骨架密實型水穩基層路面反射裂縫的處治措施分析探討

趙凱

(鎮江潤揚交通工程有限責任公司 江蘇鎮江 212028)

在城市化不斷發展的過程中，交通運輸事業發展迅猛，對道路橋梁施工質量要求也隨之提高，為了使道路橋梁施工質量進一步提高，施工單位應以實際施工情況為依據，使用科學的技術手段，對骨架密實型水穩基層路面反射裂縫進行處理，使道路交通運行安全性進一步提高。

1 工程概況

以358省道丹徒段路面改造工程骨架密實型水穩基層結構病害處治為例，由于重載型車輛的數量越來越多，導致其交通量大幅增加，使其路面出現明顯沉陷、唧漿以及裂縫等問題。為了使該公路性能滿足當前的交通量要求，合理確定處治路面反射裂縫的適宜施工參數，選擇科學可行的技術方法，施工單位選取某一骨架密實型水穩基層結構路段作為試驗段，通過對該試驗段進行實地勘察可知，該路段大多數反射裂縫的寬度大于0.5 cm，在對該反射裂縫進行處理之前，施工單位以路面反射裂縫的實際情況為依據，將其主要分成重度裂縫和輕度裂縫兩種類型。在對該路面進行加固設計過程中，主要選擇自粘貼縫帶以及高聚物注漿相結合的方式進行處理。

2 反射裂縫的概念

骨架密實型水穩基層由于荷載重復應力以及溫濕循環應力的作用，會使面層底部因應力集中產生開裂等問題，面層底部的裂縫會逐漸向上擴展，導致路面面層出現裂縫，該種裂縫即為反射裂縫。根據裂縫產生原因，可以將反射裂縫分成荷載型反射裂縫和非荷載型裂縫兩種，具體敘述如下。

（1）荷載型反射裂縫。在骨架密實型水穩基層路面運行過程中，由于車輪荷載的作用，會使其基層底部出現拉應力，當拉應力超過骨架密實型水穩基層的抗拉強度時，則會使基層底部出現開裂等問題，與此同時，由于荷載重復應力的作用，基層底部的荷載會向上延伸，導致瀝青面層出現裂縫，該種反射裂縫則為荷載型反射裂縫。該種反射裂縫的影響因素主要包括荷載持續時間、荷載重復應力大小等因素。（2）非荷載型裂縫。當骨架密實型水穩基層路面施工材料存在干燥收縮、溫度收縮或者路基存在不均勻沉降時，會導致基層頂面出現干縮和溫縮裂縫，當而隨著不均勻沉降增加、水分減少和溫度變化增加時，裂縫會逐漸擴展，最終導致路面出現裂縫，該種反射裂縫則為非荷載型裂縫。

3 反射裂縫的常見控制措施

3.1 嚴格控制攤鋪厚度

通過對相關資料進行分析可知，在對骨架密實型水穩基層路面進行施工過程中，當面層厚度大于15 cm時，不但會使其反射裂縫擴展得到有效控制，還會達到控制車輛荷載剪應力的目的。因此，在施工過程中，施工單位應嚴格按照圖紙設計要求進行厚度控制，減緩反射裂縫擴展，達到提高路面施工質量的目的[1]。

3.2 合理控制基層材料

筆者認為集料質量的好壞將直接影響到工程質量的優劣，同時也是抑制反射裂縫產生的最有效辦法。筆者將從集料的選擇、細集料的控制這兩方面進行介紹。

（1）集料的選擇。通過對石料加工廠進行考察可知，當前常見的加工工藝主要可以分為如下兩種：第一，使用顎式破碎機直接進行破碎處理；第二，先使用顎式破碎機對石料進行破碎，再使用反擊式工藝進行破碎。在此前提下，選擇某地區同一座山的兩個加工廠（分別為二次破碎和一次破碎加工）的材料，并對其進行檢測，通過檢測可知，二次破碎的針片狀含量為13.2%、壓碎值為22.2%，一次破碎的針片狀含量為18.5%、壓碎值為23.1%。由此可知，二者針片狀含量差距較大、壓碎值差距較小，因此為了保障混合料的強度，應選擇二次破碎工藝所生產的材料進行施工。（2）細集料控制。施工單位應以圖紙和規范要求為基礎，對材料進行級配篩分和液塑限試驗，使細集料的0.075 mm 通過率以及黏性土含量得以控制。根據試驗可知，細集料上述指標均符合要求，也會存在無側限強度偏低的問題，聯想到瀝青混凝土中細集料以砂當量指標來測定其中黏性土和雜質含量，通過對砂當量進行分析可知，細集料中砂當量為26%，因此可知該材料中雜質含量相對較高。與此同時，通過對無側限試驗數據進行分析可知，當砂當量含量增加時，試件強度也會隨之增加，因此砂當量應不低于50%，且0.075 mm 通過率應不超過18%，防止出現干縮裂縫。原材料的檢測頻率與質量控制指標見表1。

表1 骨架密實型水穩原材料檢測指標要求及頻率

4 反射裂縫處理措施

4.1 輕度反射裂縫的處理措施

一般情況下，輕度反射裂縫邊緣無明顯碎裂和支縫問題，且寬度小于5 mm，在對輕度反射裂縫進行處理過程中，施工單位可以選擇注漿法進行處理，達到控制反射裂縫寬度擴展的目的。與此同時，為了使公路病害施工經濟效益進一步提高，在對輕度反射裂縫進行處理過程中，施工單位可以省去修補、翻挖以及開槽等環節，保障施工進度。在對該公路路面反射裂縫進行處理過程中，所使用的注漿材料主要為高聚物注漿料，相較于傳統的水泥注漿施工方式，該種高聚物注漿料韌性、防水性以及膨脹性較好，且具有注漿操作簡單等優點，可以使路面結構強度進一步提高。除此之外，使用高聚物注漿料對反射裂縫進行注漿處理，還可以對松散、開裂以及脫空等區域進行填充，使各材料中之間的密實度進一步提高，保障路面整體質量。

4.2 重度反射裂縫的處理措施

當骨架密實型水穩基層路面反射裂縫較嚴重，且存在沉陷、唧漿等問題時，則表明該公路基層損害較為嚴重。在對該種骨架密實型水穩基層路面進行處理過程中，施工單位可以使用高聚物注漿料對路面裂縫進行填充，排出其內部自由水，達到處理重度反射裂縫的目的[2]。

5 反射裂縫施工過程主要注意事項

在對骨架密實型水穩基層路面反射裂縫進行處理過程中，施工單位應先對注漿孔位置進行測放和標記，再對其進行鉆孔、注漿和封孔等處理，處理完成后應對其注漿效果進行檢驗，確保其滿足施工要求后，施工人員應對道路路面進行清理[3]。

5.1 布設注漿孔

在對注漿孔進行布置之前，施工人員應使用探地雷達設備對骨架密實型水穩基層結構進行檢測，以檢測結果為依據，對其結構內部含水量、缺陷等問題進行分析。與此同時，施工人員應將注漿孔布置在裂縫兩側，通常各注漿孔橫向間距應為1.25 m，縱向間距應為1.5 m，為3～4 排。圖1 為注漿孔布置圖。在對注漿孔布置過程中，如果注漿孔的位置與裂縫相重合，施工人員將注漿孔分別設置于裂縫兩側0.25 m 的位置處，交叉設置，間距應為1.25 m。當注漿孔周邊位置存在唧漿問題時，施工人員應采取梅花型方式對注漿孔進行設置，各注漿孔之間的距離應為1.5 m。圖2 為唧漿位置注漿孔布置圖[4]。

圖1 普通注漿孔布設示意圖

圖2 唧漿處注漿孔布設示意圖

5.2 注漿方式

在對路面反射裂縫進行注漿處理過程中，施工人員應按照從低到高的順序進行施工，將高聚物或高聚物注漿料緩慢持續地注入注漿孔中，排出骨架密實型水穩基層路面裂縫中的自由水，當注漿液濃度基本不變時，可停止注漿作業。在裂縫注漿作業過程中，施工人員應對瀝青路面的實際情況進行實施管控和觀察，保障其作業質量。與此同時，施工人員應以反射裂縫處理要求為依據，對注漿壓力進行科學控制，當注漿過程中瀝青路面局部出現隆起或整體抬起現象時，施工人員應立刻停止注漿，并對注漿過程存在的問題進行分析，對注漿操作進行控制，使路面反射裂縫注漿施工質量進一步提高。除此之外，施工人員還應對注漿量進行控制，確保其符合施工要求[5]。

5.3 重度反射裂縫開挖、修補和開槽

在對骨架密實型水穩基層路面的重度反射裂縫進行注漿和加固處理過程中，施工人員應選擇高聚物注漿料對其進行處理，當完成注漿且漿液達到初凝狀態時，施工人員應對路面裂縫等病害的位置以及走向等情況進行檢查，并以此為基礎，對開槽位置進行合理選擇，畫出開挖作業的范圍以及面積，并使用手動式鋸切設施對下面層或中上面層進行切除處理。通常情況下，當裂縫寬度大于1 cm，施工人員可以切除上面層，若裂縫所處位置為重載性路段，施工人員應切除下面層。與此同時，為了使裂縫開挖修補施工質量進一步提高，施工人員應將所有病害切除，通常切槽深度應大于4 cm[6]。在切槽開挖過程中，施工人員應使用風鎬對鑿除后的瀝青混凝土進行清理，將槽底雜物以及松散顆粒等雜質清理干凈。隨后，施工人員應在切面表層位置均勻地鋪灑改性乳化瀝青黏層油，并將高彈性改性瀝青材料灌入下面層或者上面層的封縫中。在對骨架密實型水穩基層路面的重度反射裂縫進行處理過程中，施工人員應對自身操作規范性進行控制，使施工作業質量進一步提高。

5.4 高聚物瀝青混合料施工控制

施工人員使用高分子聚合物對適量砂石骨料以及短纖維進行浸覆處理，可以得到高聚物瀝青混合料，該種混合料具有黏度較高、性能穩定等特點。在對骨架密實型水穩基層路面病害進行處理過程中，施工人員應先對重度反射裂縫進行開挖和切槽處理，應將高聚物瀝青混合料和未污染的舊瀝青混凝土塊按照6∶4的比例投入再生加熱爐中，在100 ℃的條件下對其進行拌和處理，得到規格標準、性能和溫度一致的回填料。一般情況下，施工人員應以公路施工設計要求為依據，對回填料使用性能進行控制，確保其符合施工要求，其壓剪強度應大于0.8 MPa、凍融劈裂殘留強度應大于90%，且應具有良好的抗低溫開裂性和耐溫性。在對反射裂縫進行施工過程中，施工人員應在開槽位置處均勻地攤鋪回填料，并對其進行壓實處理，壓實完成后，施工人員應對其壓實度進行檢驗，確保其符合施工要求，當路面表面溫度低于80 ℃時，便可開放交通。

6 反射裂縫處理效果

在對該骨架密實型水穩基層公路病害路段進行處理過程中，施工人員應對其反射裂縫注漿加固處理前后的裂縫質量進行分析。通過分析可知，在反射裂縫注漿加固處理之前，該路基部分路段彎沉值相對較高，具有路基承載能力較差的特點。使用自粘貼縫帶、高聚物注漿技術對反射裂縫進行處理后，其路基彎沉值大幅降低，加固效果良好。由此可知，使用該種處理方式對路面反射裂縫進行處理，可以使結構承載性能進一步提高。

7 結語

綜上所述，在骨架密實型水穩基層路面使用過程中，由于諸多因素的影響，會導致其產生反射裂縫，因此，為了保障路面運行質量，施工單位應對反射裂縫進行處理。在此過程中，施工單位應以裂縫類型為基礎，結合實際施工情況，對處治方式進行合理選擇，并對各施工工序進行管理和控制，使骨架密實型水穩基層路面使用性能進一步提高。