半剛性基層瀝青路面抗裂施工技術分析

秦云飛 祁思文

（平頂山市佳洋路橋工程有限公司，河南 平頂山 467000）

瀝青路面的綜合性能顯著，具有較好的抗滑性、耐磨性、持久性，能夠減震、降噪、提高行車的舒適性，其中，基層主要采用半剛性基層，能夠提高路面的荷載，滿足車輛的運行要求，保障交通的順利通行，此種特殊的路面結構在施工中應用廣泛。但是，由于受技術、經濟、自然等因素的影響，瀝青路面會造成一定的損害，經常會出現一些裂縫，影響了路面的質量，縮短了使用壽命，必須引起高度重視。應結合實際情況，詳細研究相關的裂縫問題，使用合適的抗裂技術，做好各個環節的施工，并加強質量控制，保證公路的最終質量，促進公路事業的進一步發展。

1 裂縫形成機理

1）水泥穩定碎石基層開裂機理。無機結合料、骨料、細集料和水是半剛性基層的組成材料，通過均勻拌和、碾壓可構成板體結構。因為混合料自身存在一定缺陷，內部材料若無法均勻分布，很可能在行車荷載和自然因素作用下出現受力不均現象，甚至產生疲勞應力。一般情況下，微裂紋都是由應力集中部位產生，在長期使用過程中，受多種因素的影響，混合料內部將會由更多新的裂紋不斷出現，同時，已經產生的裂紋將進一步發展，甚至形成貫穿整個基層厚度的裂縫，最終導致基層開裂。

2）反射裂縫的產生機理。完成水泥穩定碎石基層施工后，由于施工不當或材料自身缺陷等等原因，將會導致水泥穩定碎石基層受力不均現象，從而產生裂縫。一般來講，半剛性基層內不僅含有微觀裂縫，還存在宏觀裂縫。若在鋪筑瀝青面層前，半剛性基層已產生了很多宏觀裂縫，這種情況下，在汽車荷載作用下基層裂縫頂端和瀝青面層底部相結合的位置很容易產生應力集中及消除現象，從而產生疲勞應力。隨著應力作用的不斷加深，瀝青面層內部的微裂縫將迅速擴展，最終形成貫穿瀝青面層的裂縫，即反射裂縫。

3）瀝青面層裂縫的產生機理。由于混合料拌和不均勻等原因，在瀝青混凝土內部很可能形成大量細小裂縫。在荷載和溫度等因素的長期作用下，瀝青面層內部的裂縫處將會發生應力集中現象。同時，在卸除外在荷載作用時，則應力集中現象將會消除。而新的荷載作用下，還會再次產生應力集中，如此反復循環，最終導致疲勞裂縫出現，并逐漸擴展，形成貫穿整個瀝青面層的裂縫。

2 工程概況

某公路工程為雙向四車道工程，隨著沿線經濟的迅速發展，交通量越來越多，且重載超載現象嚴重。據現場勘查發現，該路段出現了大量病害問題，包括車轍、裂縫、松散等。其中，裂縫問題最為嚴重，經檢測分析，多為基層裂縫。為此，本文提出了采用抗裂縫劑用于穩定碎石基層防裂施工。為保證施工效果，本文以抗裂縫劑水泥穩定碎石基層試驗段和普通水泥穩定碎石基層試驗段進行對比分析。

3 半剛性基層瀝青路面抗裂施工技術要點

1）拌和。基層施工中拌和是最主要的一道工序，水泥用量、含水量、級配等都是控制要點。拌和施工中，要時刻關注水泥含量，做好定時抽檢工作，若不符合規定要求，則須及時處理，避免出現混合料質量不合格現象。

2）運輸。運料前，先清理干凈運料車廂，并將一層隔離劑均勻涂抹到車廂四周和底板。裝料時，需前、中、后多次移動裝料，避免材料離析。為避免混合料運輸過程中溫度散失過快，或水分蒸發過快，需覆蓋苫布，做好保溫工作。攤鋪機和運輸車之間保持一定安全距離，避免碰撞。

3）攤鋪。攤鋪施工前，先清理干凈下承層頂面，并做拉毛處理。根據施工現場具體情況，控制攤鋪系數在1.30～1.35，現場攤鋪應具有連續性，不得中斷，若遇特殊情況，中斷時間超過2h，須設橫向接縫，從而保證施工質量。

4）碾壓。攤鋪過程中，緊跟攤鋪機后，采用雙鋼輪壓路機進行2～3遍靜壓，隨后采用雙鋼輪壓路機進行2～4遍強振，并通過膠輪壓路機進行2～3遍碾壓。最后采用雙鋼輪壓路機進行2～3遍碾壓，消除明顯輪跡。在整個碾壓過程中，要實時做好壓實度測量工作，保證壓實度達到98%以上。

4 半剛性基層瀝青路面抗裂施工檢測分析

本文以抗裂縫劑連續施工技術和常規技術施工的瀝青路面進行對比分析，試驗檢測內容包括含水量、壓實度、抗壓強度、層間粘結強度、裂縫對比等，以此驗證抗裂縫劑連續施工技術的可行性。

1）基層含水量和壓實度檢測。基層攤鋪、碾壓的最終目的是將含水量控制在合理范圍內，從而減少和控制干縮裂縫產生。待完成碾壓施工后，應及時檢測水泥穩定碎石基層的含水量。經檢測可知，道路抗裂縫劑基層連續施工工藝的含水量范圍為5.9%～6.2%，相比最佳含水量6.1%，可滿足±0.2%的允許范圍，說明采用抗裂縫劑后，基層含水量滿足規定要求。通過壓實度檢測結果可知，道路抗裂縫劑基層連續施工工藝的壓實度平均值為98.6%，常規技術施工工藝壓實度平均值為96.7%，相比設計要求≥98%，道路抗裂縫劑基層連續施工工藝可滿足規范要求，施工效果良好。

2）基層抗壓強度檢測。針對試驗段水泥穩定碎石基層在齡期7 d時進行取樣檢測，檢測結果為添加抗裂劑路段的抗壓強度平均值為8.93MPa，未添加抗裂劑的路段抗壓強度平均值為8.63MPa。由此可見，無論是否添加抗裂劑均可達到達到抗壓強度規范要求，但相比之下，添加抗裂劑路段的抗壓強度相對較高，說明道路抗裂縫劑基層連續施工工藝可進一步提升路面的耐久性和使用壽命。

3）基、面層間粘結強度檢測。工后1年對2個試驗段鉆芯取樣進行層間粘結強度檢測分析。檢測結果為添加抗裂劑路段，層間抗剪強度平均值為0.81MPa，外觀表現為“整體、密實、相嵌”；未添加抗裂劑路段，層間抗剪強度平均值為0.58MPa，外觀表現為“層間裂紋、面層裂縫”。由此可見，相比常規施工工藝，摻加抗裂劑半剛性基層連續施工工藝層間抗剪強度更高，多出了0.23MPa，增加了39.7%。同時，觀測2個試驗段芯樣的外觀，常規施工工藝芯樣出現了裂縫現象，而摻加抗裂劑半剛性基層連續施工工藝外觀效果良好，表面緊致，芯樣完整。由此說明，摻加抗裂劑半剛性基層連續施工工藝可有效提升基、面層間粘結強度。

4）裂縫檢測。工后4年，對2段試驗段進行裂縫情況檢測，經檢測可知，常規施工工藝路段裂縫數量為60～100條/km，摻加抗裂劑半剛性基層連續施工工藝路段裂縫較少，僅為7～15條/公里，裂縫數量大幅下降，且路面光滑、平整度良好。表明使用摻加抗裂劑半剛性基層連續施工工藝后，可大大降低裂縫數量，具有良好的抗裂性能。

5 結束語

綜上所述，近年來，我國經濟發展迅速，瀝青路面成為高等級公路最常用的一種路面形式。在汽車荷載和溫度等因素反復作用下，瀝青路面往往會產生大量病害，特別是半剛性基層瀝青路面裂縫問題最為突出。為了有效控制裂縫，必須了解其產生機理，根據不同裂縫類型采取具有針對性的處治措施。