1 引言

目前，我國大部分高速公路路面采用半剛性基層[1]。由于受到行車荷載、外界環(huán)境、公路自身老化等因素的長期影響，瀝青路面會出現(xiàn)一定的病害， 導致基層穩(wěn)定性和強度降低。相比于傳統(tǒng)的施工工藝，半剛性基層瀝青路面抗裂施工措施主要是在混合料內加入一定量的抗裂縫劑，改善半剛性材料力學性能，通過一系列攤鋪碾壓作業(yè)后，提高公路的整體質量，同時可解決施工中的環(huán)境污染問題。 本文對瀝青路面半剛性基層抗裂措施及施工工藝進行研究，為瀝青路面建設提供參考。

2 項目概況

本文案例項目為某高速公路工程，全線長約102.256 km，雙向四車道設計標準，路基寬27 m，瀝青混凝土路面，且基層設計為半剛性基層，主要材料為水泥穩(wěn)定土。 由于半剛性基層的收縮開裂及由此引起瀝青路面的反射性裂縫普遍存在， 且半剛性基層層間水無法順利排出， 長時間會導致嚴重的路面病害。 因此，本項目經(jīng)研究決定在基層材料中摻加抗裂縫劑，并對半剛性基層防裂施工技術要點進行重點研究。

3 原材料性能

3.1 集料性能

半剛性基層材料的選用原則如下。

1）硬度：要具有一定的壓碎值和磨耗值以滿足行車荷載的需求。

2）巖性：選擇堿性或中性集料，避免酸性集料。

3）表面特征：選擇表面粗糙、粒徑較大且形狀多為立方體的集料。

4）黏附性：要求具有較高的黏附性，以確保雨季時，在行車荷載以及水壓力下不會導致瀝青與集料脫離。

3.2 水泥物理性能研究

通過試驗對本項目所選P·O32.5 普通硅酸鹽水泥物理性質進行檢測，試驗結果見表1。

表1 水泥物理性能指標表

由表1 可知，所選用水泥滿足技術要求，可用于施工。

3.3 瀝青性能研究

進行半剛性基層抗裂連續(xù)施工時， 需要瀝青結合料具有一定的黏附性[2]，以確保與其他結構層有足夠的黏結力；要有較大的裹覆面積。 本項目在施工及試驗時選用70 號基質瀝青并對其性能進行檢測，與試驗及施工規(guī)范對比，70 號基質瀝青所有性能均滿足施工要求。

4 施工工藝

4.1 施工前準備

正式施工之前， 對各項施工原材料進行室內性能檢測，確?？蓾M足規(guī)范及設計要求，同時還應做好原材料的防塵防潮措施，提前調試各項施工機械設備，確?？烧Ｍ度胧┕な褂谩?/p>

4.2 拌和

根據(jù)不同項目選擇合適的水泥拌和機， 本項目中選擇WEC-500 水泥拌和機，通過試驗確定室內試驗配合比，并將其轉換為工地配合比，做到對配合比的嚴格控制。

4.3 運輸

運輸前，確定運輸車車輛數(shù)。 運輸過程中，應防止車輛急剎車、急轉彎等問題。

4.4 攤鋪

攤鋪前，應選擇合理的攤鋪機型號進行攤鋪施工。 攤鋪機在運行過程中應始終直線運行，攤鋪溫度均勻連續(xù)控制，提高面層平整度[3]。

4.5 碾壓

碾壓是施工過程中最關鍵的環(huán)節(jié)之一，在攤鋪結束后進行，其規(guī)則為“先輕壓，后重壓、先慢壓，后快壓、先壓兩邊，后壓中間”， 壓實遍數(shù)在8 次以上，14 次以下為佳， 碾壓通常分為初壓、復壓、終壓3 個步驟，溫度分別控制在150 ℃、135 ℃、90 ℃以上。

5 抗裂縫劑對路用性能影響

5.1 抗裂縫劑對路面抗折強度影響

為了研究抗裂縫劑對路面基層抗折強度的影響， 在水泥含量為7%的水泥穩(wěn)定碎石中，逐次加入占水泥穩(wěn)定碎石含量分別為0%、2%、4%、6%、8%、10%、12%的抗裂縫劑對其進行試驗研究。 每組試樣進行3 次試驗， 得到試驗數(shù)據(jù)并取平均值，試驗結果見表2、圖1。

圖1 抗裂縫摻量對水泥穩(wěn)定碎石抗折強度影響試驗圖

表2 抗裂縫摻量對水泥穩(wěn)定碎石抗折強度影響試驗表

由表2、圖1 可知，當抗裂縫劑摻量為0%時，7 d 抗壓強度為4.49 MPa，28 d 抗壓強度為5.31 MPa；當抗裂縫劑摻量為2%時，7d 抗壓強度為4.53 MPa，28 d 抗壓強度為5.56 MPa；當抗裂縫劑摻量為4%時，7d 抗壓強度為4.50 MPa，28 d 抗壓強度為5.41 MPa； 當抗裂縫劑摻量為6%時，7d 抗壓強度為4.40 MPa，28 d 抗壓強度為5.21 MPa； 當抗裂縫劑摻量為8%時，7 d 抗壓強度為3.42 MPa，28 d 抗壓強度為4.2 MPa；當抗裂縫劑摻量為10%時，7 d 抗壓強度為2.54 MPa，28 d 抗壓強度為3.06 MPa； 當抗裂縫劑摻量為12%時，7 d 抗壓強度為2.1 MPa，28 d 抗壓強度為2.56 MPa。

通過對上述數(shù)據(jù)分析可得出，抗裂縫劑摻量在6%以內時，抗壓強度變化微小，在當抗裂縫劑在6%～12%以內時，抗壓強度在逐漸降低，在12%時達到最低。 由此可見，當抗裂縫劑使用摻量在6%時效果最佳，且可滿足瀝青路面基層強度要求。

5.2 抗裂縫劑對劈裂強度影響

為了研究抗裂縫劑對劈裂強度的影響，在水泥含量為7%的水泥穩(wěn)定碎石中， 逐次加入占水泥穩(wěn)定碎石含量分別為0%、2%、4%、6%、8%、10%、12%的抗裂縫劑對其進行試驗研究。 試驗結果見表3、圖2。

圖2 抗裂縫劑對劈裂強度影響試驗表

表3 抗裂縫劑對劈裂強度影響試驗表

由表3、圖1 可知，當抗裂縫劑摻量為0%時，7 d 劈裂強度為0.48 MPa，28 d 劈裂強度為0.64 MPa；當抗裂縫劑摻量為2%時，7 d 劈裂強度為0.46 MPa，28 d 劈裂強度為0.63 MPa；當抗裂縫劑摻量為4%時，7 d 劈裂強度為0.45 MPa，28 d 劈裂強度為0.64 MPa； 當抗裂縫劑摻量為6%時，7 d 劈裂強度為0.43 MPa，28 d 劈裂強度為0.58 MPa； 當抗裂縫劑摻量為8%時，7 d 劈裂強度為0.34 MPa，28 d 劈裂強度為0.47 MPa；當抗裂縫劑摻量為10%時，7 d 劈裂強度為0.26 MPa，28 d 劈裂強度為0.33 MPa； 當抗裂縫劑摻量為12%時，7 d 劈裂強度為0.22 MPa，28 d 劈裂強度為0.25 MPa。

對上述數(shù)據(jù)進行分析可知，抗裂縫劑摻量在6%內，劈裂強度變化極小，隨強度要求極小。 因此，在瀝青路面基層施工時適量的摻加抗裂縫劑，可使路面基層劈裂強度更佳。

6 結語