半剛性基層瀝青路面裂縫危害及防治

侯紅靈

摘? 要：隨著市場經濟的迅速發(fā)展，我國公路網(wǎng)功能日益完善。當前，我國已建公路90%以上選用半剛性基層瀝青路面，但這種“強基薄面”的路面類型，已不適應重載交通的發(fā)展。按照現(xiàn)行公路設計標準，多數(shù)公路均需在建成通車3-5年進行大中修。其中，最常見的病害為裂縫，此類病害的長期發(fā)展，將嚴重降低路面使用性能，影響行車舒適性與安全。為此，該文在全面了解半剛性基層瀝青路面裂縫危害的基礎上，結合某具體工程案例，對瀝青路面裂縫處治方案、防治措施進行了分析與探討。

關鍵詞：半剛性基層;瀝青路面;裂縫危害;防治措施

中圖分類號：U416? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

自我國第一條高速公路—滬嘉高速公路（1988年）通車運營至今，已走過了21年，當前我國高速公路總里程已超過了14萬km，躍居世界首位。近年來，隨著國民經濟增長速度的不斷加快，我國已形成了基本完善的公路網(wǎng)，公路建設規(guī)模也在急速擴展。但是隨著交通量的迅速增長，我國早期修建的大多數(shù)公路工程已步入了大中修階段，此類公路多以半剛性基層瀝青路面為主，在行車荷載與自然因素長期作用下，多數(shù)路面已呈現(xiàn)出了不同程度的病害問題，象裂縫、車轍、沉陷等，此類病害中，裂縫最為常見，且損壞程度各有不同，影響程度也存在極大差異。

1 半剛性基層瀝青路面裂縫危害

當前，我國90%以上已建高等級公路均選用半剛性基層瀝青路面結構，此類路面材料具有較高強度、良好穩(wěn)定性及板體性，符合公路建設發(fā)展需求。隨著科學技術的不斷進步，大量新技術、新材料、新工藝源源不斷地涌入公路工程建設，自20世紀70年代以來，西方發(fā)達國家逐漸降低了半剛性基層瀝青路面結構的使用比例，原因在于當交通較小的情況下，仍會出現(xiàn)干縮裂縫或低溫收縮裂縫，并向瀝青面層逐步擴展，甚至產生反射裂縫，從而對路面的使用性能造成嚴重影響。根據(jù)大量實踐研究及以往經驗分析，可將半剛性基層瀝青路面裂縫危害總結為以下幾點：

（1）一旦產生裂縫，路標水將會沿裂縫滲入路面結構層，并會浸濕土基，導致土基含水率增加。特別是在動水壓力反復作用下，將會對路面材料一次又一次地進行不斷沖刷，從而減弱材料之間的黏結性，甚至會嚴重降低路基強度，導致路基失穩(wěn)。

（2）因存在裂縫，路面板體將被切斷，不具連續(xù)性，這種情況下，裂縫位置應力將同時向路基頂面?zhèn)鬟f，從而導致路基頂面應力過大。

（3）路面裂縫若處治不到位，將大大增加瀝青面層底面的拉應力及頂面剪應力，從而引發(fā)其他更大的損壞，象坑槽、沉陷等，導致路面使用壽命大大縮短。

（4）在荷載、變溫等條件下，順著裂縫走向，磨耗層將出現(xiàn)集料、瀝青大量剝落的現(xiàn)象，并引發(fā)松散、網(wǎng)裂等現(xiàn)象。

為此，在半剛性基層瀝青路面病害類型中，裂縫影響較大，且具有擴散性，基于此，深入研究半剛性基層瀝青路面裂縫防治措施具有重要的現(xiàn)實意義。

2 工程概況

某公路工程自建成通車以后，交通量不斷上漲，交通量遠遠大于公路服務水平，導致路面病害頻發(fā)。為了提高道路通行能力，現(xiàn)決定全面開展改擴建施工，將原有的雙向四車道改建為雙向八車道。該段路面結構為18 cm水泥石灰穩(wěn)定土底基層+36 cm水泥穩(wěn)定碎石基層+熱噴改性瀝青防水封層+7cmAC-25I粗粒式瀝青下面層+6cmAC-20I中粒式瀝青中面層+4cmAC-13I細粒式改性瀝青上面層。經路面勘查結果顯示，該路段路面損壞狀況指數(shù)評價為優(yōu)良，局部為差。按照損壞程度大小排列，分別為行車道>超車道>硬路肩。路面取芯結果表明，橫、縱裂縫位置取芯結果見表1。

3 瀝青路面裂縫處治方案

根據(jù)路面勘查結果分析，可將該路段裂縫劃分為2大類型，其一，面層溫縮、疲勞產生的裂縫，此類裂縫由上至下發(fā)展，基本未貫穿于基層部位;其二，水穩(wěn)層反射裂縫，此類裂縫反之，從下到上發(fā)展，均擴展至瀝青面層。針對輕度、重度裂縫，可采取不同處治方案。

3.1 輕度裂縫

一般此類裂縫均在5 mm寬以下，未見散落縫壁、支縫現(xiàn)象。處治此類裂縫，需先拉毛原路面，待完成清理工作后，可通過熱瀝青灌縫處治，如圖1（a）所示。

3.2 重度裂縫

此類裂縫往往貫穿于整個路面結構層，且數(shù)量較多，并伴有坑槽等病害，裂縫均在5mm寬以上，如圖1（b）所示。針對此類裂縫，多以開槽法處理。具體要求如下。

3.2.1 開槽尺寸

沿裂縫走向開槽，按照損壞長短確定開槽長度，開槽范圍應多出實際病害范圍15 cm左右。根據(jù)工程實際情況，該工程需在130 cm以上控制表面開槽寬度。

3.2.2 開槽深度

先將原瀝青層銑刨除，若下層無裂縫，即可停止銑刨;若仍有裂縫，需加深銑刨深度，直至無裂縫。隨后灌縫處理，并在裂縫處黏貼抗裂防水膜。若為水穩(wěn)層反射裂縫，需直接向基層頂面銑刨。

4 半剛性基層瀝青路面裂縫防治措施

4.1 銑刨面

為了防止銑刨面出現(xiàn)積水問題，及便于清理銑刨面，盡可能確保瀝青銑刨面平整，銑刨施工過程中，要及時更換銑刨機刀頭。待銑刨面含水率滿足設計要求，即可清理銑刨面，此時可選擇機械+人工方式清掃，針對浮塵等，可通過鼓風機清理，保證銑刨界面無夾層，從而有效增強層間黏結性。

4.2 玻纖格柵鋪設

鋪設玻纖格柵時，要采取相應的固定措施，避免出現(xiàn)褶皺問題，如圖2所示，如出現(xiàn)褶皺情況，將會大幅減弱其反射應力吸收能力，從而影響防裂效果。一般可選擇鐵皮、鋼釘進行固定，保證最大限度地拉平、拉直玻纖格柵。

4.3 止水帶施工

止水帶黏貼前，需保證立面平直，此時可通過切割機等設備將多余邊角切割掉，隨后利用鋼絲刷清刷瀝青混凝土立面，將界面浮灰清理干凈。待完成上述作業(yè)后，即可均勻涂刷一層改性乳化瀝青，當混合料破乳后，需及時黏貼止水帶。施工過程中，可通過噴燈將止水帶烤熱，并在原路立面黏貼。

4.4 夾層處理

當施工水泥穩(wěn)定碎石基層時，若存在夾層，且厚度在2.5 cm～3 cm，需及時清除，保證無夾層現(xiàn)象，確保層間施工質量。

4.5 接縫界面處理

新鋪基層周圍接縫位置，需灌滿水泥漿，且壓實。為保證灌漿質量，可將適量膨脹劑添加于水泥漿內。根據(jù)設計要求，要保證接縫位置取芯完整，無破損。針對瀝青混凝土周圍接縫，需根據(jù)設計規(guī)定，采取高聚物改性瀝青卷材進行處治，按照檢測規(guī)定，需在每分鐘120 mL內控制其滲水系數(shù)。

4.6 基層開挖施工

在開挖基層時，盡可能減少對周圍構造物及路面結構層的擾動，尤其是界面結構層。在銑刨面層過程中，需根據(jù)設計要求，先將具體開挖邊界面確定下來，待開挖施工后，應做好防排水施工，嚴禁滲漏問題產生。

4.7 壓漿處治

根據(jù)鉆芯取樣結果可知，該路段局部路段破損嚴重，在發(fā)生嚴重裂縫問題的同時，還伴有唧泥、沉陷等病害，針對這種情況，可選擇注漿法處理。根據(jù)施工要求，需先確定設計配合比，具體見表2。

壓漿施工中，需在1.6 MPa以內控制壓力，并做好路面變化觀測，避免出現(xiàn)鼓包等情況。若壓漿量在1 t以上，可根據(jù)施工現(xiàn)場情況，通過間歇式壓漿，且嚴控間隔時間。

5 結語

綜上所述，半剛性基層瀝青路面開裂不僅會影響路面使用性能，還會對路基強度、穩(wěn)定性造成嚴重危害。在交通量日益增長的今天，瀝青路面早期病害問題愈加嚴重，尤其是行車荷載長期作用下，使裂縫不斷向周圍擴大，嚴重影響了路面質量。為保證工程通行安全，必須做好原有路面養(yǎng)護維修工作，在公路維修施工中，瀝青路面極易產生裂縫問題，為了最大限度地解決此問題，必須對路面裂縫防治技術進行深入研究，從而保證路面行車功能，實現(xiàn)公路運輸事業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。

參考文獻

[1]王艷明，郝財國.半剛性基層瀝青路面反射裂縫形成機理及防治措施[J].交通科技，2009（2）：52-54.