高速公路水穩(wěn)層裂縫原因及防護(hù)措施分析

賈強(qiáng) 李琴

【摘要】導(dǎo)致高速公路水穩(wěn)層裂縫出現(xiàn)的原因有多種，本文分析了裂縫出現(xiàn)的原因，并探討了防護(hù)解決舉措，希望能為高速公路路面管理提供參考。

【關(guān)鍵詞】高速公路；水穩(wěn)層；裂縫；防護(hù)

當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，高速公路作為重要交通命脈，無(wú)論是建設(shè)還是養(yǎng)護(hù)工作都是重中之重。水穩(wěn)層作為目前被廣泛應(yīng)用于高速公路建設(shè)的重要路面基層，承重能力要求高，面臨運(yùn)行維護(hù)挑戰(zhàn)大，裂縫作為影響路基穩(wěn)定和路面安全的典型問(wèn)題，準(zhǔn)確分析裂縫原因并采取針對(duì)性舉措及早解決問(wèn)題勢(shì)在必行。

一.高速公路水穩(wěn)層裂縫原因分析

導(dǎo)致高速公路水穩(wěn)層出現(xiàn)裂縫的原因主要有以下幾種，分別是疲勞裂縫、干縮裂縫、溫縮裂縫與設(shè)計(jì)不合理、施工不規(guī)范等原因。

疲勞裂縫是該路段導(dǎo)致裂縫的最普遍原因之一，也成為荷載裂縫，是受高速公路使用年限、車輛重復(fù)荷載等影響產(chǎn)生的最普遍災(zāi)害。車輛運(yùn)行中車輪作用于路基水穩(wěn)層，半剛性基底層產(chǎn)生拉應(yīng)力，車輛荷載常年作用下超負(fù)荷會(huì)導(dǎo)致拉應(yīng)力超過(guò)材料抗拉強(qiáng)度，從而導(dǎo)致基底層部首先開(kāi)裂，并逐步擴(kuò)展到路面，尤其是行車密集地帶網(wǎng)狀疲勞裂縫尤其常見(jiàn)。

干縮裂縫的產(chǎn)生與水分有關(guān)，水穩(wěn)層內(nèi)水分子減少導(dǎo)致分子間的吸附作用、碳化作用、毛細(xì)管作用與分子間作用等，促使路基半剛性材料體積收縮繼而產(chǎn)生裂縫，這類裂縫較為特殊，出現(xiàn)時(shí)間較早，主要集中在施工后一個(gè)月內(nèi)。

溫縮裂縫以低溫裂縫為主，是降溫過(guò)程中路基半剛性材料相互作用引起的體積收縮，在薄弱處出現(xiàn)細(xì)小裂縫并逐步擴(kuò)展，此類裂縫多以縱向長(zhǎng)、橫向短為主要表現(xiàn)，對(duì)側(cè)向約束力較小，所以也成為橫向間距性裂縫，是劑疲勞裂縫之外影響較為顯著的一種。

設(shè)計(jì)與施工不合理也是導(dǎo)致水穩(wěn)層裂縫出現(xiàn)的一個(gè)典型原因，比如施工中含水量控制不當(dāng)、水泥劑量適當(dāng)、級(jí)配不當(dāng)、施工工藝不合理等，或者水泥劑量過(guò)大，設(shè)計(jì)基層厚度偏薄等，都可能會(huì)導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。

二.防止高速公路水穩(wěn)層裂縫出現(xiàn)的舉措

高速公路水穩(wěn)層裂縫的出現(xiàn)受以上多種原因影響，雖然無(wú)法完全避免裂縫的出現(xiàn)，但是可以從設(shè)計(jì)、施工控制等多個(gè)環(huán)節(jié)入手，最大限度的減少其產(chǎn)生幾率和所帶來(lái)的負(fù)面影響。

原材料控制方面，為保證水穩(wěn)層穩(wěn)定要做好水泥終凝時(shí)間的控制，夏季施工氣溫較高時(shí)延長(zhǎng)，春秋季節(jié)時(shí)縮短，選擇好水泥標(biāo)號(hào)，加強(qiáng)劑量控制，避免劑量過(guò)低導(dǎo)致強(qiáng)度不足或劑量過(guò)高增加收縮系數(shù)，確保試配合理再進(jìn)行施工[1]。石料方面，水泥穩(wěn)定隨時(shí)粒料越粗穩(wěn)定性越好，在減少干縮與溫縮裂縫上表現(xiàn)較好，但同時(shí)也要避免粒料間粘結(jié)力不足問(wèn)題，在粗細(xì)把握上慎重，避免石粉含量偏多導(dǎo)致收縮性增大。

施工控制中壓實(shí)度是關(guān)鍵，在保證強(qiáng)度達(dá)標(biāo)的同時(shí)，還要使用小型機(jī)具進(jìn)行反復(fù)夯實(shí)，在壓實(shí)度檢驗(yàn)中，對(duì)不合格路面要及時(shí)返工修補(bǔ)。含水量作為影響壓實(shí)度和裂縫產(chǎn)生的重要因素，施工控制期間要密切關(guān)注施工時(shí)間段溫濕度變化、含水量變化情況，確保施工過(guò)程中含水量得以保持在比最佳含水量大1%左右的效果，避免過(guò)小時(shí)壓實(shí)欠佳或過(guò)大時(shí)地面起拱、裂縫[2]。養(yǎng)護(hù)控制方面在路面成型后及時(shí)覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，根據(jù)冬夏季施工情況選擇草袋、麻袋養(yǎng)護(hù)或塑料薄膜養(yǎng)護(hù)，保證強(qiáng)度、壓實(shí)度、含水量達(dá)標(biāo)，減少裂縫出現(xiàn)可能。

對(duì)于較常出現(xiàn)的疲勞裂縫，需要路政管理部分加強(qiáng)對(duì)超載、超重車輛的管理查處與監(jiān)管，在路面設(shè)計(jì)時(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，施工控制中充分考慮超載車輛帶來(lái)的影響，減少反射裂縫出現(xiàn)可能，還要在疲勞裂縫出現(xiàn)后及時(shí)予以修補(bǔ)養(yǎng)護(hù)。對(duì)干縮及溫縮裂縫，根據(jù)寬度與深度選擇合適處理方式，如擴(kuò)槽灌縫處理或清縫灌乳化瀝青等，對(duì)于寬度≥10㎜裂縫，要將出現(xiàn)裂縫部分全部銑刨后路基注漿，在確定水泥漿強(qiáng)度合格后再重新鋪筑基層。對(duì)于不規(guī)范施工、不合理設(shè)計(jì)導(dǎo)致的裂縫，根據(jù)具體情況選擇貫穿底基層和基層做灌注重鋪處理。

綜上所述，針對(duì)高速公路水穩(wěn)層出現(xiàn)原因和具體情況，要從施工初期就做好原材料把關(guān)，施工過(guò)程中嚴(yán)格控制，做好后續(xù)養(yǎng)護(hù)工作，減少裂縫出現(xiàn)頻率，降低危害，并及時(shí)采取針對(duì)性舉措降低裂縫負(fù)面影響。

【參考文獻(xiàn)】

[1]牛軍.瀝青碎石基層在徐州西繞城高速公路施工中的應(yīng)用[J].徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（04）.

[2]陳朝輝.水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石道路半剛性基層裂縫成因分析與防治研究[J].淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（03）.