半剛性基層瀝青路面抗裂施工技術(shù)分析

閆維麗

（河南縱凡建設(shè)工程有限公司，河南 三門峽 472400）

21世紀以來，我國公路建設(shè)事業(yè)進入了高速發(fā)展階段，在其迅速發(fā)展的背后，也面臨著大量公路養(yǎng)護任務(wù)。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，上世紀80、90年代修建的一批公路已步入了維修養(yǎng)護期，此時，還要應(yīng)對高速度、高增長的交通量需求，為更好地緩解養(yǎng)護維修與交通量劇增之間的矛盾，必須嚴格按照道路交通荷載發(fā)展，結(jié)合當?shù)貙嶋H情況，提升技術(shù)創(chuàng)新能力，做好路面施工工作。歷經(jīng)多年努力，無論是在材料研發(fā)，還是施工工藝方面，我國均取得了顯著的成績。抗裂型半剛性基層的應(yīng)用，相比一般半剛性基層施工，可大幅降低裂縫產(chǎn)生概率，縮短施工工期，加快施工進度，是當前高等級公路施工的重要途徑。

1 半剛性基層抗裂技術(shù)機理

為尋找到提高半剛性基層材料技術(shù)性能的途徑，可以材料強度構(gòu)成機理為出發(fā)點，在現(xiàn)有工程研究成果的基礎(chǔ)上，對水泥穩(wěn)定碎石抗裂性能進行深入探討，以此提高抗裂能力，增強基層強度。結(jié)合料含量、集料級配是影響半剛性基層強度的主要因素，半剛性基層材料受壓破壞以剪切破壞形式存在，其公式如下：

其中，剪切強度—τ；材料間的黏聚力—c；內(nèi)摩擦角—φ。

由此可見，于剪切強度來講，主要影響因素為內(nèi)摩擦角、材料間的黏聚力。

通過保證集料級配合理、加大混合料內(nèi)粗集料用量，均可增加混合料內(nèi)摩阻力，進而實現(xiàn)混合料強度提升。因集料含量增加，可大大減少水泥穩(wěn)定碎石內(nèi)含水率，降低毛細管孔隙率與比表面積。也就是說，選擇合理的集料用量，可有效增強整體強度，減少干燥收縮值。在混合料內(nèi)水泥的分布是否均勻，受多種因素的影響，其中最為關(guān)鍵的為攪拌，振動拌合技術(shù)的應(yīng)用，可通過均勻拌和混合料，來提高水泥利用率，振動拌合技術(shù)能夠使集料表面產(chǎn)生水化反應(yīng)，并生成一種C-S-H膠漿均勻分布的狀態(tài)。從而增強材料的整體使用性能，這也是在減少水泥劑量、含水率等方面抗裂型級配的優(yōu)勢所在。

2 工程概況

某公路工程為雙向四車道工程，隨著沿線經(jīng)濟的迅速發(fā)展，交通量越來越多，且重載超載現(xiàn)象嚴重。據(jù)現(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn)，該路段出現(xiàn)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(jīng)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(wěn)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(wěn)定碎石基層試驗段和普通水泥穩(wěn)定碎石基層試驗段進行對比分析。

3 試驗段施工技術(shù)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(guān)注水泥含量，做好定時抽檢工作，若不符合規(guī)定要求，則須及時處理，避免出現(xiàn)混合料質(zhì)量不合格現(xiàn)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(fā)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(jù)施工現(xiàn)場具體情況，控制攤鋪系數(shù)在1.30～1.35，現(xiàn)場攤鋪應(yīng)具有連續(xù)性，不得中斷，若遇特殊情況，中斷時間超過2 h，須設(shè)橫向接縫，從而保證施工質(zhì)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 試驗段檢測分析

本文以抗裂縫劑連續(xù)施工技術(shù)和常規(guī)技術(shù)施工的瀝青路面進行對比分析，試驗檢測內(nèi)容包括含水量、壓實度、抗壓強度、層間粘結(jié)強度、裂縫對比等，以此驗證抗裂縫劑連續(xù)施工技術(shù)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(nèi)，從而減少和控制干縮裂縫產(chǎn)生。待完成碾壓施工后，應(yīng)及時檢測水泥穩(wěn)定碎石基層的含水量。經(jīng)檢測可知，道路抗裂縫劑基層連續(xù)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(guī)定要求。通過壓實度檢測結(jié)果可知，道路抗裂縫劑基層連續(xù)施工工藝的壓實度平均值為98.6%，常規(guī)技術(shù)施工工藝壓實度平均值為96.7%，相比設(shè)計要求≥98%，道路抗裂縫劑基層連續(xù)施工工藝可滿足規(guī)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(wěn)定碎石基層在齡期7d時進行取樣檢測，檢測結(jié)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(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、面層間粘結(jié)強度檢測。工后1年對2個試驗段鉆芯取樣進行層間粘結(jié)強度檢測分析。檢測結(jié)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(xiàn)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(xiàn)為“層間裂紋、面層裂縫”。由此可見，相比常規(guī)施工工藝，摻加抗裂劑半剛性基層連續(xù)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(guī)施工工藝芯樣出現(xiàn)了裂縫現(xiàn)象，而摻加抗裂劑半剛性基層連續(xù)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(xù)施工工藝可有效提升基、面層間粘結(jié)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(jīng)檢測可知，常規(guī)施工工藝路段裂縫數(shù)量為60～100條/km，摻加抗裂劑半剛性基層連續(xù)施工工藝路段裂縫較少，僅為7～15條/公里，裂縫數(shù)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(xù)施工工藝后，可大大降低裂縫數(shù)量，具有良好的抗裂性能。

5 結(jié)束語

總之，在半剛性基層瀝青路面施工中，必須重視抗裂問題，由于內(nèi)外因素的影響，路面常常出現(xiàn)不同類型的裂縫，會不同程度地降低路面的使用質(zhì)量。因此，必須結(jié)合公路的實際情況，詳細分析氣候、土壤、水文等要素，選擇合適的抗裂技術(shù)，明確施工要點。同時，對施工中的細節(jié)內(nèi)容進行全面把控，實現(xiàn)預(yù)期性效果，滿足規(guī)定的施工需求，發(fā)揮出抗裂技術(shù)的最佳效果，切實提升路面的施工質(zhì)量，增強路面的堅固性與穩(wěn)定性。