高速公路水穩(wěn)基層裂縫原因分析及防治措施

唐可為

湖南省交通國(guó)際經(jīng)濟(jì)工程合作有限公司 湖南 長(zhǎng)沙 410000

正文：

高速公路建設(shè)基層的核心結(jié)構(gòu)就是水泥穩(wěn)定碎石，應(yīng)用價(jià)值和影響力深遠(yuǎn)，為我國(guó)交通輸運(yùn)行業(yè)提供源源不斷的貢獻(xiàn)。但是由于其本身的特定結(jié)構(gòu)形式，在高速公路竣工后，很容易出現(xiàn)種類(lèi)多樣的裂縫，如果不能及時(shí)以合理對(duì)策妥善解決，會(huì)造成不必要的麻煩和隱患問(wèn)題。需要結(jié)合水穩(wěn)基層裂縫的原因，尋找最佳防治措施，從根本上減少基層裂縫的出現(xiàn)。

一、高速公路水穩(wěn)基層裂縫原因

（一）縱縫

這種裂縫通常出現(xiàn)在水泥穩(wěn)定碎石基層施工前期，主要形成原因多是施工控制不到位。如果基層局部土基，未能?chē)?yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行夯實(shí)，就會(huì)在很大程度上出現(xiàn)裂縫。再加上高速公路的后期養(yǎng)護(hù)工作，缺乏足夠重視，也會(huì)在水穩(wěn)基層上形成縱縫。而且，水泥穩(wěn)定碎石基層相對(duì)較厚，需要在碾壓環(huán)節(jié)實(shí)施分層作業(yè)，第一層成型厚度大約為15cm，為此承重能力稍有欠缺，也是容易產(chǎn)生裂縫的常見(jiàn)原因。除此之外，水穩(wěn)基層局部土基結(jié)構(gòu)夯實(shí)度不足，會(huì)導(dǎo)致路基發(fā)生不均勻沉降，再加上車(chē)輛行駛產(chǎn)生的重量，就會(huì)導(dǎo)致反射裂縫的產(chǎn)生。

（二）溫縮裂縫

因?yàn)樗喾€(wěn)定碎石的原料中，含有5%左右的水泥，所以也就具有了一定熱脹冷縮特性。這樣一來(lái)，也就會(huì)在實(shí)際施工中，經(jīng)過(guò)水泥水化放熱反應(yīng)，導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度升高，進(jìn)而發(fā)生膨脹現(xiàn)象，但是在后期遇冷空氣影響時(shí)，又會(huì)出現(xiàn)收縮，相互制約下增加水穩(wěn)基層結(jié)構(gòu)應(yīng)力。一旦超出規(guī)定范圍，或者抗彎拉強(qiáng)度達(dá)到極限，就會(huì)出現(xiàn)溫縮裂縫，多是橫向分布，是較為常見(jiàn)的裂縫之一。

（三）網(wǎng)狀裂縫

所謂的網(wǎng)狀裂縫，也被稱(chēng)為“龜裂”，主要成因是基層局部彎沉過(guò)大，外部施加一定重力后，會(huì)對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，由此導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。而且這種裂縫的破壞力很大，特別是雨雪天氣下，不僅會(huì)出現(xiàn)滲水問(wèn)題，還有很大可能在應(yīng)力牽扯中，發(fā)生翻漿，嚴(yán)重影響高速公路的工程質(zhì)量。裂紋出現(xiàn)的前期，只是網(wǎng)狀的細(xì)紋，但不及時(shí)處理，久而久之就會(huì)導(dǎo)致水穩(wěn)基層中的水分持續(xù)蒸發(fā)，裂縫不斷向四周擴(kuò)散，同時(shí)呈現(xiàn)一定程度的塌陷狀。

（四）干縮裂縫

水泥穩(wěn)定碎石基層，如果不能保證水分充，會(huì)很容易因?yàn)槭闪旬a(chǎn)生裂紋，也就是干縮裂紋的形成原因?；鶎邮┕ず笃?，混合原材料會(huì)受到溫度的直接影響，水分大量流失，直接導(dǎo)致水穩(wěn)基層缺水而縮小正常體積，而且其變化趨勢(shì)呈現(xiàn)出明顯的階梯性，基于這種施工現(xiàn)狀，干縮裂縫就會(huì)加大發(fā)生概率。再加上水泥在混合原料中的占比相對(duì)較高，所需水分也就更多，如果水分不充分干縮裂縫就愈發(fā)嚴(yán)重。另一方面，其中的細(xì)料越多，對(duì)水分的消耗量也就越大，但是如果施工中注入過(guò)多水源，后續(xù)冷卻蒸發(fā)同樣會(huì)消耗更多，所以要想充分避免干縮裂縫的產(chǎn)生，就要確保施工水分適中。

二、高速公路水穩(wěn)基層裂縫防治措施

（一）加強(qiáng)對(duì)原材料的控制

針對(duì)水泥穩(wěn)固碎石基層中出現(xiàn)的種種裂縫，不及時(shí)處理勢(shì)必會(huì)加強(qiáng)裂縫的危害，所以需要利用合理有效的防治措施，不斷完善施工流程。首先要做的就是加強(qiáng)對(duì)原材料的控制，盡可能選擇緩凝水泥，以滿(mǎn)足水泥初凝和終凝的差異需求。并且將初凝時(shí)間延長(zhǎng)至4.5小時(shí)以上，終凝時(shí)間控制在六小時(shí)以上，劑量添加至5%最佳。標(biāo)號(hào)32.5的硅酸鹽水泥是最為常用的一種，能夠有效加強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石基層的所需強(qiáng)度。除了原材料中水泥的品種外，對(duì)其試配劑量和強(qiáng)度等級(jí)，以及合格標(biāo)準(zhǔn)嗎，都要進(jìn)行嚴(yán)格的管控。

（二）壓實(shí)度控制

為了更好的加強(qiáng)高速公路水穩(wěn)基層綜合性能，有效防治裂縫發(fā)生，需要對(duì)道路水穩(wěn)基層實(shí)施壓實(shí)度控制。以此優(yōu)化高速公路對(duì)過(guò)往車(chē)輛運(yùn)輸?shù)某兄貑?wèn)題，最大限度上降低外部壓力對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響，盡可能防止裂縫隱患。運(yùn)輸貨物情況不同，對(duì)高速公路的碾壓力度自然不同，很容易導(dǎo)致其發(fā)生差異性塌陷，從而形成裂縫，加強(qiáng)壓實(shí)度控制勢(shì)在必行。在此環(huán)節(jié)中需要特別注意的是，井圈周?chē)绕渌胤交鶎雍褚稽c(diǎn)，而且要使石料粒料粗細(xì)盡可能均勻，減少混合材料密度變化，穩(wěn)固水穩(wěn)基層結(jié)構(gòu)。

（三）實(shí)施分層碾壓

高速公路水穩(wěn)基層施工中，分層碾壓是常用的施工方式。在下基層初凝結(jié)束后，立刻攤鋪上基層，然后在終凝之前進(jìn)行碾壓成型。但是需要嚴(yán)格控制好時(shí)間，不能在施工過(guò)程中出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象，要嚴(yán)格控制好前后銜接節(jié)點(diǎn)，確保施工流程可以連續(xù)不斷。經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐研究表明，良好的分層碾壓，通過(guò)第一次碾壓，復(fù)壓，以及再次碾壓一系列工序后，能夠令高速公路的水穩(wěn)基層更加穩(wěn)定均勻。此外，將碾壓速度控制在2.5～4.5km/h，不間歇碾壓，進(jìn)而強(qiáng)化分層碾壓重要性，有效防治水穩(wěn)基層的裂縫。

（四）外力影響

高速公路的水穩(wěn)基層，具備一定程度上的剛性，但是其承重能力畢竟有限，所以在道路工程徹底竣工之前，切勿放行任何超重車(chē)輛，以免損壞基層內(nèi)部結(jié)構(gòu)。畢竟車(chē)輛超載也是水穩(wěn)基層產(chǎn)生裂縫的原因，為此，設(shè)計(jì)師在施工前，要對(duì)實(shí)際情況和所需數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)踐測(cè)量，結(jié)合綜合因素，嚴(yán)格管控高速公路的行駛車(chē)輛重量，制定合理科學(xué)施工方案，有效減少外力原因造成的基層裂縫。

（五）養(yǎng)護(hù)控制

防治高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫措施中，做好后期養(yǎng)護(hù)是重要環(huán)節(jié)。為了防止水泥消耗水分反應(yīng)對(duì)水穩(wěn)基層的影響，發(fā)生變形和裂縫，需要在基層養(yǎng)護(hù)時(shí)，蓋一些厚草袋，或者是不透光的塑料薄膜，以此防止夏季溫度過(guò)高，水分的過(guò)度蒸發(fā)，進(jìn)而導(dǎo)致高速公路水穩(wěn)基層出現(xiàn)干縮裂縫。同理，在冬季溫度過(guò)低的時(shí)候，要及時(shí)采取對(duì)應(yīng)防凍措施，以免出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象影響碎石和水泥凝結(jié)硬度。

結(jié)束語(yǔ)：

總之，我國(guó)高速公路建設(shè)已經(jīng)如火如荼，為了有效提升其使用價(jià)值和綜合質(zhì)量，根據(jù)水穩(wěn)基層裂縫原因，制定合理防治措施至關(guān)重要。充分保障道路施工水平，進(jìn)而為交通運(yùn)輸緩解大部分壓力，推動(dòng)其長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。