌擠相應(yīng)深度。因嵌擠作用影響，基層與面層之間相交表面相互交錯(cuò)，將大大增加層與層之間的摩阻力，因在膠凝材料水化過(guò)程中即產(chǎn)生相互滲入現(xiàn)象，該現(xiàn)象直到硬化板結(jié)之后結(jié)束，因此在鋪筑試驗(yàn)路時(shí)，無(wú)需進(jìn)行半剛性基層養(yǎng)生。

四、半剛性基層瀝青路面抗裂效果檢測(cè)分析

本文對(duì)比分析以上兩個(gè)試驗(yàn)段，檢測(cè)其各項(xiàng)指標(biāo)，具體如下。

1、基層含水量及壓實(shí)度檢測(cè)

為保證基層含水量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，在最佳含水量允許范圍內(nèi)，必須做好基層攤鋪及碾壓施工，只有這樣才能大大降低干縮裂縫產(chǎn)生幾率。在完成碾壓施工后，對(duì)基層含水量、壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如表2所示：

由表2可見(jiàn)，道路抗裂縫劑基層連續(xù)施工工藝下的基層含水量滿(mǎn)足最佳含水量的要求，且在其允許范圍內(nèi)。但上下浮動(dòng)范圍不大，不超過(guò)1%。由此可見(jiàn)，選用此抗裂方式，具有良好施工效果。同樣，從表2內(nèi)可見(jiàn)，基層經(jīng)碾壓施工后，其壓實(shí)度均在98%以上，與設(shè)計(jì)要求相符，則表面基層連續(xù)施工工藝效果良好。

2、基層抗壓強(qiáng)度檢測(cè)

基層取樣時(shí)，為7d齡期階段，此時(shí)可對(duì)其抗壓強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果顯示，無(wú)論是否選用該項(xiàng)抗裂施工技術(shù)，其抗壓強(qiáng)度都符合設(shè)計(jì)要求，但相比常規(guī)施工試驗(yàn)段，當(dāng)基層內(nèi)添加抗裂縫劑后，其抗壓強(qiáng)度有所提升。在對(duì)基層強(qiáng)度進(jìn)行長(zhǎng)期觀(guān)察后，其檢測(cè)結(jié)果顯示，與常規(guī)施工段相比，在整個(gè)階段內(nèi)添加抗裂縫劑的路段，其抗壓及抗拉強(qiáng)度均在其數(shù)值以上，尤其是后期階段，添加抗裂縫劑段抗劈裂強(qiáng)度增幅極為顯著，由此可見(jiàn)，在增強(qiáng)路面耐久性方面，抗裂縫連續(xù)施工工藝更具優(yōu)勢(shì)，且能夠延長(zhǎng)工程使用壽命。

3、基層、面層之間粘結(jié)強(qiáng)度對(duì)比檢測(cè)

基層取芯時(shí)，齡期為1年，結(jié)果顯示，兩個(gè)試驗(yàn)段基面層之間存在差異，其中常規(guī)施工段基面層間存在相應(yīng)界面，無(wú)法緊密咬合；而抗裂縫劑段則無(wú)界面，可連成一個(gè)整體，能夠緊密咬合，且存在15cm相互嵌擠深度。

在檢測(cè)基面層間的抗剪強(qiáng)度時(shí)，與常規(guī)施工段檢測(cè)結(jié)果相比，抗裂縫劑段明顯增多0.23Mpa，增幅為39.7%，為0.81Mpa。由此可見(jiàn)，在增強(qiáng)基層、面層之間粘結(jié)強(qiáng)度方面，抗裂縫劑段效果極為明顯，能夠大大增強(qiáng)抗剪強(qiáng)度，避免裂縫出現(xiàn)。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，長(zhǎng)期以來(lái)，因經(jīng)濟(jì)條件影響，我國(guó)公路建設(shè)一直遵循“強(qiáng)基薄面”的原則，為滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的交通需求，半剛性基層瀝青路面因其高強(qiáng)度、承載力強(qiáng)及板體性能良好等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛應(yīng)用及推廣。公路工程通車(chē)之后，因交通量的日益增長(zhǎng)，在長(zhǎng)期車(chē)輛荷載反復(fù)作用下，路面病害較為嚴(yán)重，主要病害類(lèi)型以裂縫為主，為更好地處治路面裂縫問(wèn)題，提高路面質(zhì)量，必須合理選用抗裂施工技術(shù)。抗裂縫劑基層連續(xù)施工工藝的應(yīng)用，對(duì)降低裂縫產(chǎn)生幾率，提高層間抗剪強(qiáng)度具有重要作用。為此，必須結(jié)合具體施工情況，合理選擇抗裂技術(shù)，有效延長(zhǎng)路面工程使用壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱金泰，劉世波，李會(huì)強(qiáng)，田立剛，王東霞.瀝青路面裂縫病害產(chǎn)生機(jī)理及防水修復(fù)材料的選用[J].中國(guó)建筑防水. 2013（20）

[2] 彭紅衛(wèi)，蔣功雪，尋浩，黃開(kāi)宇.湖南省高速公路瀝青路面裂縫病害調(diào)查與原因分析[J]. 公路工程. 2012（01）