高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫成因及控制措施

摘要：我國高速公路建設(shè)事業(yè)發(fā)展良好，促進了我國的經(jīng)濟發(fā)展，但是在高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工施工中經(jīng)常出現(xiàn)裂縫問題，影響了高速公路的質(zhì)量。本文結(jié)合項目實際，總結(jié)了高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工裂縫產(chǎn)生的原因，并分析控制措施，可有效的減少裂縫的出現(xiàn)，提高高速公路的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高速公路;路面基層;施工;裂縫;原因;控制措施

中圖分類號：U416.214 ???文獻標(biāo)識碼：A?????文章編號：1671-2064（2019）17-0000-00

1 工程概況

甘肅某高速公路全長 37.817m，主線采用向大車道離速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計速度100Km/h，工程內(nèi)容主要是主線路面和景觀綠化工程。主線一般路段5cm AC-16C（SBS 改性）、6cmAC-20C（SBS 改性）、12cm ATB-25、36cm 水泥穩(wěn)定級配碎石基層、18cm 水泥穩(wěn)定級配碎石底基層、15cm 級配碎石墊層;（挖方及低填淺挖路段設(shè)置15cm，填方路段不設(shè)置。）在施工的過程中，發(fā)現(xiàn)了某段出現(xiàn)了基層施工裂縫，對此產(chǎn)生的原因進行了深入分析，并提出了相應(yīng)的控制措施。

2高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫主要成因

2.1 溫度產(chǎn)生的裂縫

如果高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層比較厚，就會在水泥穩(wěn)定碎石基層內(nèi)聚集較多的水化熱，對于溫度散發(fā)非常不利，進而造成高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層內(nèi)部溫度急速上升，而且散熱速度較快，就會內(nèi)外形成一個溫差，隨著時間的推移，溫差越來越大，水泥穩(wěn)定碎石基層進而出現(xiàn)拉應(yīng)力。如果拉應(yīng)力超過了水泥穩(wěn)定碎石基層自身最大的抗拉強度，就會在高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層表面出現(xiàn)溫度裂縫。

2.2材料與設(shè)計及養(yǎng)護不當(dāng)引起的裂縫

水泥穩(wěn)定碎石基層出現(xiàn)裂縫，會是由于原材料或是在設(shè)計階段以及養(yǎng)護階段出現(xiàn)問題有關(guān)。在設(shè)計高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層時，如果設(shè)計出現(xiàn)偏差或預(yù)應(yīng)力施加不足，就會導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。在養(yǎng)護高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層時，沒有對水熱化進行有效控制并采取降溫處理，這樣就會受到外部因素的影響出現(xiàn)裂縫。很多施工現(xiàn)場并不嚴格執(zhí)行該養(yǎng)護條件，使得水泥穩(wěn)定碎石基層表面的溫度和濕度不能得到保證，溫度過低則會產(chǎn)生溫度裂縫。

2.3沉陷產(chǎn)生的裂縫

沉陷裂縫產(chǎn)生的原因有很多種例如，由于工程地基土層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定所引起的問題，以及回填的密度不達標(biāo)，偏低等，而這些都會導(dǎo)致高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層發(fā)生一定程度的沉降，甚至?xí)?dǎo)致裂縫。而水泥穩(wěn)定碎石基層一旦發(fā)生沉降裂縫，究其原因，主要是由于其長期受到了水分的浸泡而導(dǎo)致的，其沉降不具有規(guī)則性，并引起裂縫。如果水泥未定碎石基層的模板剛度并沒有達到實際標(biāo)準(zhǔn)，也會導(dǎo)致支撐底部松動。而地基土層也會出現(xiàn)上浮力降低的情況。如果高速公路的水泥穩(wěn)定碎石基層比較淺，在外力的作用下則會有沉降，導(dǎo)致公路安全問題。

2.4化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的裂縫

在高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工中，我們認為導(dǎo)致裂縫的原因還包括堿骨料反應(yīng)等，這是一種化學(xué)反應(yīng)，即水泥穩(wěn)定碎石基層的原材料在攪拌之后會產(chǎn)生堿性粒子，而這些離子會和材料中的部分活性骨料發(fā)生反應(yīng)，會借助周邊的水分進行自我吸收，促使體積發(fā)生巨大改變。在攪拌后引起水泥穩(wěn)定碎石基層發(fā)生松動，最后因為膨脹作用而導(dǎo)致開裂。而這一裂縫問題的而發(fā)生，其是在水泥穩(wěn)定碎石基層投入使用的階段，當(dāng)發(fā)生后補救難度大，因此，在施工階段必須注意防范。

3高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫控制措施

3.1施工設(shè)計控制

首先，我們在進行高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層的設(shè)計的時候，必須做好施工設(shè)計質(zhì)量控制，加強審核力度，防止由于設(shè)計不合理而引起的結(jié)構(gòu)計算問題，如結(jié)構(gòu)受力假設(shè)不合理、結(jié)構(gòu)安全系數(shù)未達標(biāo)、錯算、計算失誤等等。此外，在進行施工工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計時也需要結(jié)合實際情況，如是否會因為地質(zhì)因素、天氣因素而出現(xiàn)其他的不可控問題。防止高速公路水泥穩(wěn)定碎石的設(shè)計方案出現(xiàn)無法執(zhí)行的問題，并防止由于設(shè)計圖紙模糊而導(dǎo)致的施工差異性。在施工的時候，必須按照圖紙進行相關(guān)作業(yè)，任何人不可以自行調(diào)整施工的順序、模式等，這也是施工的基礎(chǔ)。

3.2 改進完善施工工藝

隨著交通行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝愈加先進和完善。如圖1所示，為高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝，施工流程復(fù)雜，工序較多。?因此，高速公路施工企業(yè)應(yīng)該注重先進科技的引人，在原有高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝的基礎(chǔ)上進行改進。通常裂縫，有很大的概率是因施工人員未在碾壓方式上通過正確方式來開展所導(dǎo)致的。未選擇正確的碾壓方式，會直接造成水泥穩(wěn)定碎石基層的壓實度不夠，容易導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。因此，需要改進和完善原有的施工工藝，在施工的過程中，盡可能的減少裂縫的出現(xiàn)。

3.3做好試驗

基層施工時試驗室應(yīng)充分發(fā)揮數(shù)據(jù)庫作用，切實保障試驗段的有關(guān)技術(shù)參數(shù)及試驗數(shù)據(jù)的整理。對水泥穩(wěn)定碎石的取樣必須具有代表性，嚴格控制砂礫的級配、水泥劑量，對水泥劑量不足，混合料粗細離析現(xiàn)象嚴重的不得上路，試驗人員跟蹤檢測，保證施工質(zhì)量達到要求?；鶎硬牧蠌姸纫砸?guī)定溫度下保濕養(yǎng)生6d、浸水1d后的7d無側(cè)限抗壓強度為準(zhǔn)。在現(xiàn)場按規(guī)定頻率取樣，按工地預(yù)定達到的壓實度制備試件。每2000m³或每工作班制備1組試件。根據(jù)經(jīng)驗或《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定碾壓完成后迅速檢測密實度，若密實度不足盡快進行補壓，并用三米直尺等檢測儀器按《公路工程質(zhì)量檢測評定標(biāo)準(zhǔn)》進行質(zhì)量檢測，發(fā)現(xiàn)達不到規(guī)定的質(zhì)量要求時及時進行處理，為今后的施工提供切實可用的試驗數(shù)據(jù)及技術(shù)參數(shù)，達到基層的試驗?zāi)康摹?/p>

3.4?重視水泥穩(wěn)定碎石基層后期養(yǎng)護工作

為了避免高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層出現(xiàn)裂縫，需要落實后期的養(yǎng)護工作。養(yǎng)護工作主要是以為了確保水泥穩(wěn)定碎石基層的穩(wěn)定性，進而避免出現(xiàn)裂縫問題。結(jié)合實際情況，協(xié)調(diào)水泥穩(wěn)定碎石基層表面的溫度、濕度，確保水泥穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免裂縫的產(chǎn)生。在使用濕法養(yǎng)護開展養(yǎng)護工作時，應(yīng)該在所有的區(qū)域使用濕草覆蓋好，結(jié)合氣候變化情況，定期進行噴水處理。例如：在非雨季、冬季進行高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層養(yǎng)護工作時，盡量使用塑噴養(yǎng)護方法，在控制水量蒸發(fā)的同時，起到保溫的作用。在夏季進行高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工時，為了避免水泥穩(wěn)定碎石基層出現(xiàn)溫度梯度情況，養(yǎng)護工作人員可以進行灑水，對水泥穩(wěn)定碎石基層進行適當(dāng)?shù)慕禍靥幚?，降低水泥穩(wěn)定碎石基層內(nèi)部的溫度。在炎熱天氣開展養(yǎng)護工作時，在進行施工前，應(yīng)該對所有的材料進行灑水降溫，避免因為內(nèi)外溫差出現(xiàn)裂縫，需要注意的是，在冬季開展養(yǎng)護工作，還需要做好擋風(fēng)和防凍處理，以此提升施工質(zhì)量。

4 結(jié)語

伴隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，高速公路施工建設(shè)規(guī)模和速度越來越快，相應(yīng)的對于新時期高速公路建設(shè)提出了更高的要求。在高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層建設(shè)中水泥穩(wěn)定碎石基層很容易受到外界客觀因素的影響而出現(xiàn)裂縫。如果高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工裂縫出現(xiàn)，會對整體工程質(zhì)量產(chǎn)生嚴重影響，威脅高速公路的安全性與實用性，并會對民眾的生命財產(chǎn)安全產(chǎn)生較大威脅。因此，深入分析高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層施工裂縫產(chǎn)生的原因，并采取有效的措施對其進行防控具有重要的意義。

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收稿日期：2019-08-12

作者簡介：常生虎（1973—），男，甘肅民勤人，大專，工程師，研究方向：公路工程施工、檢測、管理。