半刚性基层沥青路面综合抗裂技术分析
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摘 要：半刚性基层沥青路面是公路施工中常见方式，具有稳定性强、抗压性好、强度高等特点，在自然因素的影响下，会出现一定程度的裂缝，需要采取相关措施进行解决。因此，应详细分析裂缝的类型、形成原因、技术试验等，在此基础上，采取针对性的措施进行修复，提升路面的平整性，保证车辆的稳定通行。
关键词：半刚性基层;沥青路面;抗裂技术
中图分类号： U416 文献标志码：A
沥青路面的综合性能显著，具有较好的抗滑性、耐磨性、持久性，能够减震、降噪、提高行车的舒适性，其中，基层主要采用半刚性基层，能够提高路面的荷载，满足车辆的运行要求，保障交通的顺利通行，此种特殊的路面结构在施工中应用广泛。但是，由于受技术、经济、自然等因素的影响，沥青路面会造成一定的损害，经常会出现一些裂缝，影响了路面的质量，缩短了使用寿命，必须引起高度重视。应结合实际情况，详细研究相关的裂缝问题，使用合适的抗裂技术，做好各个环节的施工，并加强质量控制，保证公路的最终质量，促进公路事业的进一步发展。
1 半刚性基层沥青路面工艺方面存在的问题
现阶段，半刚性基层在我国很多沥青路面中采用，能够有效抵御行车过程中产生的竖向荷载，在重型车辆碾压下，基层和面层间的剪切应力加大，容易出现滑移现象。对于半刚性基层来讲，温度以及干燥收缩是产生裂縫的主要原因，在外界温度出现较大变化的情况下，基层会产生相应的附加应力，一旦超过了极限拉应力值，裂缝将产生在路面上。使用传统工艺，在沥青路面施工中，铺筑半刚性基层铺筑之后，要保湿大约7 d，浇透透层油之后，铺筑沥青层，其中4个问题。1）在洒水养护过程中，基层含水量的变化幅度较为明显，呈现剧烈的变动，在这种情况下，细小的干缩裂缝极易产生。2）透油层的洒布不均匀，养护不到位，或者在其他因素的影响下，粘结现象出现在基层和面层之间。3）养护间隔了较长的时间，在风吹日晒下，工程质量降低。较大的温差严重影响了长期暴露在外的基层，从而引发收缩裂缝。4）由于施工周期较长，会出现抢修和改造等临时工程，正常交通受到阻碍，管理难度较大[1]。
2 半刚性基层沥青路面连续施工
2.1 半刚性基层沥青路面连续施工原理
对于半刚性基层沥青路面，采取连续施工的方法，能够有效改善传统沥青路面由于分层摊铺和碾压而出现的病害。在基层混合料中加入抗裂缝剂，材料的力学性能得到了明显改善，基层混合料的凝结时间能够延长。完成碾压操作后，在基层混合料终凝之前，可以铺筑沥青面层。初凝的基层会嵌入经过振动与碾压沥青面层骨料，嵌锁的基层和面层，接触面在交错下会形成一定的摩擦力，接触的表面也有效交错，因此不用浇洒透油层，也可以省去洒水养护操作。采取这样的施工方式，不仅能够减少施工工期，还能在控制成本的基础上，解决施工中存在的污染问题。
2.2 半刚性基层沥青路面连续施工的优势
半刚性基层沥青路面连续施工的优势。1）能够减少沥青路面产生裂缝。由于一定量的抗裂剂和缓凝剂加入到沥青材料中，因此，在温缩和干缩的影响下，材料的抗裂性能得到明显提升。2）不同层之间的粘合力明显增强。沥青路面和水泥稳定碎石基层之间有效结合在一起，形成一个完整的板体，密实性和坚固性良好。3）节约施工时间。由于是连续施工，能同时摊铺和碾压基层与面层，并且只需要养护面层，降低了施工成本，可行性和经济性较强。
3 案例基本情况
某公路全长为22.5 km，设计为双向八车道，沥青路面结构为：5 cmAC-14上面层、7 cmAC-21中面层、9 cmAC-26下面层。现场勘查之后，决定使用连续施工方式，使面层和基层能够合为一体，增强其板性。正式施工前，选取其中的4 km路段进行试验施工，具体内容如下所述。
4 室内试验
4.1 原材料
4.1.1 水泥
基于该文的工程案例，选择的是标号为42.5的普通硅酸盐水泥，初凝和终凝时间分别为286 min和380 min，28 d抗压强度为48.5 MPa，具有良好的稳定性和，综合性能好。
4.1.2 缓凝剂
在水泥材料中掺入缓凝剂，水泥凝结时间能有效延长，早期强度与终凝强度也能得到相应提高。根据工程的实际情况，该文选用密度为2.55 g/cm3、密度为2.55 g/cm3的磷石膏作为缓凝剂。
4.2 试验结果
在制备制备水泥胶浆的时候，应掺入不同质量占比的缓凝剂，最终确定固定水胶比为0.36。结合《水泥标准规范》和《水泥胶砂强度检验方法》的内容，对水泥凝结时间、强度等进行测试，各检测指标见表1。
分析数据可以知道，在缓凝剂掺量增加的情况下，水泥凝结时间逐步延长，7 d抗压强度缓慢下降，28 d抗压强度先增后降[2]。水泥强度最高值，对应的掺量为4%，达到了最佳的凝结时间，因此，具体抗裂施工中，应选用此掺量。
5 半刚性基层沥青路面连续施工抗裂技术
5.1 施工流程
5.1.1 拌和施工
在施工过程中，水泥稳定碎石混合料的拌和是重要环节，必须重视水泥量、含水量和级配等参数的控制，从而保证混合料的性能达标。严格遵照相关规范，定时抽样检查，全面控制配合比和水泥含量。缓凝剂掺量为4%，对于混合料掺量，可以调整物料齿轮来控制，含水量视实况而定，避免过高或者过低，防止后期出现离析和碾压不到位的现象。
5.1.2 混合料运输
物料齿轮来控制混合料从出料运输到铺筑施工现场，确定路程大约时间，运输过程中，将塑料薄膜覆盖在混合料上，避免水分蒸发。运输速度应均匀稳定，防止因振动和颠簸等造成混合料的损失，最大限度地保证混合料性能。
5.1.3 基层摊铺施工 摊铺基层的时候，对于水泥初凝时间，应严格控制，摊铺系数控制在1.30～1.35，必须空出充足的时间，做好后期面层的摊铺碾压施工。水稳碎石材料的摊铺时间一般为3 h，应连续、均匀、缓慢的进行摊铺，2 m/min为正常情况下的摊铺速度，可依据现场情况灵活调整。
5.1.4 基层碾压施工
在碾压水泥混凝土时，应选择吨位较大的钢轮压路机，遵循“高频低幅、紧跟慢压”的基本原则，分别进行初压、复压和终压施工。先静压1遍，再振压4遍，最后再静压1遍，按照这样的流程，有序地进行碾压。
5.1.5 面层摊铺施工
选择型号规格合适的摊铺机械，均匀摊铺沥青混合料，结合水泥混合料基层的情况，在未完全硬化的时候，提前进行摊铺[3]。摊铺时候，必须保持均匀稳定的速度，与基层摊铺稍有区别，大约为2.5 m/min。
5.1.6 面层碾压施工
碾壓沥青混合料面层的时候，一般选择双驱双振刚轮压路机，先用1.5 km/h～2 km/h的速度静压1遍，再用2.5 km/h～3 km/h的速度振压3遍，最后用大约4 km/h的速度静压1遍，以此来完成初压、复压、终压3个环节，保证面层的碾压效果。
5.2 路段检测
在检测施工路段的时候，应该严格检测压实度和含水量，通车一段时间后，统计面层的裂缝情况，具体内容如下。
5.2.1 压实度检测
检测基层初始压实度以及含水率的时候，需要借助无核密度仪完成，测得实际数值见表2。
从表1中可知，7 d以内，初始压实度和最终压实度的变化并不明显，说明压实度良好，含水率未出现较大变化，基本上保持平稳趋势，材料的干缩开裂现象得到有效控制[4]。
5.2.2 裂缝观测
详细统计施工路段路面裂缝，对比施工段和常规段，采取人为观察法，相关数据见表3。
根据表3数据可以得出，施工后，半刚性基层沥青路面的质量得到有效提升，裂缝数量明显减少，起到了非常明显的施工效果。
5.3 经济效益和社会效益分析
经济效益和社会效益分析如下。1）施工进度明显加快，有效节约了设备台班费。在实际施工中，上下水泥稳定基层铺筑一层，与分层铺筑相比，能够节约一半的施工费用，并且提高一倍的施工效率。2）节省基层养生费用。常规技术需要进行7 d的养护，每平方米机械人工、材料费、养护为2.5元，以此推算，采用快速施工工艺，每公里可节约养护费用为1000×10×2.5=2.5万元。3）基层和面层同步施工，两者能够密切结合，节省了透层油工序相关费用。传统施工中，需要将透层油洒布在基层和面层上，以此来固定和联结两者，每公里大约可节约3万元[5]。
6 结语
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。
参考文献
[1]孙静.半刚性基层沥青路面连续施工抗裂技术[J].四川建材，2019（4）：9-10.
[2]金光来，臧国帅.半刚性基层沥青路面横向裂缝的演变规律[J].筑路机械与施工机械化，2020（Z1）：90-91.
[3]李峻西.解析半刚性基层沥青路面综合抗裂技术[J].四川建材，2015（6）：89-90.
[4]何满龙.半刚性基层沥青路面连续施工抗裂技术[J].交通世界，2018（Z2）：90-91.
[5]王晔.半刚性基层沥青路面反射裂缝的危害与控制[J].绿色环保建材，2020（4）：12-13.
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