半剛性基層瀝青路面連續(xù)施工抗裂技術(shù)

曹云飛 閻超

摘 要：半剛性基層瀝青路面是現(xiàn)階段我國(guó)公路最為主要的形式之一，綜合性能非常突出，能夠有效提升公路路面的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)良好的施工效果?；诖?，本文全面分析了半剛性基層瀝青路面連續(xù)施工抗裂技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，希望能夠?yàn)橥惞こ烫峁﹨⒖肌?/p>

關(guān)鍵詞：半剛性基層瀝青路面;連續(xù)施工;抗裂技術(shù)

由于瀝青路面具有非常好的綜合性能（包括行車的舒適性、降噪以及減震等），使其得到了非常廣泛的應(yīng)用，尤其是在等級(jí)相對(duì)較高的公路大多數(shù)都使用了瀝青路面結(jié)構(gòu)，路面基層主要采用的為半剛性基層。因?yàn)槲覈?guó)公路相對(duì)較為特殊，此種路面結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為目前我國(guó)路面結(jié)構(gòu)最主要的類型之一。但是受到各方面因素（包括技術(shù)能力、經(jīng)濟(jì)水平等）的影響，很多建成的瀝青路面都出現(xiàn)了一定程度的損害，雖然相關(guān)科技人員對(duì)路面病害進(jìn)行了研究且取得了較好效果，但是道路材料發(fā)生了較大變異，很難有效控制。這就需要針對(duì)半剛性基層瀝青路面裂縫問題進(jìn)行研究分析，通過連續(xù)性抗裂技術(shù)來提升瀝青路面的使用性能，進(jìn)一步推動(dòng)交通行業(yè)的快速發(fā)展。

1 連續(xù)施工優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)瀝青路面施工是將瀝青路面基層與面層分兩次進(jìn)行，由于水穩(wěn)碎石基層與瀝青混合料材料特性差異，將導(dǎo)致層間粘結(jié)強(qiáng)度不足，并且我國(guó)針對(duì)半剛性基層瀝青路面規(guī)范并未有明確規(guī)定，其施工方法不規(guī)范導(dǎo)致基層與面層容易出現(xiàn)剝離情況。該方法進(jìn)行施工易導(dǎo)致層間滑移、剝離等病害。

連續(xù)是施工工藝是一種新型瀝青路面攤鋪工藝，其有效改善傳統(tǒng)瀝青路面因分層攤鋪與碾壓導(dǎo)致病害，其原理是將兩層材料一次性進(jìn)行攤鋪并同時(shí)碾壓成型，能形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的整體路面結(jié)構(gòu)，但由于半剛性基層為水泥穩(wěn)定碎石材料，因此需在材料中添加抗裂劑與緩凝劑，從而減免基層養(yǎng)生期，使得基層與瀝青面層整體性較優(yōu)。

半剛性基層瀝青路面連續(xù)施工主要優(yōu)勢(shì)在于：1）有效減少瀝青路面裂縫產(chǎn)生，因?yàn)闉r青材料內(nèi)摻入抗裂劑與緩凝劑后能補(bǔ)償水穩(wěn)碎石受到干縮開裂與溫縮開裂影響，提高材料抗裂能力;2）層間結(jié)合良好，連續(xù)施工能有效提高瀝青路面與水泥穩(wěn)定碎石基層層間的結(jié)合力，改善整體板體性;3）有效縮短施工時(shí)間，連續(xù)施工將基層與面層同時(shí)攤鋪與碾壓，且取消基層養(yǎng)護(hù)期，能縮短工期，節(jié)約施工成本。半剛性基層瀝青路面連續(xù)施工工藝主要質(zhì)量控制點(diǎn)在于，緩凝劑與抗裂劑制備與壓實(shí)施工技術(shù)施行，下文主要從材料入手介紹半剛性路面連續(xù)施工工藝流程。

2 半剛性基層瀝青路面工藝方面存在的問題

半剛性基層產(chǎn)生裂縫主要是因?yàn)闇囟纫约案稍锸湛s所造成的，外部環(huán)境溫度所產(chǎn)生的較大變化非常容易造成基層附加應(yīng)力的產(chǎn)生，如果其超出了極限拉應(yīng)力就容易造成路面產(chǎn)生裂縫。雖然我國(guó)相關(guān)研究人員對(duì)于半剛性基層抗裂方面進(jìn)行了一定的研究，同時(shí)也取得了相應(yīng)效果，但是對(duì)于實(shí)際工程來說所獲得的效果并不非常明顯，某些在實(shí)驗(yàn)室所獲得的抗裂成果在工程實(shí)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(jìn)行瀝青路面施工過程中，完成了半剛性基層鋪筑之后要進(jìn)行一定時(shí)間的保濕（一般為7d左右），將透層油澆透之后再實(shí)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(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)時(shí)基層含水量具有較為頻繁的變化，非常容易造成較為細(xì)小的干縮裂縫。2）道路基層因?yàn)轲B(yǎng)護(hù)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)生粘結(jié)。3）養(yǎng)護(hù)間隔時(shí)間較長(zhǎng)，非常容易受到天氣等自然因素（例如大風(fēng)、降雨、降雪等）的影響，容易影響到工程質(zhì)量。另外，基層長(zhǎng)時(shí)間暴露在外，對(duì)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(shí)施基層養(yǎng)護(hù)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)生粘結(jié)。5）施工周期較長(zhǎng)，在進(jìn)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。

3 半剛性基層瀝青路面連續(xù)施工抗裂技術(shù)分析

1）案例基本情況。某公路全長(zhǎng)為20.5km，寬度滿足雙向八車道行使，此瀝青路面結(jié)構(gòu)為4cmAC-13上面層、6cmAC-20中面層、8cmAC-25下面層。對(duì)于此公路采取連續(xù)施工方式，確?；鶎用鎸拥囊惑w化，采取其中3km路段作為試驗(yàn)段進(jìn)行連續(xù)性施工。

2）拌和施工。（1）控制水量：在高溫環(huán)境下作業(yè)，早晨、夜晚和中午的含水量有較大的區(qū)別，施工人員必須引起注意并對(duì)溫度的變化進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。（2）控制水泥含量：在施工中要對(duì)水泥含量按照實(shí)驗(yàn)配比進(jìn)行控制，在施工中每日都是用EDTA滴定法對(duì)水泥含量進(jìn)行測(cè)定，并進(jìn)行合理的調(diào)整，確保滿足施工要求。（3）在拌和站現(xiàn)場(chǎng)建立起檢測(cè)組，一旦發(fā)現(xiàn)水泥含量發(fā)生變化，需要立即通報(bào)給拌和控制室，對(duì)水泥與水用量進(jìn)行調(diào)整。（4）對(duì)混合料拌和均勻。

3）基層攤鋪施工。連續(xù)施工的重要內(nèi)容之一就是有效控制基層和面層的施工時(shí)間，需要控制水泥初凝時(shí)間，同時(shí)也要留設(shè)相應(yīng)時(shí)間實(shí)施瀝青混合料面層的攤鋪碾壓。另外，需要將水穩(wěn)碎石材料攤鋪時(shí)間控制在3h左右，同時(shí)要確保攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的緩慢性、均勻性以及連續(xù)性，一般可以將攤鋪速度控制在2m/min左右。

4）基層碾壓施工。在進(jìn)行水泥混凝土碾壓時(shí)可以通過相應(yīng)噸位的鋼輪壓路機(jī)實(shí)施壓實(shí)作業(yè)，具體施工流程為：可以通過1遍靜壓作為初壓，采取4遍振壓作為復(fù)壓，通過1遍靜壓作為終壓。需要注意的是，在進(jìn)行碾壓過程中一定要遵照“高頻低幅、緊跟慢壓”的基本原則進(jìn)行。

5）面層攤鋪施工。可以通過能夠調(diào)整的攤鋪機(jī)實(shí)施瀝青混合料的攤鋪，在混合料進(jìn)行攤鋪時(shí)需要在水泥混合料基層沒有硬化之前來進(jìn)行，攤鋪過程中需要確保速度的均勻性，一般要將速度控制在2.5m/min左右。

6）面層碾壓施工。可以采用雙驅(qū)雙振剛輪壓路機(jī)對(duì)于瀝青混合料面層實(shí)施碾壓，具體為：可以通過1遍靜壓作為初壓，速度保持在1.5～2km/h;采取3遍振壓作為復(fù)壓，速度保持在2.5～3km/h;通過1遍靜壓作為終壓，速度保持在5km/h以下。

4 施工路段檢測(cè)

施工結(jié)束后在第3天，第5天，第7天分別鉆芯取樣檢測(cè)基層含水量、壓實(shí)度、平整度、構(gòu)造深度等性能指標(biāo)，判斷是否滿足相關(guān)規(guī)范要求。1）基層含水量檢測(cè)：連續(xù)施工各個(gè)樁號(hào)基層含水量變化并不十分明顯，均在最佳含水量上下，浮動(dòng)范圍不超過1%，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)第7天含水量達(dá)到最佳，有良好養(yǎng)護(hù)環(huán)境。而傳統(tǒng)施工路段在基層攤鋪后進(jìn)行7d的灑水養(yǎng)護(hù)，出現(xiàn)基層材料濕度的變化，路表水分蒸發(fā)迅速，在較大收縮應(yīng)力下路面容易出現(xiàn)收縮裂縫。通過連續(xù)施工，在基層攤鋪后立即攤鋪瀝青面層，有效地隔開了基層與外部環(huán)境，這大大減少了外界環(huán)境變化造成的基層水分變化，減少基層干縮裂縫發(fā)生。2）壓實(shí)度檢測(cè)：經(jīng)檢測(cè)，基層碾壓壓實(shí)度達(dá)到94%～96%再進(jìn)行面層攤鋪碾壓，使得基層壓實(shí)度達(dá)到98%以上，達(dá)到規(guī)范要求，這表明基層連續(xù)施工具有可行性。3）基層與面層粘結(jié)強(qiáng)度：層間抗剪強(qiáng)度達(dá)到0.81MPa，比常規(guī)施工層間抗剪強(qiáng)度增加39.7%，表明連續(xù)施工可明顯提高層間抗剪強(qiáng)度，避免裂縫產(chǎn)生。4）拉拔試驗(yàn)強(qiáng)度達(dá)到0.06MPa。連續(xù)施工技術(shù)屬于新興施工方法，相較于傳統(tǒng)施工方法可顯著提高道路的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，防止裂縫的產(chǎn)生，縮短工期，減少施工成本，可獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)語

半剛性基層瀝青路面連續(xù)施工抗裂技術(shù)的應(yīng)用，需要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)狀況進(jìn)行詳細(xì)分析，找到理論與實(shí)踐之間的契合點(diǎn)，保證技術(shù)的合理應(yīng)用。在具體實(shí)施的過程中，必須找出施工要點(diǎn)，連接前后環(huán)節(jié)，有效控制和減少裂縫，使施工質(zhì)量得到最大程度的保障，保障車輛的正常通行，促進(jìn)交通事業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]何滿龍.半剛性基層瀝青路面連續(xù)施工抗裂技術(shù)[J].交通世界，2018，25（2）：15-17.

[2]沈紅梅.瀝青路面半剛性基層抗裂性能[J].綠色環(huán)保建材，2018，5（11）：18-19.

[3]蔣鑫，姚康，程淳羽，等.面—基層層間結(jié)合狀況對(duì)半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)力學(xué)響應(yīng)的影響[J].華東公路，2018，41（10）：88-91.