瀝青路面反射裂縫處治機理及工藝研究

郭虹 喬清華

摘 要：瀝青路面的反射裂縫問題會對瀝青路面的使用性能和使用壽命產生直接的影響。無論是半剛性基層瀝青路面還是柔性基層瀝青路面都會產生裂縫問題，裂縫問題的形成原因也是多種多樣的。針對這些問題，采用科學合理的措施來對裂縫問題進行有效的治理是刻不容緩的。為此，本文在充分了解反射裂縫作用機理的基礎上，結合某具體工程案例，對瀝青路面反射裂縫施工工藝及質量檢測進行了分析與探究。

關鍵詞：瀝青路面；反射裂縫；防治機理

在社會經濟高速發展的今天，我國公路建設規模越來越大，但在其快速發展的今天，病害問題也逐步顯現出來。為滿足交通量日益增長的需求，必須做好路面病害處治工作。反射裂縫作為瀝青路面常見病害，如何防治顯得尤為重要。為此，必須在掌握反射裂縫作用機理的前提下，采取行之有效的防治措施，有效避免反射裂縫產生，提高工程質量。

1 反射裂縫作用機理

反射裂縫是指在面層裂縫出現前期路面基層產生裂縫，且把基層裂縫向面層反射。在溫濕循環應力與荷載重復應力的相互影響下，基層裂縫與初始缺陷在面層底部出現集中應力現象，這種現象的產生，致使開裂問題出現于面層底部，并逐步擴展到面層底部，隨之向上拓展，最后導致整個面層都存有裂縫，形成反射裂縫。按照裂縫產生的原因不同，反射裂縫可進行2類劃分：

其一，荷載型反射裂縫，是指在車輪荷載作用下，半剛性基層底部有拉應力出現，且該應力在半剛性材料抗拉強度以上，進而開裂問題出現于其底部，同時在行車荷載的重復應力下，底部裂縫逐漸向其上方進行擴展，致使裂縫問題產生于瀝青面層。半剛性材料的抗拉強度、荷載重復應力的多少、持續時間等都是形成裂縫的主要因素。也就是說半剛性基層厚度增多，將快速降低其底面拉應力；當面層增加厚度等同于基層厚度，與基層拉應力降低速度相比，面層速度更快。

其二，非荷載型裂縫，其反射裂縫引發的原因在于半剛性材料溫度收縮、干燥收縮或路基沉降不均勻等。此時往往由基層頂面引發溫縮、干縮裂縫。干縮裂縫較細，伴隨水分其逐步降低，裂縫寬度則會增加1到3mm以上。橫向為干縮裂縫的主要方向，其級配集料具有連續性、均勻性，碾壓施工中減少最佳含水量，加大壓實密度時，其結構層裂縫出現量不多。

2 工程概況

某公路工程總長89km，屬于二級公路， 12m為路基寬度，9m為路面寬度。水泥穩定砂礫為基層材料。通過實地調查結果顯示，本路段瀝青路面主要病害為收縮裂縫。為有效防治反射裂縫，需進行應力吸收層鋪設，要求調整原瀝青混凝土路面結構設計，可不改變路基與基層材料、結構。為保證施工質量，可選取K88+700～K89+000段作為試驗段起止樁號，300m為試驗路段長度。粘土為路基填土，1.1m為平均填土。2700㎡為試驗段HDPE-橡膠粉改性瀝青混合料應力吸收層整體鋪筑面積。

3 瀝青路面反射裂縫防治施工工藝

1）表面清理。在應力吸收層鋪設前，需先將基層表面浮塵、泥土及碎屑清理干凈，隨后選取瀝青混合料進行基層坑洼部位找平，要求在3mm以內控制其平整度偏差，并進行透層油噴灑。一般以液體石油瀝青作為透層油，每平方米用量為0.9L。禁止在陰雨大風天氣進行噴灑透層油施工。施工時，需在15℃以上噴灑施工，且在130℃～140℃之間合理控制瀝青溫度。同時，在12小時以上控制透層油透入基層的時間，保證能夠充分揮發稀釋劑的作用。

2）拌和施工。同時選取間歇式拌和設備進行應力吸收層拌制施工，并做好生產配合比調整工作。同時，對冷料倉進料速度加以合理控制，按照配合比對熱料倉篩孔進行適當調整，與試驗室相比，熱料倉細集料篩孔應大出20%左右，同時應準確計量細集料、礦粉及HDPE-橡膠粉改性瀝青，15s為干拌時間。同時，應保證改性瀝青混合料攪拌均勻，無花白、離析等現象。

3）運輸施工。根據施工現場實際情況，運輸施工可選取15t自卸汽車，且保證車廂干凈，同時還應將一些油水混合物涂抹到自卸車內，材料卸完之后，需及時清理干凈車廂，不得存留雜物。裝料之后，可覆蓋篷布，以此起到保溫、防雨等功能。運輸到施工場地之后，可在175℃以上控制應力吸收層混合料的溫度，如混合料溫度在175℃以下或出現離析問題，則不得用于施工。

4）攤鋪施工。攤鋪可選用履帶式攤鋪機，施工前，應先預熱燙平板，溫度應超過110℃，且進行隔離劑噴灑。一般可在1.15～1.25之間控制攤鋪松鋪系數，并在充分考慮應力吸收層厚度的基礎上，進行攤鋪層高程的準確確定，并進行邊樁掛鋼絲設置，同時可通過橫坡控制器進行橫坡控制，且在-0.1%～+0.1%之間控制橫坡度誤差。根據施工要求，可在每分鐘1.5～2.5m之間控制攤鋪速度，避免波浪、斷裂等問題出現。為保證攤鋪施工的連續性，應保證3輛以上運料車在攤鋪機前等候，除此之外，還應做好隨時監測工作，如攤鋪厚度不均勻，需及時進行處理。

5）碾壓施工。初壓時，以輕型壓路機（3t）為主，且在2～2.5km/h之間合理控制碾壓速度，待碾壓3遍左右，即可選取雙鋼輪振動壓路機（12t）進行復壓施工，相比初壓，復壓遍數可控制在5遍左右，且碾壓速度也應有所提升，一般以4km/h為準，待碾壓輪跡基本消除后，為達到良好施工效果，可選取重型膠輪壓路機（30t）進行終壓施工，待其表面平整度滿足設計要求即可停止施工，此時需對其溫度進行檢測，應保證在110℃以上。

6）接縫處理。盡可能選取熱接縫處理應力吸收層接縫，若為冷接縫，則可通過加熱器進行預加熱，待其溫度滿足120℃要求之后，在進行攤鋪、碾壓施工，應保證接縫緊密。

4 瀝青路面反射裂縫質量檢測分析

針對施工路段進行了兩次路況調查，主要調查路況病害、典型斷面強度等內容，并依據病害發生現狀進行分析。目前，以橫縫為路面主要病害類型，間距50到60m。其主要原因為冬季氣溫較低，僅局部路段，縱縫長度就達到了50m，其他路段無裂縫，則表明總體路線新舊路基結合部具有較為穩定的路基情況，且防反射裂縫技術效果良好。按照土質分布等因素，選取6個橫斷面，通過3m直尺法進行平整度高差測試。整體來講，路面產生的高差相對較小，局部高差為0，最大為2mm，大多數集中于1～1.4mm之間。僅在與原路一側相近部位出現了小的高差，由此可間接地表明產生了小沉降。

以上6個橫斷面以間隔50cm為準，選擇測試點，共16個。并測量各點豎向相對強度，以此對路面結構在新舊路基結合部是否會出現差異進行判斷，并準確測定其橫斷面的平整度。根據第二次強度測量結果顯示，各個橫斷面點位具有較大強度變化，在整個斷面內K88+800位置具有較為穩定的強度。總體來講，相比原路一側路面強度，新路一側較高，則表明新路路面結構具有良好強度。

5 結束語

綜上所述，作為瀝青路面的主要病害，反射裂縫產生早期對瀝青路面的影響較小，但在裂縫持續擴展的過程中，將大大降低瀝青路面的使用性能，且會呈現出惡性循環。這與瀝青混合料的自身特性、自然環境及交通量等因素息息相關。一般裂縫的產生都具有規則性，且呈網狀分布。隨著行車荷載的不斷加重，將引發更為嚴重的病害，如坑槽、翻漿等，進一步破壞瀝青路面，導致瀝青路面使用壽命嚴重縮減。為此必須重視瀝青路面反射裂縫處治問題，必須保證采取的措施科學有效，才能保證行車舒適性及安全性。

參考文獻

[1]黃志華.舊路加寬的路基綜合處治的設計體會[J].中國水運（下半月），2010（07）.

[2]劉觀仕.高速公路軟土路基拓寬變形性狀與時間效應分析[D].中國科學院研究生院（武漢巖土力學研究所），2009.

[3]徐華.半剛性基層瀝青混凝土路面反射裂縫擴展和疲勞壽命研究[D].廣西大學，2012.

[4]陳貴生.漳龍高速公路長下坡路段瀝青路面損壞原因分析及維修養護技術[J].福建交通科技，2010（03）.

[5]陳星，晏元湘，鄧朝，明磊.抗反射裂縫技術在三峽壩區主干道改造中的應用[J].中外公路，2012（06）.