試論半剛性基層瀝青路面反射裂縫防治措施

臧小彩

摘 要：伴隨社會經濟的迅速發展，我國公路建設規模越來越大。瀝青路面因其行車舒適、噪音小、平整度良好等優勢得到了廣泛應用。在半剛性基層瀝青混凝土路面使用過程中極易出現反射裂縫問題，若不及時采取措施加以防范，很大程度上這種道路病害將會嚴重影響瀝青混凝土路面的使用壽命。為此，本文在全面了解半剛性基層瀝青路面反射裂縫危害的前提下，結合具體案例，提出了相應的防治措施。

關鍵詞：半剛性基層;瀝青路面;反射裂縫;防治措施

中圖分類號：U416.217 文獻標識碼：A

0 引言

近年來，我國經濟迅速發展，公路交通基礎設施也取得了突破性的進展，公路網絡基本完善。然而，瀝青路面在使用一段時間后，由于行車荷載和自然環境等因素的作用，很多瀝青路面出現了早期病害，造成大量路面結構無法達到設計使用年限。瀝青混凝土路面病害形式多種多樣，比如，坑槽、車轍、裂縫、泛油等等，尤其是裂縫病害最為普遍，若不及時維修養護，必定會發展為反射裂縫，貫穿整個路面結構，危害路面結構的穩定性和安全。隨著我國步入“建養并重”發展時期，很多早期修建的公路工程進入了大中修階段，路面養護任務艱巨而繁重。為此，開展瀝青路面反射裂縫研究具有重要的意義和價值。

1 半剛性基層瀝青路面反射裂縫的危害

當前，在我國已建高等級公路當中，半剛性基層瀝青路面結構最為常見，相比其他基層材料，半剛性基層材料的優點在于高強度、板體性和穩定性好等，因此，可滿足公路建設的經濟和技術需求。然而，隨著交通量的不斷增長，半剛性基層的缺點也愈加凸顯，究其原因在于半剛性基層很容易產生干縮裂縫和低溫收縮裂縫，若不處理，將會進一步擴展至面層，并最終形成反射裂縫，對路面使用性能影響很大。為此，本文對瀝青路面反射裂縫的危害進行了闡述。

（1）沿裂縫雨水將下滲至路面結構內部，甚至滲入地基，在動水壓力等因素影響下，將對路面材料進行長期連續的沖刷，大幅降低瀝青和集料的粘結性，從而影響路基強度和穩定性。

（2）基于裂縫的存在，必定會影響路面板體的連續性，從而出現裂縫處應力集中現象，并向路基頂面傳遞過大的應力。

（3）一旦路面存在裂縫病害，處理不到位，將會大幅增加瀝青面層底面的拉應力和頂面的剪應力，從而擴展為更為嚴重的病害，比如網裂、坑槽等，縮短路面使用年限。

（4）在行車荷載和氣溫變化等因素作用下，沿裂縫走向，磨耗層的集料、瀝青材料將大量剝落，并出現松散、坑槽等病害。

由此可見，在半剛性基層瀝青路面病害當中，反射裂縫影響很大，做好反射裂縫病害處治工作至關重要。

2 工程概況

某公路工程為雙向四車道，路面結構形式為4 cm細粒式改性瀝青混凝土（AC-13I）+6 cm中粒式瀝青混凝土（AC-20I）+7 cm粗粒式瀝青混凝土（AC-25I）+熱噴改性瀝青防水層+36 cm水泥穩定碎石基層+18 cm水泥石灰穩定土底基層。本工程建成通車多年，交通量逐年遞增，整體來講，交通量規模保持在較高水平。但是在交通量不斷增長的同時，公路的服務水平卻持續下降，且路面存在大量縱橫向裂縫。為了保證道路發展要求，決定對本路段進行雙向八車道改建養護施工。

3 路況調查結果分析

通過實地調查結果可見，本路段東、西半幅各車道的路面損壞狀況指數（PCI）評價均在“優良”等級，局部路段的PCI評價較差。其中破損最為嚴重的為行車道，按照破損“嚴重—輕微”的順序進行排列，依次為行車道—超車道—硬路肩。相比東半幅，西半幅的行車道和超車道德路況相對較差，但硬路肩處卻相對較好。通過大量實踐證明，路面破損狀況不僅要考慮行駛車輛因素，同時也要綜合考慮原路面壓實度、路基強度等因素。由于本路段重載車輛較多，因此，行車道的損壞程度要比其他車道嚴重。為了進一步查明路面實際狀況，本文還進行了路面鉆芯取樣，經分析具體結果如下：

（1）橫向裂縫處芯樣結果顯示，橫向裂縫多屬于芯樣基層開裂，即反射裂縫。此外，少數芯樣的基層未開裂，裂縫主要集中于瀝青層，為表層溫縮裂縫。

（2）縱向裂縫處芯樣結果顯示，大多數裂縫未向下貫通到基層，處于表層。究其原因在于表層瀝青老化，具有較大硬度。在重載交通作用下，路面表層將會產生大量剪應力，從而導致縱向微裂縫出現于路表處，但若不及時處理，將會進一步發展為龜裂病害。

4 半剛性基層瀝青路面反射裂縫防治措施

4.1 瀝青路面裂縫處治措施

根據路面調查結果表明，本路段的裂縫主要分為2大類，第一類裂縫主要是由面層溫縮和疲勞引起，裂縫從上而下發展，與鉆芯取樣結果結合進行分析，此類裂縫并未貫穿到基層，多存留在中下面層，屬于上寬下窄型裂縫。第二類裂縫主要為水穩層反射裂縫，裂縫從下到上發展，與鉆芯取樣結果結合分析，裂縫貫穿水穩層及瀝青面層，屬于上窄下寬型裂縫。為了更好地處治裂縫病害，本文將以輕、重程度劃分，采取具有針對性的裂縫處治措施。

4.1.1 輕度裂縫

當裂縫寬度在5 mm以下，縫壁無散落或輕微散落，無支縫或少支縫，且為有規則的一道裂縫時均可認為輕度裂縫。針對此類裂縫病害，可先將原路面拉毛處理，隨后進行清理。最后灌注熱瀝青材料。

4.1.2 重度裂縫

當裂縫寬度在5 mm以上，且貫穿整個路面，裂縫壁散落，有支縫，或伴有坑槽、唧漿，且為多道裂縫并存時均可認為重度裂縫。此類裂縫病害可采用開槽法處治。

第一，開槽尺寸。即沿著裂縫開槽處理，以損壞程度確定開槽長度，在本工程當中，可根據裂縫實際影響寬度范圍確定矩形槽開槽寬度，一般要比實際病害多出15 cm左右，根據以往施工經驗和相關施工規定要求，表面開槽寬度需控制字130 cm以上，兩側臺階寬15 cm，保證底層開槽寬度在100 cm以上。

第二，開槽深度。根據裂縫實際情況，針對表層裂縫，可先將4 cm原瀝青層銑刨掉，當裂縫不存在后，便可停止銑刨施工。若仍存有裂縫，需繼續向下銑刨施工，直至裂縫寬度在5 mm以內，隨后進行灌漿處理，并在裂縫處粘貼抗裂防水膜。若裂縫屬于水穩層反射裂縫，需直接銑刨至基層頂面處。

若為瀝青面層裂縫，則在銑刨施工結束后，首先，通過空壓機將槽內雜物清理干凈，并通過熱瀝青灌封，在裂縫兩側各30 cm范圍內均勻灑布粘層油及鋪筑抗裂防水粘層膜。其次，將透層油、改性瀝青封層均勻噴灑至槽底處，鋪設高聚物改性瀝青卷材，一層一層填筑AC-25C粗粒式瀝青混凝土與AC-20C中粒式改性瀝青混凝土，填筑厚度分別為10 cm、7 cm。最后，壓實之后，將改性乳化瀝青粘層油噴灑到瀝青層間。

4.1.3 其他情況

當裂縫產生的同時，還存在唧漿、沉陷等病害，此時可通過注漿法進行處治。在配制壓漿漿液時，需確保其各項指標均符合施工要求。拌和時確保配合比設計準確。具體壓漿情況如下：

第一，壓漿孔鉆深度需深入路床頂5 cm，沿裂縫走向設置壓漿孔，布設時可按梅花狀設計，間距為50 cm。

第二，壓漿施工過程中，需嚴控壓漿壓力，保證在1.6? MPa

以內，并對路面變化情況進行隨時觀測，避免路面產生隆起、鼓包問題。

第三，當壓漿量過大時，可采用間歇式壓漿法，間歇時間可控制在3 h以上。按照具體情況，間歇壓漿次數控制在3次左右。

第四，完成壓漿施工后，無需對裂縫作開槽處治。根據壓漿后裂縫漿液填充情況，采用熱瀝青灌縫處理即可。

4.2 路面病害處治部分施工工藝

第一，銑刨面。為了防止銑刨面出現積水問題，需及時清理銑刨面，保證銑刨面無浮漿、無浮塵，不得出現夾層情況，并保證銑刨面平整。

第二，玻纖格柵鋪設。鋪設過程中，要拉直、拉平玻纖格柵，并做好固定。

第三，止水帶施工。止水帶粘貼的立面要平整，可通過切割機切邊，不得采用開槽機設備。在界面清理過程中，可通過鋼絲刷均勻刷洗1遍瀝青混凝土立面，將附著的浮塵清理干凈。隨后將一層改性乳化瀝青均勻涂抹騎上，待破乳后，才能粘貼止水帶。

第四，夾層處理。當水泥穩定碎石基層等部位存在夾層時，需清理干凈。

第五，回鋪。回填瀝青混合料時，要保證其回填高度與標高要求相符，不得出現高低不平現象。

5 結束語

綜上所述，2021年是“十四五規劃”的啟動之年，在今后的五年將進一步加快推進我國交通公路網絡建設。公路規模的持續擴大，帶來了沿線地區經濟發展，同時也面臨著巨大的養護壓力。若養護不及時，勢必會進一步降低路面的使用功能，進而對行車安全造成嚴重威脅。半剛性基層是我國瀝青路面的主要基層形式，由于半剛性基層的膨縮系數較大，很容易產生收縮裂縫，進而引發面層反射裂縫，當基層內滲入水后很難排除，將會損壞路基路面，導致半剛性基層強度下降。裂縫是半剛性基層路面最突出的病害，很多病害都是因裂縫而起，因此，我們必須抓住問題本質，在解決裂縫上下功夫，提出切實可行的抗裂措施。

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