論瀝青道路水泥穩(wěn)定碎石基層開裂成因及對(duì)策

蔣五一

（廣德縣交通基本建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站 安徽省廣德縣 242200）

1 水穩(wěn)基層裂縫分析

水泥穩(wěn)定碎石基層是通過將一定級(jí)配的集料和水泥、水在一起拌合，然后經(jīng)過機(jī)械攤鋪并在最佳含水量狀態(tài)下進(jìn)行壓實(shí)，在養(yǎng)生后便可達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度的路面基層結(jié)構(gòu)，水穩(wěn)基層一般是半剛性的材料結(jié)構(gòu)。水泥穩(wěn)定碎石基層產(chǎn)生裂縫是造成瀝青混凝土面層出現(xiàn)病害的重要因素之一。裂縫出現(xiàn)的時(shí)間也各有不同，早期出現(xiàn)的裂縫是在水穩(wěn)基層養(yǎng)生階段出現(xiàn)的，后期在瀝青混合料路面使用過程中由于行車作用荷載的反復(fù)作用下也會(huì)出現(xiàn)，一般情況下是由于水穩(wěn)層出現(xiàn)裂縫從而導(dǎo)致瀝青混合料面層出現(xiàn)相對(duì)的反射裂縫。水穩(wěn)裂縫主要分為以下幾類：溫縮裂縫、干縮裂縫、縱縫、網(wǎng)狀裂縫。

（1）溫縮裂縫的出現(xiàn)主要是由于水泥穩(wěn)定碎石中占有約5%的水泥，由于在水泥穩(wěn)定碎石硬化初期，水泥水化會(huì)釋放出大量的熱，但是混合料的散熱較慢，所以會(huì)出現(xiàn)熱脹冷縮的情況，如混合料內(nèi)部溫度較高時(shí)會(huì)發(fā)生膨脹，如因氣候影響外部氣溫較低時(shí)則會(huì)出現(xiàn)收縮，內(nèi)部出現(xiàn)膨脹外表出現(xiàn)收縮，這樣就會(huì)相互制約，在基層上產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，一旦產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過水穩(wěn)基層的極限抗彎拉強(qiáng)度，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)溫縮裂縫，溫縮裂縫的出現(xiàn)大多是以橫向擴(kuò)散的。

（2）干縮裂縫是由于水泥穩(wěn)定碎石在較為干燥空氣環(huán)境中發(fā)生硬化時(shí)，水分會(huì)蘇浙硬化而蒸發(fā)，從而導(dǎo)致混合料的體積也相應(yīng)的減小，在基層上每間隔一定的距離就會(huì)出現(xiàn)干縮裂縫。水泥穩(wěn)定碎石基層出現(xiàn)干縮裂縫的原因也有很多，和混合料中的水泥、水以及碎石等集料都有很大的關(guān)聯(lián)，比如水穩(wěn)在硬化的過程中，水泥和水發(fā)生水化反應(yīng)，會(huì)散發(fā)掉大量的水分，如果水泥占比例大的話散發(fā)的水量也會(huì)隨之變大。

（3）縱縫的出現(xiàn)一般都是由施工技術(shù)因素導(dǎo)致的，出現(xiàn)時(shí)間通常在水泥穩(wěn)定碎石基層在施工初期。出現(xiàn)縱縫的原因很大程度是由于壓實(shí)工藝不規(guī)范或者達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)范導(dǎo)致部分土基壓實(shí)度不高或者基層壓實(shí)度沒有達(dá)到規(guī)范要求從而引發(fā)水穩(wěn)基層出現(xiàn)縱縫。在施工時(shí)需要進(jìn)行分層碾壓作業(yè)，第一層攤鋪碾壓過后其厚度通常在15cm左右，雖然等到養(yǎng)護(hù)時(shí)間達(dá)到后再進(jìn)行第二層施工，但是由于厚度不夠承載能力依然不高，容易導(dǎo)致縱縫的產(chǎn)生。

（4）網(wǎng)狀裂縫通常就是我們所說的龜裂，產(chǎn)生的原因通常是基層局部彎沉太大，在外力的荷載作用下出現(xiàn)的裂縫。在裂縫產(chǎn)生初期基本是網(wǎng)狀的細(xì)裂紋，但是隨著水分的不斷流失和散發(fā)，裂紋就會(huì)逐漸的擴(kuò)大成裂縫，再加上地表水或者雨水滲入，在受到外界荷載作用下可能會(huì)出現(xiàn)翻漿等路面病害。

2 水穩(wěn)裂縫的防治對(duì)策

（1）對(duì)水穩(wěn)碎石基層原材料的選用。首先是水泥，對(duì)于施工所用水泥質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格的把控，在檢驗(yàn)符合標(biāo)準(zhǔn)后方可進(jìn)場使用。為了確保水泥穩(wěn)定碎石基層在施工時(shí)有充分的時(shí)間進(jìn)行各工序的施工，因此，對(duì)水泥的終凝時(shí)間有所要求，通常時(shí)間需要6～10h。在夏季溫度較高時(shí)由于表面層的凝結(jié)時(shí)間更快，水泥終凝時(shí)間需要達(dá)到10h，氣溫處于20℃左右時(shí)終凝時(shí)間在六小時(shí)便可。水泥可以采用32.5R普通硅酸鹽水泥，水泥和碎石的配比中水泥約占5%。對(duì)于混合料的集料也要進(jìn)行嚴(yán)格的級(jí)配控制，因?yàn)榧系拇笮?huì)影響到水穩(wěn)碎石的強(qiáng)度和平整度，當(dāng)碎石的粒徑較粗時(shí)其強(qiáng)度也高，出現(xiàn)溫縮、干縮裂縫的概率就會(huì)減小。

（2）混合料的含水量也是導(dǎo)致基層裂縫的重要因素，水穩(wěn)基層是水泥與集料發(fā)生水化反應(yīng)的物質(zhì)，因此，含水量的大小直接影響到壓實(shí)作業(yè)的質(zhì)量，是確保路基壓實(shí)度和防止裂縫出現(xiàn)的關(guān)鍵因素。特別是在夏季施工時(shí)，對(duì)于集料的含水量要比最佳含水量大1%左右，因?yàn)橄募練鉁剌^高蒸發(fā)量大，并且在運(yùn)輸、碾壓過程中還有部分水分流失，碾壓的過程中容易出現(xiàn)起皮，壓實(shí)質(zhì)量難以得到控制；但是混合料的含水量過大時(shí)壓實(shí)施工時(shí)集料又會(huì)粘在壓實(shí)機(jī)械上，造成基層表面起拱并且在施工完成后水分散失的也越多，造成的裂縫也就越多，因此施工過程中含水量一定要進(jìn)行嚴(yán)格的把控。

（3）水穩(wěn)碎石壓實(shí)度控制，水穩(wěn)碎石混合料壓實(shí)度控制是基層混合料強(qiáng)度能否達(dá)標(biāo)的主要因素之一。雖然在施工時(shí)面層會(huì)使用補(bǔ)強(qiáng)鋼筋進(jìn)行加固，但如果基層壓實(shí)強(qiáng)度不符合規(guī)范仍然會(huì)出現(xiàn)很多質(zhì)量問題。在施工時(shí)要注意壓實(shí)機(jī)械的選用和配合，碾壓是按初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)階段進(jìn)行。初壓時(shí)采用振動(dòng)壓路機(jī)靜壓一遍，碾壓速度控制在4km/h左右，保證混合料的穩(wěn)定性。復(fù)壓時(shí)采用重型振動(dòng)壓路機(jī)強(qiáng)振三遍，速度控制在3km/h左右。終壓時(shí)采用膠輪壓路機(jī)碾壓兩遍，碾壓速度在6km/h以內(nèi)。

3 結(jié)束語

水泥穩(wěn)定碎石基層的運(yùn)用已經(jīng)非常廣泛，其施工技術(shù)也日趨成熟，但是由于施工現(xiàn)場條件復(fù)雜多樣，容易導(dǎo)致其技術(shù)指標(biāo)控制不當(dāng)或者受外界因素干擾嚴(yán)重，如地質(zhì)條件、自然氣候、車輛荷載等因素容易使得水泥穩(wěn)定碎石基層出現(xiàn)裂縫等病害，對(duì)于裂縫的治理現(xiàn)在還沒有一套較為系統(tǒng)的體系和成熟的施工技術(shù)。本文就水穩(wěn)基層的裂縫病害成因進(jìn)行分析，然后提出相應(yīng)的治理措施，希望能夠?yàn)楣饭こ痰慕ㄔO(shè)作出一份綿薄的貢獻(xiàn)。

[1]李世鑫.淺析水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫產(chǎn)生原因及防治方法.科技信息，2007.

[2]韓如福.淺析水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫的成因及處理措施工程技術(shù)，2010.