浅议半刚性基层病害调查和处理技术

■吕 平 ■太仓市水利工程有限公司，江苏 太仓 215400

1 半刚性基层病害的特征

通过对现场的调查和分析，发现半刚性基层病害具有以下特征。同时，半刚性基层的病害特征，不仅增加了公路运行的安全而且给公路的后期养护管理带来了巨大的难度:(1)普遍性和局部性。这是半刚性基层病害的基本特征，当今运行到一定时间内的半刚性路面均存在不同程度上的病害，但此类病害有着一定的病发期或范围，最初在公路局部发生，处理不及时则继续蔓延，小则几米，多则上千米不等。(2)多样性。半刚性基层病害具有同根病源表象多样性、相同病害表象但影响范围及程度不同等特点。同种表象的重度病害并不一定是由相应的轻度病害发展而来的，如重度的整体性块裂往往不是由轻度的整体性块裂发展来的。(3)潜伏性。是半刚性基层病害特征之一，半刚性基层在日常工作中即使早收到病害并不是即可在公路表明反映出来，尤其是内部结构的初步变化需要经过一定时间的积累方能造成较大破坏。例如，轮迹带块裂中裂缝。

2 半刚性基层病害的原因分析

2．1 湿度影响

由于半刚性基层自身的特性，内部结构较为松散使之存在诸多大小不一的空隙，诸如凝胶孔、毛细孔等，这些细小的空隙给半刚性基层的“健康”埋下了巨大危害。液相在空隙中有诸多不同形式的结合方式，并且处于不断蒸发之中，主要如下:表明结合水存在于固体的表面、自由水在粗大空隙中、毛细水在毛细孔中。这些水份对于半刚性基层的危害程度不一，虽然自由水影响较小，但毛细管在张力的作用，吸附水与分子间的作用力以及碳化收缩作用则能够导致半刚性基层施工材料的干缩，进而导致病害的发生。

2．2 温度影响

当前，我国公路路面基层结构主要采用的是水泥稳定碎石而且分为上下两层，采取分层浇筑。我们知道水泥稳定碎石基层受到环境因素较多，具有热胀冷缩的特性。一般而言，使用此材料适宜在冬季施工，因为在在冬季低温的环境下进行施工，其状态较为稳定，但是当夏季到来温度不断提升的情况下，在收到热力影响下逐渐产生膨胀，当超过其最大承受度时并会出现拱起现象，致使路面损坏。反之。若是夏季或温度超过年平均气温施工的半刚性基层由于结构内部受热充分膨胀占有了充分的体积在冬季由于气温的降低原来的材料开始收缩结构内产生收缩力加上行车荷载产生的拉应力当拉应力超过结构允许拉应力时便产生横向收缩裂缝使路面破坏。

2．3 疲劳破坏

水泥稳定材料和其它半刚性材料一样具有以下特点:对此类材料形成破坏的是拉应力或拉应变它们通常作用于受力层底面。路面结构计算中将计算得的基层临界状态或临界应变与相应的疲劳标准比较可以给出路面结构中开始出现与荷载有关的裂缝前荷载的反复作用次数。根据半刚性基层材料的力学特性和车轮荷载在路面中产生的应力的分布分析可知，当底基层也是半刚性材料时在半刚性底基层底面产生的拉应力往往较小相对于半刚性基层材料的弯拉强度，只是一个小的应力水平通常不会引起半刚性基层产生弯拉疲劳破坏;直接位于土基上的半刚性底基层的底面却往往可能遭受较大的车轮荷载引起的拉应力作用从而引起弯拉疲劳破坏。

2．4 车辆荷载

车辆运行过程中形成的荷载力是导致半刚性基层损害的主要原因。在实际调查中，根据对同一断面上诸多车道的分析得出，病害现象主要集中在重型车道上;而对同一车道不同路段的调查分析得出，车流量大，工作时间长的路段病害更为明显和严重。

2．5 其他因素

路面结构层层间结合情况是一个需要特别关注的问题。路面结构层层间缺陷是半刚性基层沥青路面病害发展的重要载体和催化剂之一。半刚性基层病害往往与水相互作用，基层病害为水提供了良好的通道和载体，水的存在加速了基层病害向更严重程度的发展。

3 半刚性基层病害的处理措施

3．1 反射裂缝的处理

对于反射缝的处理可以遵循以下步骤:第一，，在缝隙上铺设土工合成材料，具体方法有以下两种:其一，在半刚性基层纵向上铺设隔离层，可使用土工合成材料;其二，在半刚性基层上预切横缝上铺设土工合成材料并确保加筋层下承层表面应平整且无其他杂志。使用此方法时需要注意以下几点，首先，预切横缝要留有间隔，间隔大小根据工程损坏情况而定，一般适宜间隔20M左右，深度控制在厚度的二分之一即可;其次，预切横缝应自开裂处进行设置;再次，在铺设合成材料时应事先固定一端再通过人工拉直与拉紧，要注意控制好张度，之后固定到另一端;第二，进行搭接与固定。玻纤土工格栅横向搭接宽为10cm-12cm之间，并将后一幅端部压在前一幅末端之下，纵向搭接宽度保持在8cm-10cm之间，土工织物横向搭接宽为5～8cm，纵向搭接宽为5～8cm。横纵向搭接处用固定器固定;第三，洒沥青粘层油。铺好土工格栅后洒粘层油，粘层油用量控制在0．4-0．6kg/m2之间;第四，摊铺沥青面层。沥青面层施工方法与普通沥青面层施工要求相同，但应严禁施工车辆在已铺设的土工合成材料上转弯与调头。

3．2 干缩裂缝的处理

首先，运用相关设备清除掉裂缝内的灰尘、杂质、污物等;其次，于裂缝发生区域使用乳化沥青灌灌满并在下面层前加铺沥青砼;再次，向基层裂缝发生部位喷洒热温度在140℃～160℃之间的石油沥青并随后加铺聚酯玻纤布，为保障施工质量需铺设均匀，在平整之后即可进行沥青面层施工。

3．3 基层胀缝的处理

首先，针对受损严重的基层必须进行全部清除;其次，对切除区域使用相同材质的材料加以回填并使用压路机进行压实与平整处理。针对于因在低温环境施工而暂时未出现膨胀和裂缝的地段，为保障施工质量和后期工程不受损坏，可以按照间隔200m进行切胀缝并加以处理。

用人工配合切割机沿横断面切缝，之后将缝中的泥浆和杂物用高压水枪冲洗干净，待缝内晾干后，用沥青麻絮填缝，之后铺设聚酯玻纤布;其次，对于单根纵向或横向裂缝的处理最好在冬季裂缝最宽时进行。一般采用石油沥青、乳化沥青或改性沥青浇灌裂缝;再次，针对基层出现大面积网裂性病害，在检查确定无其他病害的情况下，适宜采用加铺玻纤格栅或玻纤土工布法进行加固处理和罩面施工。

4 结论

综上所述，半刚性基层在使用过程中因受到温度、适度、车辆荷载等外界因素的影响而出现各类病害形象，不仅影响到公路的使用寿命而且有可能引发严重的交通事故。因此，在后期养护阶段应根据病害发种类和特性采取针对性的处理措施以遏制病害的发展和保障工程的质量。

［1］公路沥青路面养护技术规范(JTJ 073．2-2001)人民交通出版社2001年．

［2］刘圣贤．砖混结构墙体裂缝处理的防治［J］．1997(3):11-13．