半刚性基层沥青路面抗裂施工技术分析

闫维丽

（河南纵凡建设工程有限公司，河南 三门峡 472400）

21世纪以来，我国公路建设事业进入了高速发展阶段，在其迅速发展的背后，也面临着大量公路养护任务。随着社会经济的发展，上世纪80、90年代修建的一批公路已步入了维修养护期，此时，还要应对高速度、高增长的交通量需求，为更好地缓解养护维修与交通量剧增之间的矛盾，必须严格按照道路交通荷载发展，结合当地实际情况，提升技术创新能力，做好路面施工工作。历经多年努力，无论是在材料研发，还是施工工艺方面，我国均取得了显著的成绩。抗裂型半刚性基层的应用，相比一般半刚性基层施工，可大幅降低裂缝产生概率，缩短施工工期，加快施工进度，是当前高等级公路施工的重要途径。

1 半刚性基层抗裂技术机理

为寻找到提高半刚性基层材料技术性能的途径，可以材料强度构成机理为出发点，在现有工程研究成果的基础上，对水泥稳定碎石抗裂性能进行深入探讨，以此提高抗裂能力，增强基层强度。结合料含量、集料级配是影响半刚性基层强度的主要因素，半刚性基层材料受压破坏以剪切破坏形式存在，其公式如下：

其中，剪切强度—τ；材料间的黏聚力—c；内摩擦角—φ。

由此可见，于剪切强度来讲，主要影响因素为内摩擦角、材料间的黏聚力。

通过保证集料级配合理、加大混合料内粗集料用量，均可增加混合料内摩阻力，进而实现混合料强度提升。因集料含量增加，可大大减少水泥稳定碎石内含水率，降低毛细管孔隙率与比表面积。也就是说，选择合理的集料用量，可有效增强整体强度，减少干燥收缩值。在混合料内水泥的分布是否均匀，受多种因素的影响，其中最为关键的为搅拌，振动拌合技术的应用，可通过均匀拌和混合料，来提高水泥利用率，振动拌合技术能够使集料表面产生水化反应，并生成一种C-S-H胶浆均匀分布的状态。从而增强材料的整体使用性能，这也是在减少水泥剂量、含水率等方面抗裂型级配的优势所在。

2 工程概况

某公路工程为双向四车道工程，随着沿线经济的迅速发展，交通量越来越多，且重载超载现象严重。据现场勘查发现，该路段出现了大量病害问题，包括车辙、裂缝、松散等。其中，裂缝问题最为严重，经检测分析，多为基层裂缝。为此，本文提出了采用抗裂缝剂用于稳定碎石基层防裂施工。为保证施工效果，本文以抗裂缝剂水泥稳定碎石基层试验段和普通水泥稳定碎石基层试验段进行对比分析。

3 试验段施工技术要点

1）拌和。基层施工中拌和是最主要的一道工序，水泥用量、含水量、级配等都是控制要点。拌和施工中，要时刻关注水泥含量，做好定时抽检工作，若不符合规定要求，则须及时处理，避免出现混合料质量不合格现象。2）运输。运料前，先清理干净运料车厢，并将一层隔离剂均匀涂抹到车厢四周和底板。装料时，需前、中、后多次移动装料，避免材料离析。为避免混合料运输过程中温度散失过快，或水分蒸发过快，需覆盖苫布，做好保温工作。摊铺机和运输车之间保持一定安全距离，避免碰撞。3）摊铺。摊铺施工前，先清理干净下承层顶面，并做拉毛处理。根据施工现场具体情况，控制摊铺系数在1.30～1.35，现场摊铺应具有连续性，不得中断，若遇特殊情况，中断时间超过2 h，须设横向接缝，从而保证施工质量。4）碾压。摊铺过程中，紧跟摊铺机后，采用双钢轮压路机进行2～3遍静压，随后采用双钢轮压路机进行2～4遍强振，并通过胶轮压路机进行2～3遍碾压。最后采用双钢轮压路机进行2～3遍碾压，消除明显轮迹。在整个碾压过程中，要实时做好压实度测量工作，保证压实度达到98%以上。

4 试验段检测分析

本文以抗裂缝剂连续施工技术和常规技术施工的沥青路面进行对比分析，试验检测内容包括含水量、压实度、抗压强度、层间粘结强度、裂缝对比等，以此验证抗裂缝剂连续施工技术的可行性。

1）基层含水量和压实度检测。基层摊铺、碾压的最终目的是将含水量控制在合理范围内，从而减少和控制干缩裂缝产生。待完成碾压施工后，应及时检测水泥稳定碎石基层的含水量。经检测可知，道路抗裂缝剂基层连续施工工艺的含水量范围为5.9%～6.2%，相比最佳含水量6.1%，可满足±0.2%的允许范围，说明采用抗裂缝剂后，基层含水量满足规定要求。通过压实度检测结果可知，道路抗裂缝剂基层连续施工工艺的压实度平均值为98.6%，常规技术施工工艺压实度平均值为96.7%，相比设计要求≥98%，道路抗裂缝剂基层连续施工工艺可满足规范要求，施工效果良好。2）基层抗压强度检测。针对试验段水泥稳定碎石基层在龄期7d时进行取样检测，检测结果为添加抗裂剂路段的抗压强度平均值为8.93MPa，未添加抗裂剂的路段抗压强度平均值为8.63MPa。由此可见，无论是否添加抗裂剂均可达到达到抗压强度规范要求，但相比之下，添加抗裂剂路段的抗压强度相对较高，说明道路抗裂缝剂基层连续施工工艺可进一步提升路面的耐久性和使用寿命。3）基、面层间粘结强度检测。工后1年对2个试验段钻芯取样进行层间粘结强度检测分析。检测结果为添加抗裂剂路段，层间抗剪强度平均值为0.81MPa，外观表现为“整体、密实、相嵌”；未添加抗裂剂路段，层间抗剪强度平均值为0.58MPa，外观表现为“层间裂纹、面层裂缝”。由此可见，相比常规施工工艺，掺加抗裂剂半刚性基层连续施工工艺层间抗剪强度更高，多出了0.23MPa，增加了39.7%。同时，观测2个试验段芯样的外观，常规施工工艺芯样出现了裂缝现象，而掺加抗裂剂半刚性基层连续施工工艺外观效果良好，表面紧致，芯样完整。由此说明，掺加抗裂剂半刚性基层连续施工工艺可有效提升基、面层间粘结强度。4）裂缝检测。工后4年，对2段试验段进行裂缝情况检测，经检测可知，常规施工工艺路段裂缝数量为60～100条/km，掺加抗裂剂半刚性基层连续施工工艺路段裂缝较少，仅为7～15条/公里，裂缝数量大幅下降，且路面光滑、平整度良好。表明使用掺加抗裂剂半刚性基层连续施工工艺后，可大大降低裂缝数量，具有良好的抗裂性能。

5 结束语

总之，在半刚性基层沥青路面施工中，必须重视抗裂问题，由于内外因素的影响，路面常常出现不同类型的裂缝，会不同程度地降低路面的使用质量。因此，必须结合公路的实际情况，详细分析气候、土壤、水文等要素，选择合适的抗裂技术，明确施工要点。同时，对施工中的细节内容进行全面把控，实现预期性效果，满足规定的施工需求，发挥出抗裂技术的最佳效果，切实提升路面的施工质量，增强路面的坚固性与稳定性。