水泥穩(wěn)定碎石裂縫產(chǎn)生的原因分析及處理方法

李海濤

（上海斯美科匯建設(shè)工程咨詢有限公司，上海 200092）

1 概 況

南京市浦口區(qū)胡橋路道路群工程包括胡橋路、胡橋一路、胡橋二路、胡橋三路、胡橋四路、胡橋五路和胡橋七路共 7 條道路，合計(jì) 5.3 km。道路路基采用 80 cm 6% 灰土，20 cm 12% 灰土，36 cm 水泥穩(wěn)定碎石。因南京青奧會(huì)影響，一部分道路的水穩(wěn)在 2014年 6月底攤鋪，一部分在 2014年 10月上中旬?dāng)備仭?月份檢查已施工的水穩(wěn)路段發(fā)現(xiàn)大量橫向裂縫，個(gè)別路段有縱向裂縫。

2 水泥穩(wěn)定碎石裂縫產(chǎn)生的原因分析

2.1 水穩(wěn)裂縫產(chǎn)生的原因

穩(wěn)定碎石因其具有強(qiáng)度高，剛性好，良好的水穩(wěn)定性，抗凍性，施工過程污染小，施工方便以及原材料經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。因其本身是半剛性材料的性質(zhì)，無法避免裂縫。裂縫不僅降低了基層的剛度和結(jié)板性，還容易將裂縫反射到面層致使路面開裂，影響行車速度和安全，降低路面的使用性能。因此，對(duì)水穩(wěn)基層裂縫的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析并提出防治措施具有重要意義。

總結(jié)胡橋路水穩(wěn)施工的整個(gè)過程，產(chǎn)生裂縫的原因可歸納為以下幾點(diǎn)：水穩(wěn)層干縮及溫縮裂縫、路基沉降裂縫、混合料含水率偏大、水泥劑量偏大。

2.2 原因分析

2.2.1 水穩(wěn)層干縮及溫縮裂縫

干縮性裂縫是水泥穩(wěn)定碎石在干燥空氣中硬化時(shí)，隨著水分減少體積收縮變形而產(chǎn)生的較為均勻的裂縫。水穩(wěn)基層多在一年中溫度較高的月份鋪筑，這樣會(huì)加快礦料本身水分和灑水養(yǎng)生水分的散失，這就導(dǎo)致了毛細(xì)管現(xiàn)象的發(fā)生，使水穩(wěn)有收縮的趨勢，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。此外，分子間的吸附作用和碳化收縮作用都會(huì)使水穩(wěn)的體積趨于縮小。水穩(wěn)攤鋪結(jié)束后，天氣會(huì)經(jīng)歷陰、雨、晴的轉(zhuǎn)換，水穩(wěn)也會(huì)重復(fù)出現(xiàn)“飽水-干燥-飽水”的循環(huán)，這種循環(huán)也就是干縮的循環(huán)。在薄弱的位置就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象使水穩(wěn)拉裂。胡橋路水穩(wěn)的鋪筑就是在 6月底至 7月初的時(shí)間，溫度在 34℃ 以上，在高溫下水分快速流失出現(xiàn)了干縮裂縫。

溫縮性裂縫是熱脹冷縮產(chǎn)生的裂縫。在混合料硬化初期，水泥水化放出較多的熱量，但散熱較慢，因此其內(nèi)部溫度較高，使內(nèi)部體積膨脹。而外部如遇氣溫急劇降低則冷卻收縮，內(nèi)脹外縮相互制約，產(chǎn)生較大的應(yīng)力。一旦應(yīng)力超過其極限抗彎拉強(qiáng)度，將產(chǎn)生溫縮裂縫。溫縮裂縫多數(shù)是橫向分布。胡橋二路和胡橋三路施工就遇到這種情況，工后遇到陰雨的天氣，溫差較大，造成大量的橫向溫差裂縫。

2.2.2 路基沉降裂縫

做路基和土路床時(shí)，如果施工方不嚴(yán)加管理，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)超挖和開挖不到位的情況，這就會(huì)導(dǎo)致土方回填之后不能滿足基礎(chǔ)承載力；回填土的含水量、土體的塑性、松鋪系數(shù)、碾壓便數(shù)、壓實(shí)度、平整度、機(jī)械的組合等，如果不能到達(dá)合理的要求，會(huì)導(dǎo)致后續(xù)路基會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降；胡橋路的施工中，還存在河塘清淤換填的問題，清淤不徹底或換填達(dá)不到壓實(shí)度要求；胡橋路個(gè)別路段是風(fēng)化巖路基，不同的路基性質(zhì)，在連接處的處理達(dá)不到要求等。這些問題都會(huì)造成路基的不均勻沉降，反射到水穩(wěn)基層拉裂，造成裂縫。

2.2.3 水泥劑量偏大

在滿足半剛性基層強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，盡量降低混合料的灰劑量能減少裂縫的產(chǎn)生。但一般在實(shí)際施工中，為保證基層強(qiáng)度，施工方往往會(huì)加大灰劑量。胡橋路水穩(wěn)的設(shè)計(jì)水泥用量 5%，而現(xiàn)場取樣水泥用量在 5.1% 以上。這也是造成裂縫產(chǎn)生的原因。

通過以上水穩(wěn)裂縫產(chǎn)生的原因，可以找到較有效的控制裂縫發(fā)生的措施，比如：合理配比、注意施工時(shí)氣溫的變化、嚴(yán)格按照施工工藝施工等。但從實(shí)際的現(xiàn)場情況看，水穩(wěn)裂縫或多或少都會(huì)發(fā)生，是常見的質(zhì)量問題。

3 水穩(wěn)裂縫的處理方法

3.1 處理原則

胡橋路道路群水穩(wěn)發(fā)生裂縫后，項(xiàng)目部組織設(shè)計(jì)方、業(yè)主、監(jiān)理、施工單位共同現(xiàn)場查驗(yàn)，達(dá)成以下共識(shí)：橫向裂縫間距小于 4 m 為嚴(yán)重裂縫；4 m～8 m 為一般裂縫；8 m～12 m 為輕度裂縫；12 m 以上為輕微裂縫。對(duì)不同程度的裂縫，采取不同的處理原則。

(1)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石貫穿裂縫、嚴(yán)重裂縫要返工處理。

(2)對(duì)一般裂縫采取鋪設(shè)玻纖格柵的方式處理。

(3)對(duì)輕度裂縫根據(jù)裂縫的長度和寬度情況，可采取一般裂縫或輕微裂縫的處理方式，現(xiàn)場確定。

(4)對(duì)輕微裂縫采取清掃、除塵、清洗后直接灌注乳化瀝青封縫的方式(該方式主要為了避免水泥穩(wěn)定碎石和瀝青面層之間的整體性可能因玻纖格柵而受到影響)。

3.2 處理方法

(1)返工處理的方法：盡量縮短施工間隔，盡快完成上基層，灑透層油，以免基層經(jīng)過長時(shí)間陽光曝曬后，產(chǎn)生干縮裂縫。嚴(yán)格按照規(guī)范要求控制基層強(qiáng)度和水泥劑量、混合料的含水量、碎石和石粉材料的含泥量，以減少基層的干縮裂縫。

(2)鋪設(shè)玻纖格柵的方法：首先對(duì)裂縫兩側(cè) 1 m 范圍進(jìn)行清掃、吹塵和清洗；其次順著裂縫人工鑿開 1 cm 寬和 2 cm深的 V 型溝縫，清理并用風(fēng)機(jī)吹干凈裂縫；灌注 AH-70 熱瀝青填縫；在裂縫兩側(cè)各 0.75 m 范圍內(nèi)，按 0.3 kg/m2瀝青用量噴灑 PC-2 乳化瀝青封縫；再沿裂縫為中心兩側(cè)各 0.75 m 范圍鋪設(shè)玻纖格柵，并用鐵釘固定。

(3)灌注乳化瀝青的方法：首先對(duì)裂縫兩側(cè) 1 m 范圍進(jìn)行清掃、吹塵和清洗；其次在裂縫兩側(cè)各 0.75 m 范圍內(nèi)，按0.3 kg/m2瀝青用量噴灑 PC-2 乳化瀝青封縫。