半剛性基層瀝青路面反射裂縫防治技術研究

盧 敏

（山西交通控股集團有限公司晉城高速公路分公司， 山西 晉城 048000）

1 工程概況

某高速公路設計采用三層瀝青面層，上面層設計采用4cmAC-13I 細粒式改性瀝青混凝土，中面層設計采用6cmAC-20I 中粒式瀝青混凝土，下面層設計采用7cmAC-25I 粗粒式瀝青混凝土。基層以上設封層，采用熱噴改性瀝青防水層。基層采用36cm 水泥穩定碎石，底基層采用18cm 水泥石灰穩定土或水泥石灰土穩定砂，路面設計總厚度為76cm。

通過對各路段路面損壞狀況指數(PCI)進行評價，大多數行車道車轍、裂縫嚴重，大多數為較差。其中行車道破損最為嚴重，超車道次之，硬路肩相對較好。

2 高速公路試驗路段基層裂縫調查

高速公路水泥穩定碎石基層2016 年完工，經過一段時間使用，基層表面出現很多明顯的裂縫。通過對裂縫進行調查，該路段基層裂縫的主要有兩種形式，一種是干縮、溫縮裂縫，裂縫寬度在1～2mm，長度為單幅全寬；另一種是因路基沉降產生的沉降裂縫，裂縫寬度一般在10mm 左右，這種裂縫較少，長度為路基全幅貫通。

3 SAMI 應力吸收層處治基層反射裂縫

SAMI 應力吸收層是在基層和面層之間設置的一層橡膠粉瀝青應力吸收薄膜夾層，厚度為lcm，可將基層裂縫處的應力吸收消散。SAMI 層的模量越小，防治反射裂縫效果越明顯。但SAMI 應力吸收層模量過小會引起裂縫處瀝青面層底部拉應力的增大，路面面層較薄時容易產生疲勞裂縫。SAMI 應力吸收層所選用的瀝青材料為橡膠粉瀝青或改性乳化瀝青，可采用沿裂縫兩側鋪設，也可以代替下封層采用滿鋪的形式。

3.1 橡膠粉瀝青SAMI 應力吸收層防治

橡膠粉瀝青SAMI 應力吸收層選用的橡膠粉瀝青是通過廢舊橡膠粉和熱瀝青的熱反應制成的。橡膠粉瀝青的力學性能較普通瀝青明顯改善，針入度降低、軟化點提高、低溫延度增加，回彈性能明顯增加。

橡膠粉瀝青SAMI 應力吸收層施工工藝：

（1）施工準備：施作下封層，并將裂縫位置預制，寬度為1.5m，并使裂縫處于中間位置；

（2）清潔裂縫：人工將裂縫周邊松散的基層材料清除，然后使用壓縮空氣對裂縫內部的雜物進行徹底清理；

（3）橡膠粉瀝青的灑鋪：將配置好的瀝青加熱到160～170℃，并進行保溫。瀝青灑布溫度不得低于150℃，大風天禁止施工，以防止橡膠粉瀝青溫度下降過快而影響瀝青和集料的粘結。

3.2 改性乳化瀝青SAMI 應力吸收層

由于橡膠粉瀝青粘度過高在施工中無法排出導致了橡膠粉瀝青SAMI 應力吸收夾層無法正常施工，試驗段采用改性乳化瀝青SAMI 應力吸收層。改性乳化瀝青SAMI 應力吸收層施工步驟為：

（1）施工準備：同橡膠粉瀝青SAMI 應力吸收層；

（2）改性乳化瀝青和集料施工：施工前施工灑水車對清潔后的基層表面進行均勻灑水，改性乳化瀝青灑布量為1.8kg/m2，灑布應均勻，集料撒布量為16～18kg/m2。

（3）碾壓：碾壓設備采用10t 重輪胎壓路機，碾壓遍數2～3 遍，碾壓速度不超過5km/h。碾壓后以改性乳化瀝青全部被集料覆蓋為準，如有露出應重新碾壓。下面層施工前應將松散集料清掃干凈，再灑布粘層。

3.3 改性乳化瀝青SAMI 應力吸收層處治效果分析

通過對第二合同段200m 改性乳化瀝青SAMI 應力吸收層試驗段處治效果進行檢測，并與其他沒有采取防裂措施的路段進行對比分析。分析結果表明，采用SAMI應力吸收層的路段沒有產生反射裂縫，而沒有采取防裂措施的路段出現少量反射裂縫，說明采取改性乳化瀝青SAMI 應力吸收層可有效防治或減緩反射裂縫的產生。

4 玻璃纖維土工格柵防治裂縫

在基層上部設置玻璃纖維土工格柵，可以有效吸收車輛荷載和溫度荷載引起的瀝青面層底部拉應力。防治效果隨玻璃纖維土工格柵模量的增加而增加，模量過大會造成玻璃纖維土工格柵內部的應力增大。因此，應根據玻璃纖維土工格柵抗拉強度適當選擇其模量，以防應力過大造成變形破壞，本項目所選玻璃纖維土工格柵的模量為5000MPa。

4.1 玻璃纖維土工格柵的施工步驟

（1）施工前對基層表面進行徹底清理，并灑布乳化瀝青粘層油，灑布量為0.5～0.8kg/m2；

（2）整平層攤鋪：兩側掛鋼絲控制高程，用兩臺攤鋪機梯隊作業，攤鋪厚度控制在2cm，采用鋼輪壓路機靜壓；

（3）為了保證玻璃纖維土工格柵與AC-5 整平層粘貼牢固，在整平層上灑布一層乳化瀝青，灑布量0.5kg/m，灑布完成后即進行玻璃纖維土工格柵鋪筑；

（4）玻璃纖維土工格柵采用滿鋪式，玻璃纖維土工格柵幅寬1.5m，卷長55～60m；

（5）施工前將找平層上的松散碎石和為了尖銳突起部分徹底鏟除，防止損壞玻璃纖維土工格柵；

（6）玻璃纖維土工格柵采用人工鋪筑，從兩端、兩側將其預拉、展平，平鋪到找平層上，并用鋼釘固定在找平層上。然后用自制鋼滾筒進行碾壓，使玻璃纖維土工格柵與找平層結合緊密，防止發生脫空。單卷鋪筑完成后，再進行下一卷施工，縱、橫向搭接長度為20～30cm；

（7）玻璃纖維土工格柵鋪筑完成，乳化瀝青破乳后即可進行下面層的施工；

（8）為了保護玻璃纖維土工格柵，下面層施工時運料車不得隨意調頭、剎車、轉向，并應緩慢行駛。

4.2 玻璃纖維土工格柵防治效果分析

對本項目增設玻璃纖維土工格柵的路段的瀝青路面進行調查，并進行了對比分析。增設玻璃纖維土工格柵的路段，調查后發現瀝青路面沒有產生反射裂縫，說明達到了預期的加固效果。

5 結語

結合工程實例，選取試驗段分別采用設置SAMI 應力吸收層、玻璃纖維土工格柵夾層兩種方法對半剛性基層反射裂縫進行處治，并對其防治效果進行分析，得出以下結論：

（1）通過對第二合同段200m 改性乳化瀝青SAMI 應力吸收層試驗段處治效果進行檢測，分析結果表明，采用SAMI 應力吸收層可有效防治或減緩反射裂縫的產生。

（2）對本項目增設玻璃纖維土工格柵的路段的瀝青路面進行調查，瀝青路面沒有產生反射裂縫，說明達到了預期的加固效果。

（3）本項目基層預切縫間距為20m，切縫后調查發現預切縫中間仍然產生了裂縫，說明基層局部切縫間距設置不合理，應根據施工時間、水泥用量、混合料配合比和養護措施等影響因素合理確定切縫間距。