半剛性基層收縮裂縫的成因與防治

秦成成

【摘 要】本文主要闡述了水泥穩(wěn)定粒料基層產(chǎn)生裂縫的原因和防治辦法，并說(shuō)明在實(shí)際施工中怎樣及早預(yù)防此類(lèi)路面病害的產(chǎn)生并提出了相應(yīng)的措施。

【關(guān)鍵詞】水泥；基層；裂縫；原因；防治

0.前言

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)道路的要求也越來(lái)越高，因此在道路修建的過(guò)程中，普遍采用了水泥穩(wěn)定粒料做為基層，水泥穩(wěn)定粒料強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好，但由于水泥穩(wěn)定粒料基層施工經(jīng)驗(yàn)不足，片面追求基層強(qiáng)度，結(jié)果路面出現(xiàn)了大面積裂縫，影響了公路使用質(zhì)量。現(xiàn)將產(chǎn)生裂縫的原因及怎樣防治做一簡(jiǎn)要分析。

1.水泥穩(wěn)定粒料基層產(chǎn)生的裂縫的主要原因分析

通過(guò)對(duì)強(qiáng)度到期后基層損壞情況的調(diào)查檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)引起水泥穩(wěn)定粒料基層產(chǎn)生路面裂縫的原因：①設(shè)計(jì)不完善。②基層的級(jí)配不合理、水泥劑量過(guò)高、強(qiáng)度過(guò)大。③溫度裂縫和超載車(chē)輛過(guò)多。

（1）設(shè)計(jì)不完善。設(shè)計(jì)時(shí)未考慮水泥碎石基層的切縫處理，如果設(shè)計(jì)切縫并切縫及時(shí)可以減少半剛性基層的干縮和溫差裂縫。

（2）基層及級(jí)配不合理：1）在施工中不重視級(jí)配設(shè)計(jì)，使用的級(jí)配不合理。級(jí)配不合理，水泥穩(wěn)定粒料強(qiáng)度偏低、偏差系數(shù)大、強(qiáng)度不合格。在通常情況下凡是裂縫最嚴(yán)重的地方，混合料中碎石最大粒徑偏小。2）在施工過(guò)程中，為滿足強(qiáng)度的需要，不能只用增大水泥劑量的方法來(lái)提高強(qiáng)度（水泥劑量不得超過(guò)6%），水泥用量過(guò)大，造成無(wú)側(cè)限7天抗壓強(qiáng)度過(guò)高（8Mpa以上），強(qiáng)度過(guò)高，剛性就大，基層材料與底基層材料的模量比就會(huì)增加從而增大基層底面由行車(chē)荷載引起的拉應(yīng)力或拉應(yīng)變，容易使基層在行車(chē)荷載下產(chǎn)生開(kāi)裂。另一方面，水泥穩(wěn)定基層材料的強(qiáng)度高，基層內(nèi)出現(xiàn)的收縮裂縫的間距就大，裂縫的寬度也大，寬度大的裂縫是荷載能力差，容易促使瀝青面層開(kāi)裂產(chǎn)生裂縫。

（3）溫度裂縫。主要是溫度疲勞裂縫，這種裂縫主要發(fā)生在太陽(yáng)照射強(qiáng)烈、日溫度大的季節(jié)。白天溫度與夜間溫度之差很大。還有夏季施工中含水量不易控制，往往偏高，易干縮，產(chǎn)生干縮裂縫。半剛性材料基層一般在高溫季節(jié)修建，成型初期基層內(nèi)部含水量大，且尚未被瀝青面層封閉，基層內(nèi)部水分必然要蒸發(fā)，從而發(fā)生由表及里的干燥收縮。由于熱脹冷縮，水泥穩(wěn)定粒料在低溫時(shí)就要發(fā)生收縮。當(dāng)溫度應(yīng)力超過(guò)材料的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，產(chǎn)生裂縫。

2.水泥穩(wěn)定粒料基層產(chǎn)生裂縫的措施

綜上所述，針對(duì)水泥穩(wěn)定粒料基層措施很多；（1）將基層預(yù)先鋸縫。（2）調(diào)整集料級(jí)配的合理性，限制基層材料的強(qiáng)度和水泥用量。（3）調(diào)整水泥穩(wěn)定粒料的施工時(shí)間。（4）嚴(yán)格控制超載車(chē)輛。

1）為了避免薄瀝青面層下的水泥穩(wěn)定粒料基層產(chǎn)生不規(guī)則的紊亂裂縫并反射到瀝青面層上，也為了減少裂縫的破壞作用，應(yīng)在水泥穩(wěn)定粒料基層上每隔8-12m做一假縫，深6-10cm，縫寬10-12mm的裂縫，切縫后立即用瀝青碎石填塞。

2）根據(jù)施工規(guī)范對(duì)砂礫石的級(jí)配進(jìn)行改善，重新試驗(yàn)，把級(jí)配調(diào)整合理，強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，減少水泥用量，限制基層材料的強(qiáng)度不超過(guò)某一高限值。我個(gè)人認(rèn)為，在以后的施工過(guò)程中，水泥穩(wěn)定基層7天齡期的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度值最高不能超過(guò)4Mpa，水泥劑量不能超過(guò)6%，這樣限制的目的是減少水泥穩(wěn)定粒料的收縮性或減輕水泥穩(wěn)定基層可能產(chǎn)生的收縮應(yīng)變。

3）當(dāng)施工的現(xiàn)場(chǎng)氣溫大于等于30℃時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整水泥穩(wěn)定粒料的施工時(shí)間，避開(kāi)中午高溫時(shí)段施工，可選擇在早晨、傍晚或夜間施工（夜間施工應(yīng)有良好的操作照明，確保施工安全），切縫時(shí)間也應(yīng)當(dāng)調(diào)整應(yīng)按250溫度小時(shí)計(jì)，要比常溫施工適當(dāng)提早切縫，以防止斷板，及早防止水泥穩(wěn)定粒料基層裂縫的產(chǎn)生。

4）嚴(yán)格控制超載車(chē)輛。由于交通運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展，大噸位車(chē)輛逐年增多，單軸軸載比原設(shè)計(jì)計(jì)算軸載增加幾倍，超載車(chē)輛較多，對(duì)裂縫部位造成剪切破壞，不要太早開(kāi)放交通，要嚴(yán)格控制超載車(chē)輛的運(yùn)行，重載車(chē)輛的行駛?cè)菀讓?duì)路面造成破壞。

3.結(jié)束語(yǔ)

水泥穩(wěn)定粒料基層的裂縫是一種常見(jiàn)病害，只要從設(shè)計(jì)、選材、施工維護(hù)等方面加以控制，裂縫問(wèn)題是可以克服并解決的。