水穩(wěn)碎石基層裂縫成因及防治措施探討

沈華光

（江蘇八達(dá)路橋有限公司 江蘇常州 213000）

水穩(wěn)基層碎石的優(yōu)勢是具有良好的穩(wěn)定性，因此被廣泛應(yīng)用于路橋施工中，但是其劣勢是對施工環(huán)境和施工工藝的具有較高的要求，而在很多路橋工程建設(shè)中，一旦達(dá)不到這樣搞的要求，則普遍出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。所以，如何防止裂縫保證施工質(zhì)量是值得深思的問題。

1 水穩(wěn)碎石基層裂縫成因

水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫成因通常包括以下幾個方面：

（1）干縮裂縫。水泥穩(wěn)定碎石基層施工完畢后，其中的水分在空氣中不斷蒸發(fā)，水泥穩(wěn)定碎石逐漸硬化，在體積上呈現(xiàn)收縮變形的變化，而且呈現(xiàn)間接性的較為均勻的干縮裂縫。之所以產(chǎn)生這種裂縫，是因?yàn)楹枯^高，原材料中水泥含量較高、碎石集料（＜0.075mm細(xì)料含量較多）等原因造成的。

①因?yàn)榻M成水泥穩(wěn)定碎石的混合料在進(jìn)行凝結(jié)硬化的過程中，水分與水泥發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，從而混合料中失去了很多的水分。水泥在混合料中占得比重越大，則物化反應(yīng)中失去的水分越多。

②因?yàn)樗槭系谋韺油瑯泳哂形?，越是集料成分居多的集料，其表層的吸水性越?qiáng)。

③因?yàn)樵谒喾€(wěn)定碎石基層施工的過程中，混合料的含水量越高，相對應(yīng)的其蒸發(fā)量就越大，從而，產(chǎn)生更為嚴(yán)重的干縮裂縫現(xiàn)象。

（2）溫縮裂縫。一般情況下，組成水泥穩(wěn)定碎石基層的混合料中含有水泥的比重為全部混合料的5%左右，因此，水泥穩(wěn)定碎石很容易產(chǎn)生熱脹冷縮現(xiàn)象。在混合料初始階段的硬化過程中，水泥灰發(fā)生水化反應(yīng)，水化反應(yīng)會釋放出很多熱量，而熱量散失的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于水化放熱的速度，因此，混合料的溫度急速升高，內(nèi)部體積發(fā)生膨脹。然而，混合料外部如果遇到氣溫降低的現(xiàn)象，則會發(fā)生冷卻收縮現(xiàn)象，也就是混合料內(nèi)部產(chǎn)生熱脹現(xiàn)象，外部產(chǎn)生冷縮現(xiàn)象，熱脹冷縮相互撞擊，產(chǎn)生很大的贏利。如果這個應(yīng)力超過了混合料的極限抗拉或者抗彎的強(qiáng)度值，就會產(chǎn)生大部分為橫向分布的溫縮裂縫。

（3）網(wǎng)狀裂縫。網(wǎng)狀裂縫就是路橋施工中經(jīng)常說的“龜裂”，“龜裂”通常是因?yàn)樗喾€(wěn)定碎石基層的小部分范圍內(nèi)所受的彎沉力太大，一旦有外力作用其中，其結(jié)構(gòu)則會遭受到破壞，并且產(chǎn)生裂縫。而且，這種裂縫具有極大的破壞力。如逢下雨天，雨水順著龜裂的縫隙伸入水泥穩(wěn)定碎石基層，那么就容易產(chǎn)生翻漿現(xiàn)象。

（4）縱縫?？v縫顧名思義就是縱向的縫隙。在水泥穩(wěn)定碎石基層的施工中，如果在施工的初始階段出現(xiàn)了縱縫，多半是因?yàn)槭┕た刂撇煌晟扑鶎?dǎo)致的。通常情況下是因?yàn)椴糠值耐粱蛘叩谆鶎拥膲簩?shí)度達(dá)不到相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求。鑒于基層厚度較大，施工人員會采取分層碾壓的方法進(jìn)行作業(yè)。在首層攤鋪碾壓完成時，其厚度一般較薄，雖然其養(yǎng)護(hù)期滿足相關(guān)規(guī)定的期限，散失它的的承載力仍然比較小。另外，水泥穩(wěn)定碎石基層也通常會因?yàn)槁坊牟灰?guī)則沉降出現(xiàn)裂縫。比如，在特別重量特別大的物體的沖擊下，基層發(fā)生反射裂縫，這種狀況下產(chǎn)生的裂縫通常是呈現(xiàn)弧形的分布，而且裂縫中還呈現(xiàn)出高度差。

2 水穩(wěn)碎石基層裂縫防治措施

（1）合理控制原材料成分。在選用原材料的過程中，要確保其級配科學(xué)有效，符合相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，在達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度值要求的基礎(chǔ)上，采用緩凝水泥，控制好水泥的初凝及終凝時間，同時要盡量減少水泥的用量。不同型號及類別的水泥所具有的干縮性能也不盡相同。比如，礦渣水泥的干縮性能比較大，火山灰硅酸鹽水泥膠前者較小，而普通的硅酸鹽水泥則最小。所以，準(zhǔn)確的選用水泥有利于防止干縮裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生。對于其中的細(xì)集料而言，要在數(shù)量上進(jìn)行合理的控制，對于細(xì)集料＜0.075mm的顆粒所占的比重應(yīng)該使其＜5～7%。在水泥穩(wěn)定碎石混合料的原材料控制中還要嚴(yán)格遵照其配合比控制水分比重，務(wù)必使其趨向于最佳含水量的狀態(tài)。這樣將有利于避免由于水量控制不合理而造成的裂縫。除此之外，可以在混合料中加入一定比例的膨脹劑或減水劑，這是因?yàn)檫m當(dāng)?shù)呐蛎泟┠軌蛴行П苊饣鶎影l(fā)生干縮裂縫，減水劑能夠適當(dāng)減少含水量，從而降低出現(xiàn)干縮裂縫的概率。

（2）對于水泥穩(wěn)定碎石基層的裂縫，應(yīng)該做以下處理。對于寬度較大且沿線路方向分布的裂縫，其連續(xù)間距＜5m的碎石基層應(yīng)該挖除重做；對于沿線路方向分布且間距＞5m的裂縫，應(yīng)該用玻璃纖維網(wǎng)將其覆蓋，網(wǎng)寬通常是1.5m，規(guī)格通常為16mm×16mm，并對此網(wǎng)進(jìn)行張拉，然后用鉚釘固定，鉚釘?shù)拈g距為15～30cm，最后經(jīng)過監(jiān)理簽字再做封層。也可以用耐高溫土工布進(jìn)行粘貼覆蓋。橫縫的處理要在完成透風(fēng)層的施工后和開始面層的施工之前，采用防裂貼或者耐高溫土工格柵進(jìn)行處理。

3 結(jié)束語

總之，在水泥穩(wěn)定碎石基層的施工中很容易出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，裂縫的形式通常有干縮裂縫、溫縮裂縫、網(wǎng)狀裂縫、縱橫縫等，而各種裂縫產(chǎn)生的原因通常分為施工工藝不科學(xué)、施工環(huán)境無法滿足其性能要求等。作為施工人員，只有從細(xì)微處著手，層層盯控、嚴(yán)密把關(guān)，認(rèn)識到水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫存在的原因，掌握相關(guān)的防治措施才是建設(shè)優(yōu)質(zhì)路橋工程的有利保證。

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[2]鄭 敏.水穩(wěn)碎石基層施工中控制要點(diǎn)[J].黑龍江交通科技，2017，40（5）.