半刚性基层沥青路面裂缝危害及防治

侯红灵

摘  要：随着市场经济的迅速发展，我国公路网功能日益完善。当前，我国已建公路90%以上选用半刚性基层沥青路面，但这种“强基薄面”的路面类型，已不适应重载交通的发展。按照现行公路设计标准，多数公路均需在建成通车3-5年进行大中修。其中，最常见的病害为裂缝，此类病害的长期发展，将严重降低路面使用性能，影响行车舒适性与安全。为此，该文在全面了解半刚性基层沥青路面裂缝危害的基础上，结合某具体工程案例，对沥青路面裂缝处治方案、防治措施进行了分析与探讨。

关键词：半刚性基层;沥青路面;裂缝危害;防治措施

中图分类号：U416                  文獻标志码：A

自我国第一条高速公路—沪嘉高速公路（1988年）通车运营至今，已走过了21年，当前我国高速公路总里程已超过了14万km，跃居世界首位。近年来，随着国民经济增长速度的不断加快，我国已形成了基本完善的公路网，公路建设规模也在急速扩展。但是随着交通量的迅速增长，我国早期修建的大多数公路工程已步入了大中修阶段，此类公路多以半刚性基层沥青路面为主，在行车荷载与自然因素长期作用下，多数路面已呈现出了不同程度的病害问题，象裂缝、车辙、沉陷等，此类病害中，裂缝最为常见，且损坏程度各有不同，影响程度也存在极大差异。

1 半刚性基层沥青路面裂缝危害

当前，我国90%以上已建高等级公路均选用半刚性基层沥青路面结构，此类路面材料具有较高强度、良好稳定性及板体性，符合公路建设发展需求。随着科学技术的不断进步，大量新技术、新材料、新工艺源源不断地涌入公路工程建设，自20世纪70年代以来，西方发达国家逐渐降低了半刚性基层沥青路面结构的使用比例，原因在于当交通较小的情况下，仍会出现干缩裂缝或低温收缩裂缝，并向沥青面层逐步扩展，甚至产生反射裂缝，从而对路面的使用性能造成严重影响。根据大量实践研究及以往经验分析，可将半刚性基层沥青路面裂缝危害总结为以下几点：

（1）一旦产生裂缝，路标水将会沿裂缝渗入路面结构层，并会浸湿土基，导致土基含水率增加。特别是在动水压力反复作用下，将会对路面材料一次又一次地进行不断冲刷，从而减弱材料之间的黏结性，甚至会严重降低路基强度，导致路基失稳。

（2）因存在裂缝，路面板体将被切断，不具连续性，这种情况下，裂缝位置应力将同时向路基顶面传递，从而导致路基顶面应力过大。

（3）路面裂缝若处治不到位，将大大增加沥青面层底面的拉应力及顶面剪应力，从而引发其他更大的损坏，象坑槽、沉陷等，导致路面使用寿命大大缩短。

（4）在荷载、变温等条件下，顺着裂缝走向，磨耗层将出现集料、沥青大量剥落的现象，并引发松散、网裂等现象。

为此，在半刚性基层沥青路面病害类型中，裂缝影响较大，且具有扩散性，基于此，深入研究半刚性基层沥青路面裂缝防治措施具有重要的现实意义。

2 工程概况

某公路工程自建成通车以后，交通量不断上涨，交通量远远大于公路服务水平，导致路面病害频发。为了提高道路通行能力，现决定全面开展改扩建施工，将原有的双向四车道改建为双向八车道。该段路面结构为18 cm水泥石灰稳定土底基层+36 cm水泥稳定碎石基层+热喷改性沥青防水封层+7cmAC-25I粗粒式沥青下面层+6cmAC-20I中粒式沥青中面层+4cmAC-13I细粒式改性沥青上面层。经路面勘查结果显示，该路段路面损坏状况指数评价为优良，局部为差。按照损坏程度大小排列，分别为行车道>超车道>硬路肩。路面取芯结果表明，横、纵裂缝位置取芯结果见表1。

3 沥青路面裂缝处治方案

根据路面勘查结果分析，可将该路段裂缝划分为2大类型，其一，面层温缩、疲劳产生的裂缝，此类裂缝由上至下发展，基本未贯穿于基层部位;其二，水稳层反射裂缝，此类裂缝反之，从下到上发展，均扩展至沥青面层。针对轻度、重度裂缝，可采取不同处治方案。

3.1 轻度裂缝

一般此类裂缝均在5 mm宽以下，未见散落缝壁、支缝现象。处治此类裂缝，需先拉毛原路面，待完成清理工作后，可通过热沥青灌缝处治，如图1（a）所示。

3.2 重度裂缝

此类裂缝往往贯穿于整个路面结构层，且数量较多，并伴有坑槽等病害，裂缝均在5mm宽以上，如图1（b）所示。针对此类裂缝，多以开槽法处理。具体要求如下。

3.2.1 开槽尺寸

沿裂缝走向开槽，按照损坏长短确定开槽长度，开槽范围应多出实际病害范围15 cm左右。根据工程实际情况，该工程需在130 cm以上控制表面开槽宽度。

3.2.2 开槽深度

先将原沥青层铣刨除，若下层无裂缝，即可停止铣刨;若仍有裂缝，需加深铣刨深度，直至无裂缝。随后灌缝处理，并在裂缝处黏贴抗裂防水膜。若为水稳层反射裂缝，需直接向基层顶面铣刨。

4 半刚性基层沥青路面裂缝防治措施

4.1 铣刨面

为了防止铣刨面出现积水问题，及便于清理铣刨面，尽可能确保沥青铣刨面平整，铣刨施工过程中，要及时更换铣刨机刀头。待铣刨面含水率满足设计要求，即可清理铣刨面，此时可选择机械+人工方式清扫，针对浮尘等，可通过鼓风机清理，保证铣刨界面无夹层，从而有效增强层间黏结性。

4.2 玻纤格栅铺设

铺设玻纤格栅时，要采取相应的固定措施，避免出现褶皱问题，如图2所示，如出现褶皱情况，将会大幅减弱其反射应力吸收能力，从而影响防裂效果。一般可选择铁皮、钢钉进行固定，保证最大限度地拉平、拉直玻纤格栅。

4.3 止水带施工

止水带黏贴前，需保证立面平直，此时可通过切割机等设备将多余边角切割掉，随后利用钢丝刷清刷沥青混凝土立面，将界面浮灰清理干净。待完成上述作业后，即可均匀涂刷一层改性乳化沥青，当混合料破乳后，需及时黏贴止水带。施工过程中，可通过喷灯将止水带烤热，并在原路立面黏贴。

4.4 夹层处理

当施工水泥稳定碎石基层时，若存在夹层，且厚度在2.5 cm～3 cm，需及时清除，保证无夹层现象，确保层间施工质量。

4.5 接缝界面处理

新铺基层周围接缝位置，需灌满水泥浆，且压实。为保证灌浆质量，可将适量膨胀剂添加于水泥浆内。根据设计要求，要保证接缝位置取芯完整，无破损。针对沥青混凝土周围接缝，需根据设计规定，采取高聚物改性沥青卷材进行处治，按照检测规定，需在每分钟120 mL内控制其渗水系数。

4.6 基层开挖施工

在开挖基层时，尽可能减少对周围构造物及路面结构层的扰动，尤其是界面结构层。在铣刨面层过程中，需根据设计要求，先将具体开挖边界面确定下来，待开挖施工后，应做好防排水施工，严禁渗漏问题产生。

4.7 压浆处治

根据钻芯取样结果可知，该路段局部路段破损严重，在发生严重裂缝问题的同时，还伴有唧泥、沉陷等病害，针对这种情况，可选择注浆法处理。根据施工要求，需先确定设计配合比，具体见表2。

压浆施工中，需在1.6 MPa以内控制压力，并做好路面变化观测，避免出现鼓包等情况。若压浆量在1 t以上，可根据施工現场情况，通过间歇式压浆，且严控间隔时间。

5 结语

综上所述，半刚性基层沥青路面开裂不仅会影响路面使用性能，还会对路基强度、稳定性造成严重危害。在交通量日益增长的今天，沥青路面早期病害问题愈加严重，尤其是行车荷载长期作用下，使裂缝不断向周围扩大，严重影响了路面质量。为保证工程通行安全，必须做好原有路面养护维修工作，在公路维修施工中，沥青路面极易产生裂缝问题，为了最大限度地解决此问题，必须对路面裂缝防治技术进行深入研究，从而保证路面行车功能，实现公路运输事业持续、健康发展。

参考文献

[1]王艳明，郝财国.半刚性基层沥青路面反射裂缝形成机理及防治措施[J].交通科技，2009（2）：52-54.