水泥穩(wěn)定性碎石公路基層裂縫成因及處理措施

摘要：水泥穩(wěn)定性碎石除應(yīng)具有一定的強(qiáng)度，能安全地承受設(shè)計(jì)荷載外，還應(yīng)具備適應(yīng)其周圍自然環(huán)境的能力，以及滿足使用上的其他特殊要求，因而具有各種特殊性能。在公路工程中采用水泥穩(wěn)定性碎石路面進(jìn)行施工，由于材料和施工方面的原因，使得公路工程施工中水泥穩(wěn)定性碎石基層裂縫發(fā)生。本文將針對(duì)公路工程施工中的水泥穩(wěn)定性碎石基層裂縫成因及對(duì)策進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：公路工程;水泥穩(wěn)定性碎石;裂縫

水泥穩(wěn)定性碎石具有許多優(yōu)點(diǎn)，可以根據(jù)不同的要求配制不同性能的水泥穩(wěn)定性碎石;水泥穩(wěn)定性碎石在凝結(jié)前具有良好的可逆性，可以澆注成各種形狀和大小的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)物;與鋼筋有牢固的粘結(jié)力，能制作鋼筋水泥穩(wěn)定性碎石結(jié)構(gòu)和構(gòu)件;硬化后有比較高的強(qiáng)度和良好耐久性;其粗、細(xì)集料可以就地取材，成本低。但水泥穩(wěn)定性碎石也有抗拉強(qiáng)度低、容易開裂、自重大等缺點(diǎn)[1]。

一、水泥穩(wěn)定性碎石材料的特性

水泥穩(wěn)定性碎石拌和工作性簡(jiǎn)稱和易性，是指水泥穩(wěn)定性碎石拌和物易于拌和、運(yùn)輸、澆灌、搗實(shí)雕性能，是一項(xiàng)綜合的技術(shù)性質(zhì)，包括流動(dòng)性、黏聚性和保水性。在此將三者一并介紹。

流動(dòng)性是指水泥穩(wěn)定性碎石拌和物在本身自重或施工機(jī)械振搗的作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)，均盆地填充模板，形成密實(shí)的水泥穩(wěn)定性碎石體的性能。

黏聚性是指水泥穩(wěn)定性碎石拌和物在施工過程中其組成材料之間有一定的黏聚力，在一系列工藝過程中流而不散，不產(chǎn)生分層和離析的現(xiàn)象。

保水性是指水泥穩(wěn)定性碎石拌和物在施工過程中，具有一定的保持水分的能力，不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。發(fā)生泌水現(xiàn)象的水泥穩(wěn)定性碎石拌和物，由于水分分泌出來會(huì)形成透水孔隙，趟而影響水泥穩(wěn)定性碎石的密實(shí)性，降低其質(zhì)量。

二、公路工程施工中水泥穩(wěn)定性碎石基層裂縫成因分析

（一）原材料選擇不當(dāng)

1.水泥強(qiáng)度不足、安全性差、堿含量超標(biāo)是水泥穩(wěn)定性碎石開裂、斷板的主要原因之一。一般情況下，路面水泥穩(wěn)定性碎石宜選用堿含量不大于0.6%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的水泥。

2.水泥穩(wěn)定性碎石配合比選用不當(dāng)。路面水泥穩(wěn)定性碎石的配合比應(yīng)與結(jié)構(gòu)水泥穩(wěn)定性碎石有所區(qū)別，尤其是水泥穩(wěn)定性碎石的砂率選擇、水灰比、用水量的確定、單位水泥用量的多少、施工中的準(zhǔn)確計(jì)量等都直接影響路面水泥穩(wěn)定性碎石的性能。根據(jù)不同的施工機(jī)械和施工工藝，應(yīng)綜合考慮以上參數(shù)的選擇，并以成型后表層砂漿層的厚度，適當(dāng)調(diào)整配合比的組成，防止由于水泥穩(wěn)定性碎石拌制不均勻及砂漿層過厚形成的收縮不均[2]。

3.集料（砂、碎石）含泥量及有機(jī)質(zhì)含量超標(biāo)。就路面水泥穩(wěn)定性碎石與結(jié)構(gòu)水泥穩(wěn)定性碎石強(qiáng)度特性及受力特性來看，路面水泥穩(wěn)定性碎石所用砂、石料的含泥量及有機(jī)質(zhì)含量應(yīng)比結(jié)構(gòu)水泥穩(wěn)定性碎石進(jìn)行更加嚴(yán)格的控制，否則將直接影響水泥穩(wěn)定性碎石的界面粘接強(qiáng)度及抗彎拉強(qiáng)度。同時(shí)過量的黏土含量有降低水泥穩(wěn)定性碎石面層耐熱性能，增大局部水泥穩(wěn)定性碎石收縮膨脹的趨勢(shì)。有資料表明，在同樣的水灰比條件下，石英巖、石灰?guī)r等親水性集料與水泥石界面粘結(jié)力大，花崗巖等親水性差的集料則反之。

4.集料級(jí)配不良。不良的集料級(jí)配將可能導(dǎo)致水泥穩(wěn)定性碎石的離析，粗、細(xì)集料聚集，形成強(qiáng)度和變形的薄弱區(qū)域。

（二）氣候影響

路面水泥穩(wěn)定性碎石相對(duì)于結(jié)構(gòu)水泥穩(wěn)定性碎石的蒸發(fā)表面積要成倍增大，因此，受氣候的影響，表面溫度變形也大得多[3]。

（三）施工組織或施工工藝不當(dāng)造成的水泥穩(wěn)定性碎石路面板開裂、斷板

施工組織不當(dāng)主要表現(xiàn)如下：1）切縫深度過淺，或切縫不及時(shí)，是形成早期橫向斷板的主要原因。2）相鄰板各走通縫，甚至斷板。3）過早的行車碾壓，開裂。對(duì)新澆筑路面板產(chǎn)生誘導(dǎo)裂縫，開放交通，將導(dǎo)致路面板的縱向裂縫。

（四）路基或基層施工不當(dāng)造成斷板

1.基層不平整會(huì)大大地增加其與水泥穩(wěn)定性碎石界面的摩阻力，導(dǎo)致較薄弱路面開裂。

2.基層標(biāo)高失控，造成路面厚度不一致，過薄或薄厚交界處將成為薄弱斷面，在水泥穩(wěn)定性碎石收縮時(shí)，由于難以承受拉應(yīng)力而開裂。

3.干燥的基層會(huì)吸收水泥穩(wěn)定性碎石拌合物中的水分，使底部水泥穩(wěn)定性碎石失水，強(qiáng)度降低，導(dǎo)致開裂。

三、公路工程施工中水泥穩(wěn)定性碎石基層裂縫的對(duì)策

（一）正確合理設(shè)計(jì)水泥穩(wěn)定性碎石路面

認(rèn)真及時(shí)地組織設(shè)計(jì)人員和有關(guān)專家，對(duì)水泥穩(wěn)定性碎石路面的規(guī)范要求和設(shè)計(jì)理論進(jìn)行深入細(xì)致的討論和研究，提高對(duì)設(shè)計(jì)理論的認(rèn)識(shí)和了解。根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢?、地形、環(huán)境、水文地質(zhì)和沿線工程，尤其是車輛的類別和交通量的組成以及地方材料的供應(yīng)情況，提出符合實(shí)際的軸載等設(shè)計(jì)參數(shù)、路面結(jié)構(gòu)、路基填料、材料組成、碾壓方案和要求，設(shè)計(jì)出適宜的水泥穩(wěn)定性碎石面板以及完善的排水系統(tǒng)，提出合理經(jīng)濟(jì)的水泥穩(wěn)定性碎石配合比設(shè)計(jì)和要求[4]。

（二）水泥穩(wěn)定性碎石配合比的優(yōu)化選擇

控制水泥穩(wěn)定性碎石拌合物坍落度，選擇適宜的砂率，確定合適的水泥穩(wěn)定性碎石含氣量以及較小的坍落度損失，是保證水泥穩(wěn)定性碎石施工正常進(jìn)行的關(guān)鍵。就增強(qiáng)水泥穩(wěn)定性碎石溫度變形能力而言，摻入引氣劑將在保持水泥穩(wěn)定性碎石高強(qiáng)度的同時(shí)，降低水泥穩(wěn)定性碎石的溫度變形量，有助于提高水泥穩(wěn)定性碎石板塊的抗裂能力。水泥穩(wěn)定性碎石中加入混合材料（如石灰、粉煤灰等），能夠較明顯地減少水泥穩(wěn)定性碎石水化熱，有利于防止水泥穩(wěn)定性碎石由于溫度應(yīng)力產(chǎn)生的破壞。但是，應(yīng)當(dāng)注意，摻入任何混合材料必須通過試驗(yàn)確認(rèn)其對(duì)強(qiáng)度、抗凍性、耐磨性等指標(biāo)的影響。用于路面水泥穩(wěn)定性碎石的粗集料的最大粒徑不宜大于30mm，且宜采用連續(xù)級(jí)配的石子，細(xì)集料宜采用粗砂（混砂應(yīng)調(diào)整其細(xì)度模數(shù)達(dá)到中粗砂標(biāo)準(zhǔn)）[5]。

（三）合理選擇施工工藝，嚴(yán)格控制施工過程的質(zhì)量

1.盡量采用機(jī)械化施工，并注意機(jī)械的配套和能力匹配。

2.要根據(jù)機(jī)械性能準(zhǔn)確掌握水泥穩(wěn)定性碎石的拌合時(shí)間，最長(zhǎng)拌合時(shí)間不應(yīng)超過最短拌合時(shí)間的3倍。水泥穩(wěn)定性碎石拌合時(shí)，如果集料溫度過高，應(yīng)采用降溫措施后再配料拌合。如果采用灑水降溫方法，應(yīng)及時(shí)測(cè)定含水量，調(diào)整拌合水用量，保證水灰比不變。

水泥穩(wěn)定性碎石路面施工開盤前，要仔細(xì)檢查振動(dòng)梁、發(fā)電機(jī)、運(yùn)輸車輛等機(jī)具設(shè)備，確保其完好?，F(xiàn)場(chǎng)中要有備用機(jī)具，嚴(yán)禁故障機(jī)具施工，并檢查施工運(yùn)料道路是否通暢，確保施工的連續(xù)性。配料、拌合、運(yùn)輸、攤鋪?zhàn)鳂I(yè)面要有序配合，對(duì)于氣候突變、停料、停電等情況，應(yīng)提前做好準(zhǔn)備工作，調(diào)整工序，暫停面板施工。重新鋪裝時(shí)應(yīng)按施工縫處理接縫。

結(jié)論

總之，在公路工程施工中，要加強(qiáng)對(duì)水泥穩(wěn)定性碎石材料的科學(xué)設(shè)計(jì)與管理，采用合理的施工方法，從而降低公路工程施工中水泥穩(wěn)定性碎石基層裂縫的產(chǎn)生，保證施工的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[2]孫科營(yíng)，趙娟娟，辛向陽.淺談添加粉煤灰有效改善水泥穩(wěn)定碎石基層的裂縫[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2014，11：217-220.

[3]朱忠林.在建高速公路水穩(wěn)基層裂縫形成原因分析[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2014，02：73-77.

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[5]彭虹.水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫的預(yù)防策略[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，23：125-126.