沥青路面反射裂缝防治对策

冯耀宇

摘  要：随着社会经济的快速发展，我国公路建设事业取得了显著的成就。在重载交通等多种因素影响下，反射裂缝病害越来越严重，甚至会引发沉陷、基层松散等病害。为了更好地防治沥青路面反射裂缝，该文在充分了解沥青路面反射裂缝产生机理的基础上，提出了半刚性压浆技术，通过工程实例验证了这种技术在路面基层反射裂缝处理中效果显著，具有良好的应用前景。

关键词：沥青路面;反射裂缝;产生机理

中图分类号：U448               文献标志码：A

0 引言

沥青路面具有强度高、稳定性好、行车舒适等优势，是我国高等级路面的主要结构形式。在荷载、温度等因素循环作用下，沥青路面将产生干缩、低温收缩裂缝，并从基层裂缝逐步扩展至面层形成反射裂缝。此类裂缝的产生，极易损坏路面结构，为此，必须采取切实可行的措施积极处理此类病害。在公路维修养护施工中，为了最大限度地解决路面反射裂缝问题，必须对路面反射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。

1 沥青路面反射裂缝产生机理

沥青路面的特点为基层强度、刚度大，但抗变形能力不足。在温、湿度变化作用下，极易出现基层开裂的现象。因面层、基层紧密连接，基层开裂程度较大时，在基层裂缝与面层对应部位，将出现底部开裂现象，此时经行车荷载不断碾压，裂缝将持续向上发展，并形成反射裂缝。当产生此类裂缝后，顺着裂缝雨水将向基层、路基等结构渗透。在荷载长期作用下，将产生动水压力，将进一步导致基层松散，甚至软化路基，最终危害路基稳定性，产生更大病害。按照严重程度可将反射裂缝划分2大类，即轻度、重度反射裂缝，具体见表1。

2 工程概况

某公路工程全长13.2 km，为双向6车道，通车运营，因交通量较大，尤其是重载车辆增加，导致路面病害频发，据施工现场实地勘察可见，局部出现了严重的纵、横向裂缝、坑槽、沉陷等病害。此类病害的大量发生，对路面行车舒适性、行车安全影响较大。为此，必须针对路面病害做出有效处理。

3 路面病害调查及原因分析

经实地勘察可见，该路段病害主要为裂缝、坑槽、沉陷，为了更好地保证施工质量，采取科学、有效地措施进行处理，必须对路面病害进行调查，充分掌握路面病害实际情况。

3.1 病害类型

3.1.1 裂缝

在该沥青路面病害中最多的为裂缝。在裂缝产生早期并不会影响沥青路面的路用性能，但经行车荷载及自然因素反复作用，基层裂缝将逐步向面层扩展，形成反射裂缝，从而破坏路面结构性能。该工程主要存在3种裂缝，即横向裂缝、纵向裂缝、块裂。各类裂缝特点见表2。

3.1.2 坑槽

因路面具有较为严重的裂缝问题，且不具备完善的排水设施。当降雨量较大时，雨水将源源不断地向基层渗入。加之行车荷载反复作用，在有限空间内渗入的水受到强大压力的影响，极易形成高压水，从而不断地冲刷基层细集料，一段时间后，裂缝等部位极易有细集料挤出，这种情况下将会严重影响沥青混凝土面层的平整度，甚至出现脱空现象。因该路段交通量大，且重载压力大，在剪应力作用下，沥青混凝土面层将会破碎，或产生坑槽病害。

3.1.3 沉陷

因原路面结构处理不到位，或路面改造之后强度降低等问题，产生了路面沉陷病害。

3.2 路面状况调查及评定

该路段交通量大，重载车占40%左右，随着使用年限的不断增加，路面破损程度愈加严重，甚至对行车安全造成了严重影响。为保证采取的措施科学、有效，在施工前需做好路面状况调查及评定工作。该文以K13+240～K21+560段为例进行分析，该次沥青路面调查内容包括：路面破损状况、结构承载能力、路面平整度。并根据相关规定，评定路面状况。路面破损评价标准可分为5个等级，优≥85;良≥70～<85;中≥55～<70;次≥40～<55;差<40。该工程评价结果见表3。

由此可见，该路段路面损坏状况指数（PCI）为65.1，评定等级为中;路面结构强度指数（PSSI）为42.5，等级为次;路面行驶质量指数（RQI）为84.6，等级为良。表明该路段损坏状况较为严重，特别是路面结构强度较差。

为了更清楚地了解到路面基层、底基层是否受到损坏，决定作抽样探坑试验，经测试可知，该路段在基层部位已产生裂缝问题，且以大面积呈现，病害严重。为了彻底消除病害，必须从基层开始进行施工整治。

按照施工规范要求，结合工程现场具体情况，基于经济性原则，该文决定以压浆法处理路面基层反射裂缝。

4 压浆技术原理

在岩土工程压浆填充原理基础上，沥青混凝土路面压浆维修技术是指利用外力加压作用，通过注浆管向地层内均匀地注入符合规范要求强度的浆液，经渗透、填充、压密、扩展等一系列工艺将土体缝隙内的积水、空气等排除。一方面经钻孔施工，配比合理的浆液在高压下强制性迅速向弱透水层壓入，从而产生类似于球形的一种浆泡，这种浆泡将对其周围的结构体不断挤压，在此挤压作用下，使结构体更加密实，以此提高基层承载力。另一方面压浆过程中，沿裂缝浆液不断渗透，并对结构体空隙填充，在层间形成方向不同的各类浆液体，在养生施工之后，待凝结、硬化，可是结构体密实，并增强基层强度、防水能力。除此之外，在钻孔内可构成一个柱体，和附近土体一起构成复合地基，有效提升基层承载力。经研究表明，针对路面基层产生的反射裂缝、坑槽等病害，注浆法具有良好施工效果。

5 沥青路面反射裂缝防治要点

通过调查路面损坏状况及对沥青路面反射裂缝病害产生机理的探讨，该文以K13+240～K21+560段为研究对象进行路面基层反射裂缝防治处理。该路段原路面是在水泥路破碎之后进行了加铺处理，加铺结构为20 cm水稳基层（2个）+（4+5）cm沥青面层，但因治理不当，旧水泥路面出现了大量反射裂缝病害。为保证施工质量，该文决定选择注浆法进行基层反射裂缝处理，从而提升基层承载能力。

5.1 钻孔施工

根据施工要求，先明确病害处治范围，相比病害宽度，施工区域要相对多出20 cm左右。钻孔前，要先确定布孔间距，一般成梅花状布设，要求钻孔和裂缝之间距离1 m以上。根据病害深度合理选择钻孔深度，该工程选择φ5 cm注浆管，在100 cm～200 cm控制钻孔深度。严格按照设计图纸具体要求，合理确定钻孔位置，钻机就位后，要求钻机钻头和桩位中心对齐。为快速挤压路基土，提高其密实度，可选择机械成孔法进行钻孔施工。要求钻进时，按照“外—内”隔排施工。

5.2 压浆施工

水泥、粉煤灰、膨胀剂等为填料的主要成分，根据配合比设计要求，可按照水泥︰粉煤灰︰膨胀剂︰减水剂︰水=100︰60︰4︰1︰80的配比进行混合料制作。注浆过程中，为保证充分填充缝内孔隙，可按照指定车道顺序进行注浆。当浆液由裂缝部位或者其他注浆孔溢出，则表明此孔注浆完成。

5.3 封孔

完成上述施工之后，需及时进行芯洞回填，可选择改性沥青+集料均匀拌和一层一层地进行夯实，保证充分填充芯洞。极少情况下，完成压浆施工之后，原裂缝处极易再次开裂，此时可通过改性乳化沥青材料进行灌缝、封孔处理。当抗压强度检测满足2.0 MPa之后，便可允许通行。

6 结语

综上所述，改革开放以来，我国经济迅速发展，交通运输业作为国民经济发展的支柱型产业，在社会经济发展中占据着重要的地位。随着交通量的不断增加，早期修建的大量公路工程逐步进入了大中修阶段，尤其是一些公路路面病害问题极为突出，如裂缝、坑槽等，反射裂缝作为沥青路面基层常见病害，不利于路基路面稳定，更会影响行车舒适性及安全。在雨水、高温、冻融等自然因素长期作用下，路面裂缝又会造成水损坏，加剧结构破坏程度，严重影响公路通行能力及服务能力。为此，如何防治反射裂缝扩展成了路面基层施工的关键。用半刚性压浆法进行路面基层反射裂缝处治，可有效补强基层，达到封水效果，增强路面承载力，是抑制裂缝病害发展的重要措施。

参考文献

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