试论半刚性基层沥青路面反射裂缝防治措施

臧小彩

摘 要：伴随社会经济的迅速发展，我国公路建设规模越来越大。沥青路面因其行车舒适、噪音小、平整度良好等优势得到了广泛应用。在半刚性基层沥青混凝土路面使用过程中极易出现反射裂缝问题，若不及时采取措施加以防范，很大程度上这种道路病害将会严重影响沥青混凝土路面的使用寿命。为此，本文在全面了解半刚性基层沥青路面反射裂缝危害的前提下，结合具体案例，提出了相应的防治措施。

关键词：半刚性基层;沥青路面;反射裂缝;防治措施

中图分类号：U416.217 文献标识码：A

0 引言

近年来，我国经济迅速发展，公路交通基础设施也取得了突破性的进展，公路网络基本完善。然而，沥青路面在使用一段时间后，由于行车荷载和自然环境等因素的作用，很多沥青路面出现了早期病害，造成大量路面结构无法达到设计使用年限。沥青混凝土路面病害形式多种多样，比如，坑槽、车辙、裂缝、泛油等等，尤其是裂缝病害最为普遍，若不及时维修养护，必定会发展为反射裂缝，贯穿整个路面结构，危害路面结构的稳定性和安全。随着我国步入“建养并重”发展时期，很多早期修建的公路工程进入了大中修阶段，路面养护任务艰巨而繁重。为此，开展沥青路面反射裂缝研究具有重要的意义和价值。

1 半刚性基层沥青路面反射裂缝的危害

当前，在我国已建高等级公路當中，半刚性基层沥青路面结构最为常见，相比其他基层材料，半刚性基层材料的优点在于高强度、板体性和稳定性好等，因此，可满足公路建设的经济和技术需求。然而，随着交通量的不断增长，半刚性基层的缺点也愈加凸显，究其原因在于半刚性基层很容易产生干缩裂缝和低温收缩裂缝，若不处理，将会进一步扩展至面层，并最终形成反射裂缝，对路面使用性能影响很大。为此，本文对沥青路面反射裂缝的危害进行了阐述。

（1）沿裂缝雨水将下渗至路面结构内部，甚至渗入地基，在动水压力等因素影响下，将对路面材料进行长期连续的冲刷，大幅降低沥青和集料的粘结性，从而影响路基强度和稳定性。

（2）基于裂缝的存在，必定会影响路面板体的连续性，从而出现裂缝处应力集中现象，并向路基顶面传递过大的应力。

（3）一旦路面存在裂缝病害，处理不到位，将会大幅增加沥青面层底面的拉应力和顶面的剪应力，从而扩展为更为严重的病害，比如网裂、坑槽等，缩短路面使用年限。

（4）在行车荷载和气温变化等因素作用下，沿裂缝走向，磨耗层的集料、沥青材料将大量剥落，并出现松散、坑槽等病害。

由此可见，在半刚性基层沥青路面病害当中，反射裂缝影响很大，做好反射裂缝病害处治工作至关重要。

2 工程概况

某公路工程为双向四车道，路面结构形式为4 cm细粒式改性沥青混凝土（AC-13I）+6 cm中粒式沥青混凝土（AC-20I）+7 cm粗粒式沥青混凝土（AC-25I）+热喷改性沥青防水层+36 cm水泥稳定碎石基层+18 cm水泥石灰稳定土底基层。本工程建成通车多年，交通量逐年递增，整体来讲，交通量规模保持在较高水平。但是在交通量不断增长的同时，公路的服务水平却持续下降，且路面存在大量纵横向裂缝。为了保证道路发展要求，决定对本路段进行双向八车道改建养护施工。

3 路况调查结果分析

通过实地调查结果可见，本路段东、西半幅各车道的路面损坏状况指数（PCI）评价均在“优良”等级，局部路段的PCI评价较差。其中破损最为严重的为行车道，按照破损“严重—轻微”的顺序进行排列，依次为行车道—超车道—硬路肩。相比东半幅，西半幅的行车道和超车道德路况相对较差，但硬路肩处却相对较好。通过大量实践证明，路面破损状况不仅要考虑行驶车辆因素，同时也要综合考虑原路面压实度、路基强度等因素。由于本路段重载车辆较多，因此，行车道的损坏程度要比其他车道严重。为了进一步查明路面实际状况，本文还进行了路面钻芯取样，经分析具体结果如下：

（1）横向裂缝处芯样结果显示，横向裂缝多属于芯样基层开裂，即反射裂缝。此外，少数芯样的基层未开裂，裂缝主要集中于沥青层，为表层温缩裂缝。

（2）纵向裂缝处芯样结果显示，大多数裂缝未向下贯通到基层，处于表层。究其原因在于表层沥青老化，具有较大硬度。在重载交通作用下，路面表层将会产生大量剪应力，从而导致纵向微裂缝出现于路表处，但若不及时处理，将会进一步发展为龟裂病害。

4 半刚性基层沥青路面反射裂缝防治措施

4.1 沥青路面裂缝处治措施

根据路面调查结果表明，本路段的裂缝主要分为2大类，第一类裂缝主要是由面层温缩和疲劳引起，裂缝从上而下发展，与钻芯取样结果结合进行分析，此类裂缝并未贯穿到基层，多存留在中下面层，属于上宽下窄型裂缝。第二类裂缝主要为水稳层反射裂缝，裂缝从下到上发展，与钻芯取样结果结合分析，裂缝贯穿水稳层及沥青面层，属于上窄下宽型裂缝。为了更好地处治裂缝病害，本文将以轻、重程度划分，采取具有针对性的裂缝处治措施。

4.1.1 轻度裂缝

当裂缝宽度在5 mm以下，缝壁无散落或轻微散落，无支缝或少支缝，且为有规则的一道裂缝时均可认为轻度裂缝。针对此类裂缝病害，可先将原路面拉毛处理，随后进行清理。最后灌注热沥青材料。

4.1.2 重度裂缝

当裂缝宽度在5 mm以上，且贯穿整个路面，裂缝壁散落，有支缝，或伴有坑槽、唧浆，且为多道裂缝并存时均可认为重度裂缝。此类裂缝病害可采用开槽法处治。

第一，开槽尺寸。即沿着裂缝开槽处理，以损坏程度确定开槽长度，在本工程当中，可根据裂缝实际影响宽度范围确定矩形槽开槽宽度，一般要比实际病害多出15 cm左右，根据以往施工经验和相关施工规定要求，表面开槽宽度需控制字130 cm以上，两侧台阶宽15 cm，保证底层开槽宽度在100 cm以上。

第二，开槽深度。根据裂缝实际情况，针对表层裂缝，可先将4 cm原沥青层铣刨掉，当裂缝不存在后，便可停止铣刨施工。若仍存有裂缝，需继续向下铣刨施工，直至裂缝宽度在5 mm以内，随后进行灌浆处理，并在裂缝处粘贴抗裂防水膜。若裂缝属于水稳层反射裂缝，需直接铣刨至基层顶面处。

若为沥青面层裂缝，则在铣刨施工结束后，首先，通过空压机将槽内杂物清理干净，并通过热沥青灌封，在裂缝两侧各30 cm范围内均匀洒布粘层油及铺筑抗裂防水粘层膜。其次，将透层油、改性沥青封层均匀喷洒至槽底处，铺设高聚物改性沥青卷材，一层一层填筑AC-25C粗粒式沥青混凝土与AC-20C中粒式改性沥青混凝土，填筑厚度分别为10 cm、7 cm。最后，压实之后，将改性乳化沥青粘层油喷洒到沥青层间。

4.1.3 其他情况

当裂缝产生的同时，还存在唧浆、沉陷等病害，此时可通过注浆法进行处治。在配制压浆浆液时，需确保其各项指标均符合施工要求。拌和时确保配合比设计准确。具体压浆情况如下：

第一，压浆孔钻深度需深入路床顶5 cm，沿裂缝走向设置压浆孔，布设时可按梅花状设计，间距为50 cm。

第二，压浆施工过程中，需严控压浆压力，保证在1.6  MPa

以内，并对路面变化情况进行随时观测，避免路面产生隆起、鼓包问题。

第三，当压浆量过大时，可采用间歇式压浆法，间歇时间可控制在3 h以上。按照具体情况，间歇压浆次数控制在3次左右。

第四，完成压浆施工后，无需对裂缝作开槽处治。根据压浆后裂缝浆液填充情况，采用热沥青灌缝处理即可。

4.2 路面病害处治部分施工工艺

第一，铣刨面。为了防止铣刨面出现积水问题，需及时清理铣刨面，保证铣刨面无浮浆、无浮尘，不得出现夹层情况，并保证铣刨面平整。

第二，玻纤格栅铺设。铺设过程中，要拉直、拉平玻纤格栅，并做好固定。

第三，止水带施工。止水带粘贴的立面要平整，可通过切割机切边，不得采用开槽机设备。在界面清理过程中，可通过钢丝刷均匀刷洗1遍沥青混凝土立面，将附着的浮尘清理干净。随后将一层改性乳化沥青均匀涂抹骑上，待破乳后，才能粘贴止水带。

第四，夹层处理。当水泥稳定碎石基层等部位存在夹层时，需清理干净。

第五，回铺。回填沥青混合料时，要保证其回填高度与标高要求相符，不得出现高低不平现象。

5 结束语

综上所述，2021年是“十四五规划”的启动之年，在今后的五年将进一步加快推进我国交通公路网络建设。公路规模的持续扩大，带来了沿线地区经济发展，同时也面临着巨大的养护压力。若养护不及时，势必会进一步降低路面的使用功能，进而对行车安全造成严重威胁。半刚性基层是我国沥青路面的主要基层形式，由于半刚性基层的膨缩系数较大，很容易产生收缩裂缝，进而引发面层反射裂缝，当基层内渗入水后很难排除，将会损坏路基路面，导致半刚性基层强度下降。裂缝是半刚性基层路面最突出的病害，很多病害都是因裂缝而起，因此，我们必须抓住问题本质，在解决裂缝上下功夫，提出切实可行的抗裂措施。

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