水泥穩(wěn)定碎石基層施工裂縫的防治對(duì)策

1、    水泥穩(wěn)定碎石基層施工裂縫的防治對(duì)策    陳煉摘要：水泥穩(wěn)定碎石基層在現(xiàn)行瀝青路面結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用，其主要特點(diǎn)在于具有足夠的強(qiáng)度和剛度、良好的平整度，能夠提供較高的承載力，有利于荷載的分布，同時(shí)能夠充分就地取材，具有較好經(jīng)濟(jì)性。但水泥穩(wěn)定碎石基層作為一種半剛性基層，存在著干縮和溫縮開(kāi)裂問(wèn)題，而這種基層開(kāi)裂反射到瀝青面層就會(huì)形成反射裂縫病害，進(jìn)而影響瀝青路面使用性能。本文分析了水泥穩(wěn)定碎石基層施工裂縫的危害及成因，并詳細(xì)闡述了水泥穩(wěn)定碎石基層施工裂縫的防治對(duì)策。關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石基層；施工裂縫；不均勻沉降；水泥；養(yǎng)護(hù)中圖分類(lèi)號(hào)： tq172文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)

2、碼：a一、裂縫產(chǎn)生的現(xiàn)象及危害（一）現(xiàn)象水泥穩(wěn)定碎石基層是半剛性結(jié)構(gòu)，處理不好易產(chǎn)生裂縫。一般在基層頂面沿橫向開(kāi)裂形成裂縫，裂縫大多為等距，縫寬在0.5-3.5mm之間，縫長(zhǎng)不定。較早出現(xiàn)的裂縫是在水穩(wěn)層養(yǎng)生過(guò)程中開(kāi)始出現(xiàn)，有的是在路面通車(chē)后在行車(chē)荷載作用下出現(xiàn)。（二）危害水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫的危害主要是：1、養(yǎng)生過(guò)程中出現(xiàn)的反射裂縫，在行車(chē)荷載、溫度荷載及降水的綜合作用下，裂縫縫隙處向下滲透自由水，降低水穩(wěn)基層承載能力。2、路面通車(chē)后在車(chē)輛荷載反復(fù)作用下使基層原有細(xì)微裂縫逐漸發(fā)展擴(kuò)大，使面層出現(xiàn)與基層相同的、有規(guī)則的反射裂縫。這兩種病害均導(dǎo)致路表水通過(guò)裂縫進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，基層的細(xì)集料形成泥漿被

3、行車(chē)荷載擠出路面。水泥混凝土路面因反射裂縫開(kāi)裂、起拱、碎板；瀝青混凝土中粘附在碎石表面的瀝青剝離，路面出現(xiàn)坑洞、碎裂、松散。路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、承載能力降低，最終造成影響道路使用壽命。1二、水泥穩(wěn)定碎石產(chǎn)生裂縫的原因（一）干縮裂縫水泥穩(wěn)定碎石在經(jīng)過(guò)施工操作成型后再空氣中逐漸硬化，隨著混合料中水分的減少，體積收縮，每隔一段距離產(chǎn)生均勻的干縮裂縫。應(yīng)從水泥穩(wěn)定碎石組成要素分析原因，水泥在混合料凝結(jié)硬化過(guò)程中產(chǎn)生水化熱，消耗大量的水分。水泥含量越高，發(fā)生水化熱過(guò)程消耗的水分越多。另一方面，碎石集料表面也要吸附水，集料中的細(xì)料含量越多，表面吸附的水分就越多，再者，基層施工過(guò)程中，含水量越大，蒸發(fā)散失的水分就

4、越多，因此就越易產(chǎn)生干縮裂縫。（二）溫縮裂縫水泥穩(wěn)定碎石混合料中含有不大于6%的水泥劑量，在凝結(jié)硬化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較多的熱量，所以具有熱脹冷縮的性質(zhì)，在混合料硬化初期，水泥水化放出較多的熱量，由于散熱較慢，因此其內(nèi)部溫度較高，導(dǎo)致內(nèi)部體積膨脹。如果作業(yè)環(huán)境氣溫下降，外部冷卻收縮，發(fā)生熱脹冷縮效應(yīng)，內(nèi)脹外縮相互制約，產(chǎn)生應(yīng)力超過(guò)其極限抗彎強(qiáng)度，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生溫度裂縫，其分布多數(shù)是橫向。（三）縱縫施工過(guò)程中由于局部土基壓實(shí)度或基層壓實(shí)度沒(méi)有滿(mǎn)足規(guī)范、設(shè)計(jì)要求，從而引發(fā)水泥穩(wěn)定碎石基層出現(xiàn)早期縱縫。道路基層7d養(yǎng)護(hù)期滿(mǎn)后，管理不到位，土基出現(xiàn)沉降會(huì)導(dǎo)致基層出現(xiàn)反射縱縫；如果水泥穩(wěn)定碎石基層大于22cm時(shí)，

5、采用分層攤鋪、碾壓作業(yè)，第一層攤鋪碾壓成型時(shí)，其厚度較薄，一般在15cm左右，盡管養(yǎng)護(hù)期滿(mǎn)，但其承載能力較低，也會(huì)產(chǎn)生縱向裂縫。（四）網(wǎng)狀裂縫水泥穩(wěn)定碎石基層出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫，它是由于在外力作用下，局部彎沉太大，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞的一種破壞性較大的裂縫，如遇雨季，下雨積水滲入，在外力作用下引起翻漿。初期時(shí)僅為網(wǎng)狀細(xì)裂紋，在外力不斷作用和裂縫處水分的蒸發(fā)，使基層呈塌陷狀。網(wǎng)狀裂紋不斷擴(kuò)散變大，發(fā)展成為發(fā)散型裂縫。網(wǎng)狀裂縫也叫“龜裂”。（五）路基不均勻沉降產(chǎn)生裂縫路基作為基層的下承層結(jié)構(gòu)，必須做到壓實(shí)度滿(mǎn)足規(guī)范設(shè)計(jì)要求，做到防護(hù)管理到位，避免雨水侵入，反之，在重車(chē)的作用下基層產(chǎn)生反射裂縫，呈縱向裂縫，有時(shí)

6、顯弧狀分布，且表面形成一定的高度差。三、水泥穩(wěn)定碎石基層施工裂縫的防治對(duì)策（一）減少路基不均勻沉降目前公路路基大多數(shù)采用了較高的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，材料的塑指和 cbr 值都有較嚴(yán)格的要求，但由于公路水文地質(zhì)情況復(fù)雜多變，不同路段的路基干濕狀態(tài)不盡相同，施工條件、施工情況千差萬(wàn)別，不可避免存在工后沉降，水泥穩(wěn)定碎石基層的剛度同土基的剛度相差懸殊，層底很小的彎拉變形即可導(dǎo)致基層的開(kāi)裂，因此減少路基工后不均勻沉降有利于預(yù)防水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫發(fā)生。對(duì)于減少路基工后不均勻沉降，一般可采用如下技術(shù)措施：1、選擇砂礫等透水性材料作為路基填料，以加快完成路基工后沉降；2、成型路基鋪筑基層之前至少有半年的沉降穩(wěn)定期，

7、對(duì)于高填路基尤其應(yīng)確保沉降穩(wěn)定期；3、對(duì)于工期緊的路基項(xiàng)目可采用強(qiáng)夯、沖擊碾壓或超載預(yù)壓處理，以加快路基不均勻沉降；4、盡可能減少路基填料波動(dòng)，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，要加強(qiáng)對(duì)松鋪厚度和碾壓遍數(shù)的控制，要選擇噸位足夠、性能優(yōu)良的壓實(shí)設(shè)備，保證壓實(shí)均勻性；5、加強(qiáng)路基排水設(shè)計(jì)和施工，嚴(yán)格控制上路床的塑指，以保證路基的水穩(wěn)定性。（二）加強(qiáng)施工控制1、材料特性及級(jí)配控制材料特性及級(jí)配控制方面一般可采用如下技術(shù)措施：（1）在減少含泥量的同時(shí)，限制細(xì)料、粉料用量，0.075mm 以下顆粒含量不大于5%，宜接近于 0；（2）采用骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)礦料級(jí)配，研究和實(shí)踐表明，骨架密實(shí)型級(jí)配可以有效降低干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)；

8、（3）水泥穩(wěn)定碎石混合料中摻加部分粉煤灰代替等量水泥，有利于提高90d 強(qiáng)度，降低干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)，提高抗裂性能；（4）水泥穩(wěn)定碎石混合料設(shè)計(jì)時(shí)限制干縮應(yīng)變。2、水泥劑量控制水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度主要來(lái)源于兩個(gè)方面：一是集料的內(nèi)摩阻力，二是水泥的膠結(jié)作用。因此，水泥劑量對(duì)于水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度有著直接的影響， 同等條件下增加水泥劑量有利于提高基層強(qiáng)度，但隨著水泥劑量增加，水泥穩(wěn)定碎石基層收縮也隨之增加，產(chǎn)生裂縫的機(jī)率也增加。不同性質(zhì)的集料混合料達(dá)到相同的強(qiáng)度需要不同的水泥劑量。一般來(lái)講，水泥劑量在4%以下時(shí)，水泥穩(wěn)定碎石基層的抗沖刷能力會(huì)急劇下降，但是水泥劑量大于 6%是危險(xiǎn)的，水泥穩(wěn)定碎

9、石基層容易產(chǎn)生裂縫。實(shí)踐表明，減少水泥劑量的波動(dòng)、在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求下限制水泥劑量有利于減少水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫的產(chǎn)生。3、碾壓含水量控制傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為，基層的表面越光滑越好，事實(shí)并非如此。太光滑的基層表面，會(huì)使層間的粘結(jié)力變差，容易形成滑動(dòng)面，同時(shí)基層的表面光滑必然要增加細(xì)料含量和碾壓時(shí)含水量，在高溫季節(jié)施工，通常會(huì)在表面灑水，造成碾壓時(shí)含水量過(guò)高，壓路機(jī)在振動(dòng)碾壓時(shí)，水泥漿會(huì)上浮至表面，在水分蒸發(fā)和水泥水化時(shí)，基層容易產(chǎn)生干縮裂縫和收縮裂縫。 因此，在基層施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制施工碾壓時(shí)含水量，混合料的含水量不宜超過(guò)最佳含水量，尤其在空氣濕度大的項(xiàng)目地區(qū)，混合料的含水量揮發(fā)緩慢。4、施工工藝控

10、制施工工藝控制的好壞關(guān)系到水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量的好壞，也就影響到基層是否容易產(chǎn)生裂縫。由于攤鋪機(jī)布料器的設(shè)計(jì)缺陷，攤鋪時(shí)中央部分的混合料容易離析，形成離析帶，這些離析帶是基層整體中的薄弱帶，在行車(chē)荷載的作用下容易在表面造成彎拉應(yīng)力集中，進(jìn)而形成縱向裂縫，這說(shuō)明施工工藝的不完善、控制不到位也是造成水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫的重要原因，為此應(yīng)加強(qiáng)施工工藝控制：（1）采用計(jì)量精度高、產(chǎn)量 400th 以上拌和設(shè)備，合理設(shè)置工作參數(shù)，水泥穩(wěn)定碎石混合料的拌和時(shí)間要根據(jù)機(jī)械性能準(zhǔn)確掌握，并確保拌和均勻；（2）采用性能優(yōu)良的攤鋪機(jī)、壓路機(jī)，確保機(jī)械設(shè)備技術(shù)性能完好，配料、拌和、運(yùn)輸、攤鋪?zhàn)鳂I(yè)有序配合；（3）加強(qiáng)施工過(guò)程的控制和施工組織管理，盡量減少或避免混合料的離析。5、養(yǎng)護(hù)控制由于高溫季節(jié)容易保證施工強(qiáng)度，水泥穩(wěn)定碎石基層一般選擇在高溫季節(jié)鋪筑，但高溫氣候也容易造成基層干縮開(kāi)裂，因此應(yīng)加強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石基層的養(yǎng)生。 基層碾壓完畢，應(yīng)及時(shí)采用塑料薄膜或土工布覆蓋養(yǎng)生，以減少基層內(nèi)外溫差，防止基層材