浅谈高速公路半刚性基层沥青路面反射裂缝的修补

成小健

摘 要：本文介绍了反射裂缝的维修技术，重点是对重度裂缝的维修，提出了用沥青稳定碎石料换填破损半刚性基层的维修方法以及维修后的跟踪观测情况，值得参考。

关键词：道路工程；半刚性基层；反射裂缝；维修技术

1、前 言

半刚性基层的干缩，温度开裂引起的沥青路面反射裂缝是沥青路面裂缝的一种最主要类型。其产生的成因，普遍认为是由于较高强度的半刚性基层可能会导致较大的干缩，温度裂缝的产生，从而导致面层产生反射裂缝，同时雨水会从裂缝中下渗，并积聚在面层与基层中间，出现基层唧泥现象，降低了沥青路面层与半刚性基层间的连接状态，从而加速了路面结构的破坏。。

2、成因及症状描述：

总所周知，公路的结构层从上之下一般为20—22厘米沥青面层+（36—40厘米）厚（1—2层）水泥（或二灰）稳定土（或碎石）基层+20厘米厚水泥稳定土底基层。高速公路的两层基层骨料一般情况采用碎石，以确保上基层原材料的级配及强度。

沥青面层的抗拉强度是较低的，道路沥青面层的裂缝形成主要是基层的反射裂缝，在基层产生裂缝后，在温度和行车荷载作用下，裂缝逐渐反射到沥青表面。经施工现场观察，路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似，主要以横向裂缝居多，局部也有纵向裂缝，以下就两种裂缝进行分析：

2.1横向裂缝：横向裂缝是由于沥青面层和基层、底基层温度收缩造成的。这种裂缝一般不可避免。因为基层、底基层为半钢性结构具有高强度，虽然整体性好、强度高、变形小，但对温度变化的影响十分敏感，进入10月份氣温到了+5℃以下后开始收缩，在气温降到最低温度-35℃左右时收缩到极值，产生最大极限裂缝。已有的研究表明：半刚性沥青路面在重、轻冰冻地区产生裂缝的主要原因是温度收缩，而温度收缩又与半刚性材料的类型、材质、成型温度等因素有关，以下就横向裂缝较严重的现状进行分析。

2.1.1基层底基层强度高导致横向裂缝间距加大、加宽：基层底基层强度高导致半刚性沥青面层结构内部抗拉应力变大。在温度逐步降低时，结构内部拉应力逐步增大，大于结构的抗弯拉应力时，温缩裂缝产生。由于内部抗拉应力增大，内部拉应力的累计长度也增长，使裂缝间距变长，而结构收缩量是一定的，裂缝间距长，则缝宽度必然大。这与我们观察的道路现状是一致的。

2.1.2基层未切缝或切缝未起到作用：第一条提到的原因可用基层切缝的办法解决，如果采用5—10米的基层切缝，则可使温缩裂缝间距同步降至5—10米，裂缝宽度亦可降至不影响道路面层质量的宽度，但由于一些工程工期紧张或是作业人员为领会到切缝的真正意图，在基层养护强度不足时即切缝，在后期道路通行的情况下导致切缝重新闭合并板结，使切缝失去意义，此也是一个重要原因。

2.1.3我们知道半刚性沥青路面结构中骨料原材料中砂粒以上颗粒的温度收缩性较小，粉粒以下的颗粒温度收缩性较大，二灰砂砾中粉料多于水稳砂砾，收缩系数亦大于水稳砂砾。这也是高速公路反射裂缝较公路严重的原因之一。

2.1.4除产生裂缝的内部因素（尽量减少细粒料，增大粗颗粒，控制颗粒级配，控制粉料用量）外，施工现场最低气温的控制是路面出现裂缝的重要原因。如果施工时气温偏低（等于或低于规范要求5℃），则强度上升慢，基层本身产生的强度，不足以克服温差产生的收缩应力，因而造成裂缝。这与我们修建的几条道路情况是相符的。

2.2纵向裂缝分析其原因为：主要成因为沥青面层分幅摊铺时，两幅接茬未处理好，在行车载荷作用下，形成纵缝。路基中如存在病害也是纵缝的成因之一，如地下障碍物或软基处理不当等等。

3、修补措施

3.1面层灌缝处理在裂缝出现早期，采取面层热沥青灌缝处理，一段时间内能很好的防止裂缝继续恶化，保护路面结构层不被破坏。由于道路车流量逐年的不断增加，加上不同季节的气候因素，因此面层灌缝处理需周期性进行，才能防止裂缝再次出现。

3.2裂缝开挖处理对于冒浆严重裂缝（裂缝宽度大于1.5cm），采取裂缝开挖封堵处理，在中面层以下选用大粒径沥青碎石做填补料（石料采用10～30mm的石灰岩），能有效的防止基层裂缝再次引起面层开裂。此种方法修补后，一般不会再次出现反射裂缝。

3.3上述两种方法如果效果不明显，可能是地基出现了问题，还需对地基进行特殊处理，控制其不均匀沉降后再行灌缝或裂缝开挖处理。

3.4、轻微裂缝的处理： 半刚性基层沥青路面发生局部早期损坏是难免的，但必须及早进行维修养护，即发现有缝宽<5mm的裂缝，目前一般采用压缝带或密封胶进行灌缝处理，密封胶灌缝处理工艺流程为：用开槽机切出宽15mm-20mm，深20mm的缝→用吹风机将碎料及杂物清理干净→将密封胶用灌缝机的加热设备加热至190℃-200℃→用灌缝机将密封胶灌入裂缝内，主要作用是阻止雨水的侵入，防止沥青路面的进一步破坏。

3.5、中度裂缝的处理：中度裂缝是界于轻微与重度裂缝之间的一种，主要表现为：裂缝宽度>5mm<8mm左右，但没有唧浆现象。一种情况表现为有规则的一道裂缝，这种情况一般也可采用密封胶进行灌缝处理；另一种表现为支缝较多，从表面看，好似2道或多道裂缝并行，缝间沥青面多呈块状且松动，但面层与基层中间没有积聚雨水，在基层上只是有规则的干缩、温度开裂，这种情况一般采用挖补进行处理，处理的方法：一般先挖除沥青面层，再在基层的裂缝上用密封胶灌缝，再沿基层裂缝粘贴抗裂贴，或铺设玻纤格栅，然后再恢复沥青面层。

3.6、重度裂缝的处理：重度裂缝主要表现为在裂缝上产生了唧浆、坑洞、网裂等现象，一般显示半刚性基层已破坏，有的基层分裂成块状、松动、脱落等，有的在面层与基层中有较多的雨水积聚。因此如何处治？在维修方案的选择上，维修工艺上，都是值得探讨的。

4、结语

使用沥青稳定碎石换填破损的半刚性基层，是一种尝试，选择此方案时，担心换填的沥青稳定碎石基层强度不够，由于交通量大，大吨位的车辆通行，可能出现下沉现象，但经过一段时间的观测，并没有发现此种情况，也没有发现如原来用双快水泥及普通水泥拌和料修补时，在两侧联结部位产生新的反射裂缝的现象，从目前的观测来看，还未出现新的病害，当然，还需进一步观测。值得一提的是，虽然半刚性基层路面很难避免反射裂缝，但必须高度重视做好预防性养护，在发生轻微裂缝时，就应及时进行灌缝、封缝等措施进行处治，以避免扩展到中度及重度裂缝，最后导致路面结构的破坏。