市政道路半剛性基層瀝青路面抗反射裂縫技術研究

孟子龍 李燁

中國建筑第五工程局有限公司 湖南 長沙 410000

引言

半剛性基層是最常見的一種瀝青路面基層形式，其特點為抗壓強度高、穩(wěn)定性好、施工成本低等，因此，在道路工程建設中得到了廣泛應用。然而，在實際應用中發(fā)現(xiàn)，由于半剛性基層具有較大膨縮系數(shù)，很容易出現(xiàn)收縮裂縫，從而產生面層反射裂縫，當基層滲入水后很難及時排出，甚至會損壞路基路面。在外界自然環(huán)境的長期作用下，半剛性基層強度將大幅下降，引發(fā)大量病害問題，嚴重危害行車舒適性和安全。為此，必須重視半剛性基層瀝青路面裂縫問題，根據(jù)工程實際情況，合理選擇處理措施，保證工程施工質量。

1 半剛性基層瀝青路面工藝方面存在的問題

雖然我國相關研究人員對于半剛性基層抗裂方面進行了一定的研究，同時也取得了相應效果，但是對于實際工程來說所獲得的效果并不非常明顯，某些在實驗室所獲得的抗裂成果在工程實體中并沒有取得較好的抗裂效果。在采取傳統(tǒng)施工工藝進行瀝青路面施工過程中，完成了半剛性基層鋪筑之后要進行一定時間的保濕（一般為7d左右），將透層油澆透之后再實施瀝青層的鋪筑。此種施工工藝存在著如下幾方面問題：①在進行灑水養(yǎng)護時基層含水量具有較為頻繁的變化，非常容易造成較為細小的干縮裂縫。②道路基層因為養(yǎng)護的不確定性和灑透層油不均勻等方面的因素容易引發(fā)基層和面層之間發(fā)生黏結。③養(yǎng)護間隔時間較長，非常容易受到天氣等自然因素（例如大風、降雨、降雪等）的影響，容易影響到工程質量。另外，基層長時間暴露在外，對于晝夜溫差較大的地區(qū)非常容易引發(fā)基層的收縮裂縫。④在實施基層養(yǎng)護過程中容易造成半剛性基層表面的污染，容易使得基層和面層之間發(fā)生黏結。⑤施工周期較長，在進行道路搶修以及改造過程中容易影響到正常交通，具有較大的管理難度[1]。

2 施工路段檢測

（1）基層含水量檢測。在連續(xù)施工的過程中，基層含水量各個樁號之間的差異較小，僅僅在1%的范圍內波動，經過檢測，發(fā)現(xiàn)最佳值在第7d出現(xiàn)，養(yǎng)護環(huán)境相對良好。通過連續(xù)施工，及時將瀝青面層攤鋪在基層上，可以使基層與外界環(huán)境有效隔離，在外界環(huán)境變動的情況下，基層水分無明顯變化，干縮裂縫數(shù)量大大減少。

（2）基層抗壓強度檢測。針對試驗段水泥穩(wěn)定碎石基層在齡期7d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抗壓強度規(guī)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(xù)施工工藝可進一步提升路面的耐久性和使用壽命。

（3）基、面層間黏結強度的對比檢測分析。當路面基層壓實度及含水量滿足設計要求的情況下，為保證工程質量，可對其層間黏結強度進行試驗檢測，該文選用剪切試驗與拉拔試驗進行分析，具體試驗情況如下：①剪切試驗。剪切試驗是指在剪切作用下對材料的抗力性能進行測定，是材料機械性能試驗的主要方式。通過鉆芯取樣取出圓柱體試件，尺寸為1cm×10cm，通過室內剪切試驗對該試件最大剪切強度進行評估。通過分析可見，常規(guī)實驗方法鋪筑的試驗路取芯試件具有較為明顯的光滑基面層間界面，咬合緊致性不足。當半剛性基層摻加適量抗裂縫劑后實施的連續(xù)施工工藝試驗段，經取芯發(fā)現(xiàn)，基面層成為一體，且表面密實度良好，咬合緊致，相互間存在15cm陷入深度。通過測定取芯試件層間抗剪強度可得，0.81MPa為摻抗裂縫劑半剛性基層連續(xù)施工工藝試件層間抗剪強度，相比常規(guī)施工法，增加0.23MPa，增加幅度為39.7%。由此可見，在路面層間黏結強度方面，摻抗裂縫劑半剛性基層連續(xù)施工工藝提升效果顯著，能夠有效增強層間抗剪強度，避免產生裂縫。②拉拔試驗。圓柱形試件通過鉆芯取樣獲得，經鉚具夾緊后，通過液壓式萬能試驗機做拉拔試驗，對各類拉拔應力水平進行測定。經試驗可見，當25 ℃為拉拔試驗溫度時，以10mm/min為加載速率的情況下，得出0.06MPa為拉拔強度[2]。

3 市政道路施工抗裂技術

（1）施工路段檢測。施工結束后，應對基層平整度、壓實度、構造深度等進行檢測，一般采取鉆芯取樣的檢測方式，保證施工與規(guī)范要求相符合。在基層攤鋪后，灑水養(yǎng)護7d時間，材料濕度會出現(xiàn)相對變化，迅速蒸發(fā)的路表水，使收縮裂縫在較大的收縮壓力下大量出現(xiàn)。對于壓實度的檢測，如果碾壓強度達到了95%左右，可以再次攤鋪碾壓面層，達到大于98%的壓實度，實現(xiàn)基層施工的預期效果。在檢測基層與面層黏結強度的時候，一般0.81MPa為層間抗剪強度的達標值，0.06MPa為拉拔試驗強度的規(guī)定值，既能縮短工期，又能有效控制裂縫的產生，獲得顯著的經濟效益。

（2）封孔。施工結束后，為了避免輸送孔內進入雨水或油漬等雜物，可及時通過密封膠封閉。使用密封膠時可先進行加熱，一般溫度不得超過210℃。此外，密封膠應等同于路面高度，或略低于路面高度。為保證路面干凈，施工后還需要清理干凈路面施工存留的雜物，避免污染路面。

4 結束語

綜上所述，近年來，受行車荷載和自然因素等長期作用，在使用過程中瀝青路面極易產生老化、裂縫等早期病害，尤其是裂縫問題最為突出，此類病害的產生將對道路行駛舒適性及安全造成嚴重影響，甚至縮短路面使用壽命。為有效治理半剛性基層裂縫，必須了解裂縫形成機理，根據(jù)不同的裂縫類型，采取合理、科學的處治方案，從而全面提升工程質量，為推進我國道路事業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展提供堅實的支撐。