水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫預(yù)防與處治研究

（四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司公路隧道分公司，四川 成都 610200）

水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫預(yù)防與處治研究

劉大成

（四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司公路隧道分公司，四川 成都 610200）

本文通過對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層產(chǎn)生裂縫的危害、裂縫的現(xiàn)象、裂縫的原因、裂縫的預(yù)防以及裂縫的處治進(jìn)行了較為詳細(xì)的論述，旨在拋磚引玉。

水泥；穩(wěn)定；碎石基層；裂縫預(yù)防處治

水泥穩(wěn)定碎石具有非常優(yōu)良的物理性能以及漸近強(qiáng)度板體性能、以及根據(jù)工程實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整其物理性能的特點(diǎn)。水泥穩(wěn)定碎石層在承擔(dān)高等級(jí)公路主要承重層的應(yīng)用越來越多。由于建材之間融合性能的差異，以及外界因素的作用，水泥穩(wěn)定碎石基層在施工過程中出現(xiàn)裂縫的情況并不少見，對(duì)工程的路面質(zhì)量造成負(fù)面影響；如何找出水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制因素，采取應(yīng)對(duì)措施以減少裂縫現(xiàn)象的發(fā)生，是當(dāng)前一項(xiàng)重要的工作。

2 產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象

水泥碎石是將卵石與水泥加水進(jìn)行一定配比拌和，在恰當(dāng)含水狀態(tài)下壓碾成型，通過養(yǎng)護(hù)達(dá)到實(shí)際所需要強(qiáng)度路面基層結(jié)構(gòu)；建材的融合性差異導(dǎo)致水泥碎石的脆性，因而對(duì)溫度濕度的變化產(chǎn)生強(qiáng)烈的敏感，就是產(chǎn)生裂縫內(nèi)在原因。水泥穩(wěn)定基層產(chǎn)生裂縫對(duì)瀝青層破壞，且多在基層頂面沿橫向開裂成直線，長度不等，縫寬小于0.5mm。裂縫最早出現(xiàn)時(shí)間在水穩(wěn)層養(yǎng)護(hù)時(shí)期，后期則是在使用期間通過外力載荷影響而發(fā)生。

3 裂縫的危害

4 裂縫產(chǎn)生的原因

影響基層收縮性的因素有兩個(gè)方面，一是基層水成分減少，二是溫度的降低。外力載荷的超負(fù)壓也是產(chǎn)生裂縫原因的一種。

4.1 水分減少的干縮性裂縫

水分減少干縮性裂縫情況，一是水泥穩(wěn)定碎石壓碾成型后正常養(yǎng)護(hù)階段干縮；二是養(yǎng)護(hù)期滿后到施工瀝青封層或透層、攤鋪瀝青混凝土面層的干縮。壓碾成型后正常養(yǎng)護(hù)階段干縮，是混合料水份的缺失或蒸發(fā)，從而導(dǎo)致內(nèi)部發(fā)生毛細(xì)管作用引起基層混合料體積收縮。

4.2 溫度變化的溫縮性裂縫

融合性差異導(dǎo)致水泥碎石脆性大，對(duì)溫濕度極為敏感；為避免熱脹冷縮造成的后果，在水泥路面施工工程中一般設(shè)置相應(yīng)伸縮縫；水泥結(jié)合料內(nèi)部由不同礦物組成，溫度變化導(dǎo)致熱脹冷縮現(xiàn)象，影響到體積的變化導(dǎo)致溫縮性裂縫。

4.3 負(fù)壓情況下的荷載性裂縫

荷載性裂縫是由于外力不斷作用，使得基層底部發(fā)生結(jié)構(gòu)性的損傷，裂縫逐漸向上擴(kuò)展至表面；裂縫產(chǎn)生不會(huì)單獨(dú)產(chǎn)生，而是密集型。根據(jù)不同等級(jí)公路，應(yīng)加強(qiáng)載荷限制的管理。

5 裂縫的預(yù)防

裂縫的產(chǎn)生的后果非常嚴(yán)重難以預(yù)料，因此采取相應(yīng)的預(yù)防措施很有必要。

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5.1 嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量

水泥穩(wěn)定基層主要的材料組成就是水泥和卵石，對(duì)水泥的標(biāo)號(hào)進(jìn)行核對(duì)，以確定其符合設(shè)計(jì)要求；在對(duì)卵石要求，要求在大小尺寸、有機(jī)質(zhì)含量、硫酸鹽含量方面做必要的規(guī)范。高速公路的卵石用量大，實(shí)際操作的進(jìn)料場地面積大小會(huì)有所限制，場地堆放多種施工儲(chǔ)料，導(dǎo)致生產(chǎn)施工的配比發(fā)生差異。另外，由于進(jìn)料地點(diǎn)不同，會(huì)造成卵石尺寸大小密度的差異而導(dǎo)致無法進(jìn)行正常壓實(shí)度檢測和控制，在實(shí)際操作中其主要的壓實(shí)度無法得到滿足。理論上卵石堆放只使用一個(gè)堆料場地，能保證生產(chǎn)良好配合程度也能保證卵石的規(guī)格尺寸大小，利于壓實(shí)現(xiàn)場施工統(tǒng)一性。

5.2 嚴(yán)格控制混合料中小于0.075mm以下的顆粒（礦粉、粘土）

顆粒大小影響著水泥用量多少，嚴(yán)重影響水穩(wěn)層質(zhì)量的穩(wěn)定性，細(xì)集料的增加還導(dǎo)致溫縮系數(shù)加大，影響正常的溫縮性；因此，規(guī)范中水穩(wěn)層的顆粒組成范圍嚴(yán)格規(guī)定：集料中0.5mm以下細(xì)粒土有塑性指數(shù)時(shí)，小于0.075mm以下的顆粒含量不應(yīng)超過5%，細(xì)粒土無塑性指數(shù)時(shí)，小于0.075mm以下的顆粒（礦粉、粘土）含量不應(yīng)超過7%。

5.3 嚴(yán)格控制水泥用量和碾壓時(shí)的最佳含水量

水泥穩(wěn)定碎石基層的設(shè)計(jì)有強(qiáng)度的規(guī)范，為3Mpa～5Mpa。強(qiáng)度大小與水泥用量有關(guān)系，強(qiáng)度大小又直接關(guān)系到基層剛性的大小，而基層剛性的大小又在非常大的程度上對(duì)干縮性裂縫產(chǎn)生造成影響。

5.4 選擇時(shí)間進(jìn)行水穩(wěn)基層的施工

施工工程對(duì)天氣有要求，在水穩(wěn)基層施工期應(yīng)選擇氣候適宜、溫差變化不大時(shí)進(jìn)行施工作業(yè)；外界溫度變化不大對(duì)結(jié)構(gòu)層影響很小，助于水穩(wěn)層熱脹冷縮的現(xiàn)象減少。水穩(wěn)層施工的最佳時(shí)期就是選擇年平均氣溫的季節(jié)最為合適，施工時(shí)氣溫與一年中與極端溫度差異越大，就越易產(chǎn)生溫縮性裂縫；差異越小，溫縮性裂縫機(jī)會(huì)就小。

6 裂縫的處治

6.1 密封膠封縫技術(shù)

密封膠封縫技術(shù)是一種較成熟有效的縫補(bǔ)裂縫的手段被廣發(fā)應(yīng)用；具體操作是：密封膠加熱到180℃以后，粘性被降低，有效滲透到混合料的空隙中，并和混合料成為膠著狀態(tài)；冷卻后在常溫狀態(tài)下富有指標(biāo)較大彈性，以此來彌補(bǔ)熱脹冷縮的短板，始終能保持密封狀態(tài)，防止外來水分滲入；操作中應(yīng)對(duì)裂縫邊緣及內(nèi)部稍加切縫處理，以保證密封膠有效的灌入。

6.2 填灌瀝青膠、鋪設(shè)土工布技術(shù)

基層頂面裂縫出現(xiàn)有兩種可能，一是裂縫較大，此時(shí)應(yīng)進(jìn)行切縫處理，填灌瀝青膠；二是相對(duì)較小的裂縫，在基層頂上先灑布粘層油，用量約0.7kg～1.1kg，可直接鋪上土工布。施工時(shí)橫向搭接寬度為10cm，縱向搭接為5cm。鋪土工布后續(xù)工作必須經(jīng)過碾壓，碾壓施工車輛不得在其表面轉(zhuǎn)彎；最后一道程序?yàn)⒉家淮握硨佑?，用量約為0.5kg～0.6kg，之后攤鋪瀝青混凝土面層。

結(jié)語

分析了關(guān)于水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫的產(chǎn)生原因，了解產(chǎn)生裂縫的實(shí)際內(nèi)在因素，懂得在施工過程中的處置方法，對(duì)實(shí)際操作能起到指導(dǎo)作用；針對(duì)于裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行詳實(shí)周密的論證，找出有效的裂縫預(yù)防和處治措施，這樣才有利于施工工程的質(zhì)量的保證。

[1]劉子忠，等.半剛性基層裂縫分析及防治措施[J].公路，2006（07）.

[2]郝白龍.水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫的防治[J].公路交通技術(shù)，2006（03）.

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