半刚性路面基层裂缝处理方案的探讨

半刚性路面基层裂缝处理方案的探讨

林永峰

广州市公路工程公司广东广州510000

【摘要】目前城市道路、高等级公路路面基层大部分采用半刚性路面基层，结构形式常为水泥稳定碎石。而半刚性路面基层裂缝是路面工程的常见病害之一，导致路面强度和使用性能大大降低，严重影响公路使用寿命。本文根据历年来在工作中的处理裂缝方案就此进行探讨。

【关键词】半刚性路面基层裂缝探讨

水泥稳定碎石是将水泥、碎石、石屑和水按一定比例进行配制的承重结构，其特点是：强度高、抗冻性好、耐冲刷、温缩性和干缩性较小。是一种优良的路面基层材料。但由于受温度、水分、荷载等各种因素的影响，易产生裂缝现象，影响路面质量。

1、裂缝类型及产生原因

半刚性路面基层即水泥稳定碎石基层裂缝根据表观开裂形式可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝。

横向裂缝较为常见，由于基层硬化初期受热不均匀，导致热胀冷缩产生的应力超过极限抗弯拉强度，继而产生局部横向裂缝；或由于基层含水量过大、水分分布不均匀，基层凝结硬化时体积收缩变形，导致每隔一段距离产生均匀的横向裂缝。该裂缝若不及时处理，公路路面易出现坑洞、碎裂，甚至翻浆唧泥，影响其使用寿命。

纵向裂缝较少出现，由于两台摊铺机交接处混合料易产生离析，结构不密实，施工时若未及时处理，易产生纵向施工缝；或由于填方路基不均匀沉降或填方路基边坡水毁影响，导致路基开裂，继而出现纵向反射裂缝。该裂缝若不及时处理，在车辆荷载冲击下，易导致路面开裂，甚至造成路基路面坍塌，影响公路质量，严重影响行车速度和安全。

网状裂缝是由于局部荷载太大，在外力作用下产生结构性破坏的裂缝，初期时仅为网状细裂纹，随着时间的推移，裂纹处内部的水分继续蒸发，裂纹逐渐发展成为发散形裂缝。该裂缝若不及时处理，在车辆荷载冲击下，易降低基层强度，造成公路路面早期破损，影响其使用寿命。

2、裂缝的预防

2.1、严格控制水泥稳定基层混合料配合比和压实度：混合料配合比和压实度的好坏，不但影响基层的干缩性，而且还影响到基层的耐冻性。

2.2、严格控制混合料含水量：施工时，应根据天气情况适当增加或减少拌和用水量，并且，需根据运距远近、运输车辆配置情况进行调整，确保碾压时混合料含水量在最佳含水量范围内。

2.3、采用土工布+塑料薄膜进行覆盖养生：“水泥稳定（底）基层终压→人工覆盖土工布→洒水车洒水→人工薄膜覆盖→交通管制”。有效保证良好的养生效果，减少各种裂缝质量通病的产生。这也是近年来广东新建高速公路根据“双标”要求而实行的新施工工艺。

2.4、施工前做好技术交底工作，严格控制碾压工艺，及时对混合料摊铺后离析部位进行人工补料，严禁路基及路面结构层施工缝重叠。注意巡查临时排水设施是否完善，防止或减少雨水冲刷现象，避免出现横向裂缝。天气燥热时需用水车洒水减尘，确保基层干缩应变自如。

3、基层裂缝处理方案

3.1、加热施工式密封料封缝处理

半刚性路面基层出现横向裂缝，需要进行及时的封填处理，防止病害的进一步扩展和蔓延。裂缝宽度≤3mm的横向、纵向裂缝可采用加热施工式密封料封缝技术进行处理。首先将密封料进行加热，当密封料粘度变低后灌入裂缝中，待密封料冷却后，由于密封料在常温和低温时均有着较高的弹性，可随着裂缝的胀缩而发生弹性变形，始终保持其密封作用，这样就长期、有效地封闭了基层的裂缝。加热施工式密封料的品种主要有沥青橡胶类和沥青玛蹄脂等，其技术指标应满足《水泥混凝土路面嵌缝密封材料》（JT/T589-2004）的相关标准要求。

3.2、土工合成材料防治

土工合成材料的防护、防渗、补强加筋等多种功能在防止路面裂缝中能够起到重要的作用，其常用于处理横向裂缝、网状裂缝以及施工缝。应用于基层裂缝防治的土工合成材料常采用玻璃纤维格栅、聚酯玻纤土工织物、无纺布土工织物等。土工合成材料的技术指标应满足《公路土工合成材料应用技术规范》（JTG/TD32-2012）的相关标准要求。

施工前应清除接缝中的填料与杂物，并进行清洗（扫），再采用钢钉将土工合成材料固定，保持其平整、拉紧，不得起皱，使其具备有效的张力，铺完之后再用干净的钢轮压路机碾压一遍（如图1所示）。

土工合成材料的铺设宜对接铺设，确需搭接时，玻璃纤维格栅短边搭接宽度不宜大于20cm，长边搭接长度不宜大于10cm；土工织物短边搭接长度不宜大于15cm，长边搭接长度不宜大于10cm。随后根据摊铺方向，将后一端压在前一端部，搭接处采用钢钉固定。

条铺玻璃纤维格栅时，宜采用人工张拉并粘贴至对应的接（裂）缝，固定两端，再洒布热沥青瓜米石下封层（沥青采用普通石油沥青，用量为1.4～1.6kg/m2,瓜米石用量为4～6m3/1000m2)；条铺土工织物时，应先洒布粘层，再采用人工张拉土工织物粘贴，粘层材料可采用SBS改性乳化沥青，用量为0.4～0.6L/m2。

3.3、袖阀管注浆处理

对于纵向裂缝宽度＞2mm、路基整体未失稳的路堤，可采用袖阀管注浆处理方案。其施工工艺原理是通过配套的注浆机具是把具有充填和凝胶性能的浆液材料压入所需加固的基层及路基中，经过凝胶硬化后充填和堵塞基层及路基中的空隙，通过固结软弱和松散岩体使地层强度和自稳能力得到提高。

如图2、图3所示，袖阀管注浆布孔原则为：注浆孔采用回旋钻泥浆护壁成孔，注浆孔按正三角形布置，孔距1.5m，孔径91～108mm。钻孔布置注意避开管线，并不得破坏既有的基础。

正式注浆前应进行试孔以确定注浆加固的深度，一般为5～10m。注浆材料采用水泥砂浆，水泥可为P.C32.5袋装水泥或P.O42.5R袋装水泥，浆液配合比为水：灰：水玻璃=0.85;1.0:0.003。注浆压力一般为0.2～0.4MPa，注浆量100～150kg/m,施工时可以视现场具体情况斟酌调整。

袖阀管注浆施工顺序为：布孔→钻孔护壁→安装袖阀管→灌注封闭泥浆（套壳料）→固管止浆→开环灌浆→终灌。

当注浆压力≥1.0Mpa，吸浆量<2.5L/min，稳定时间25min，注浆终灌。发现被加固结构物有上抬的趋势时，立即停止注浆。施工前，应进行注浆相应试验。施工时，孔口采用止浆塞封闭。如发现地下有水流通道，孔内漏浆严重时，可掺入适量的的水玻璃作为速凝剂。

3.4、换填处理

换填处理常用于局部纵向裂缝、因局部位置含水量过大而产生的横向裂缝或弹簧现象的处治。该方案常与袖阀管注浆处理方案相结合。换填材料一般采用相同基层结构的混合料或素混凝土。换填后铺筑下一层结构层前需在施工缝位置条铺土工合成材料，具体施工工艺及材料要求应满足《公路路面基层施工技术细则》（JTG/TF20-2015）的相关标准要求。

4结语

本文对半刚性路面基层裂缝的常见产生原因及危害作出分析和总结，并对半刚性路面基层裂缝的预防及处理方案进行探讨，日常路面施工中，需以预防为主，注重裂缝排查，及时发现，并以裂缝产生原因为基础，结合以往工作经验，多种处理方案综合治理。

参考文献：

［1］李建鑫.浅析水泥稳定碎石基层裂缝产生原因及防治方法［J］.科技信息，2007.

［2］宁湘.袖阀管注浆施工工艺及质量控制[J].中国铁路，2011，（7）：68-71.

［3］李宇.超载车辆对公路路面的损害及其防治措施［D］.吉林大学，2007.