談高速公路擴(kuò)建中水穩(wěn)冷再生基層施工要點(diǎn)

張玉坤

（山東方正公路工程檢測(cè)有限公司，山東 煙臺(tái) 264000）

一、水穩(wěn)基層概述

水穩(wěn)基層稱為水泥穩(wěn)定砂礫層，是指將水泥作為結(jié)合料加入砂礫中，通過(guò)攤鋪、振搗、壓實(shí)等工作手段得到混合料形成水泥穩(wěn)定土，達(dá)到道路工程養(yǎng)護(hù)的目的，水泥穩(wěn)定土包括水泥穩(wěn)定細(xì)粒土、中粒土和粗粒土。水穩(wěn)基層的作用原理為選取級(jí)配砂礫作為骨料，在砂礫空隙之間加入水泥材料形成水泥穩(wěn)定土，根據(jù)嵌入原理實(shí)施攤鋪、振搗、壓實(shí)等工作。水穩(wěn)基層在初始階段具有較高強(qiáng)度，水穩(wěn)基層的強(qiáng)度隨著使用時(shí)間的增加而增加，并很快形成堅(jiān)固的整體，水穩(wěn)基層形成后，由于其強(qiáng)度很高，因此其可以作為道路工程路面基層施工中的最佳材料。

二、水穩(wěn)碎石裂縫類型及產(chǎn)生原因

（一）干縮裂縫

水泥穩(wěn)定碎石在干燥空氣中硬化時(shí)，隨著水分的減少，體積將收縮變形，每隔一段距離產(chǎn)生均勻的干縮裂縫。水泥穩(wěn)定碎石產(chǎn)生干縮裂縫的原因與其水泥、水和碎石集料都有很大的關(guān)系。一方面混合料在凝結(jié)硬化過(guò)程中，水泥與水起水化反應(yīng)，消耗大量的水分。水泥含量越高，則消耗的水分越多。另一方面，碎石集料表面也要吸附水，集料中的細(xì)料成分越多，表面吸附的水分就越多。再者，基層施工過(guò)程中，含水量越大，蒸發(fā)散失的水分就越多。因此就越易產(chǎn)生干縮裂縫。

（二）溫度裂縫

水泥的無(wú)機(jī)結(jié)合料內(nèi)部是由不同的礦物顆粒組成的三相，即固相、液相和氣相。在溫差的作用下，水泥的無(wú)機(jī)結(jié)合料內(nèi)部就會(huì)發(fā)生熱脹冷縮的現(xiàn)象，從而引起體積的變化，進(jìn)而發(fā)生溫縮性裂縫。混合料中通常是含有5%左右的水泥，正是由于混合料中含有一定比例的水泥成分，所以水泥穩(wěn)定碎石具有熱脹冷縮的性質(zhì)。當(dāng)混合料發(fā)生硬化時(shí)，水泥發(fā)生水化作用會(huì)釋放出相當(dāng)多的熱量，但由于其內(nèi)部散熱緩慢，所以其內(nèi)部溫度會(huì)比較高。溫度越高，其內(nèi)部體積膨脹程度就越大，而水泥的外部是很容易遇冷發(fā)生收縮，這樣其內(nèi)部不斷的膨脹，外部不斷的收縮，內(nèi)外之間就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)比較大的應(yīng)力。

（三）沉降裂縫

沉降裂縫是水穩(wěn)基層在施工過(guò)程中出現(xiàn)局部沉降現(xiàn)象，而在公路壓實(shí)過(guò)程中沒(méi)有按照標(biāo)準(zhǔn)操作進(jìn)行，進(jìn)而在壓實(shí)重車的壓力下而產(chǎn)生的一種裂縫。一般情況下，公路施工中的碾壓過(guò)程都是分層進(jìn)行的。每層基層的壓實(shí)都應(yīng)該嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，壓實(shí)后基層的厚度要符合標(biāo)準(zhǔn)要求。然而實(shí)際上，由于施工技術(shù)不到位等原因，會(huì)出現(xiàn)局面基層壓實(shí)度不符合要求。如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取相關(guān)措施，那么再次壓實(shí)的時(shí)候，在重力的作用下，水穩(wěn)基層會(huì)形成局部反射裂縫。

三、裂縫的防治措施

（一）控制原材料

要想有效預(yù)防公路施工中水穩(wěn)基層裂縫問(wèn)題，就要不斷加強(qiáng)對(duì)于原材料的控制力度。科學(xué)分級(jí)相關(guān)的材料，為了后期能夠有效摻配，要用天然砂礫作為底基層，并用振動(dòng)篩進(jìn)行分級(jí)，通?？梢苑譃樗臋n，再用碎石作為基層，用反擊破碎設(shè)備來(lái)生產(chǎn)碎石，也可以將其進(jìn)行對(duì)應(yīng)分層。同時(shí)還要加強(qiáng)對(duì)于0.075mm以下細(xì)集料的含量控制，因?yàn)?.075mm以下含量的細(xì)集料，會(huì)導(dǎo)致水穩(wěn)半剛性基層干縮裂縫和溫縮裂縫，其含量越大，收縮性也就越強(qiáng)，塑性也就越大，則裂縫就越多，因此這就要加大對(duì)于0.075mm以下細(xì)集料的控制力度。另外還要加強(qiáng)對(duì)于用水無(wú)機(jī)鹽含量的控制，因?yàn)榈V料內(nèi)的鎂離子、鈣離子會(huì)和水穩(wěn)結(jié)構(gòu)中的硫酸離子、氯離子產(chǎn)生反應(yīng)，從而產(chǎn)生膨脹裂縫，影響工程施工的質(zhì)量。

（二）配合比設(shè)計(jì)

合理的級(jí)配是半剛性基層強(qiáng)度形成的重要保證，也是防止裂縫產(chǎn)生的重要環(huán)節(jié)。集料的級(jí)配決不允許超出規(guī)范上限要求，宜在中值稍偏下，既能保證骨料嵌擠密實(shí)，又能控制0.075mm以下粒徑含量，防止細(xì)料增多使基層的干縮性應(yīng)力增加。4.75mm篩孔通過(guò)量控制在中值，通過(guò)率過(guò)大，細(xì)集料偏多，易出現(xiàn)裂縫；通過(guò)率過(guò)小，粗集料偏多，攤鋪時(shí)易產(chǎn)生離析，使基層強(qiáng)度不均勻。在配合比設(shè)計(jì)中，基層強(qiáng)度取值要考慮全面，原則上是通過(guò)調(diào)整集料級(jí)配來(lái)提高強(qiáng)度，降低水泥使用劑量，水泥劑量是影響基層裂縫產(chǎn)生的一個(gè)重要因素，試驗(yàn)表明，水泥劑量超過(guò)5%時(shí)裂縫數(shù)量將明顯增加。

（三）施工控制

在公路施工中水穩(wěn)基層質(zhì)量監(jiān)管工作中，要想從根本上保證施工監(jiān)督防控工作的合理性，就要按照標(biāo)準(zhǔn)化流程對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行集中約束。第一，要對(duì)原材料進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)管和控制，結(jié)合施工項(xiàng)目的實(shí)際規(guī)劃按照設(shè)計(jì)要求選擇更適合的水泥級(jí)配，一般采取的是32.5級(jí)或者是大于32.5級(jí)別的硅酸鹽水泥，確保初凝時(shí)間在3h以上、終凝時(shí)間在6h～10h。結(jié)合施工項(xiàng)目對(duì)具體參數(shù)進(jìn)行指標(biāo)判定，從根本上維護(hù)質(zhì)量管理效果。第二，完善施工準(zhǔn)備工作。首先，相應(yīng)施工人員要對(duì)基底進(jìn)行徹底清掃，確保下承層平整、密實(shí)且沒(méi)有松散層。需要注意的是，在實(shí)際清掃過(guò)程中，要指派專人進(jìn)行路床邊緣虛土的處理，保證攤鋪機(jī)前至少有500m的作業(yè)面。其次，要攤鋪過(guò)程中維持下承層的濕潤(rùn)程度，避免路床表面出現(xiàn)異常的泥狀或積水問(wèn)題，從根本上提高應(yīng)用管理工序的合理性。最后，要對(duì)施工路面的底基層、基層進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督和管理，并且利用撒水泥的方式合理性增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的粘結(jié)效率，對(duì)應(yīng)的水泥用量要按照1kg/m2進(jìn)行控制。

（四）有效落實(shí)養(yǎng)護(hù)工作

在水穩(wěn)基層裂縫的防治中，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。當(dāng)水穩(wěn)基層經(jīng)過(guò)碾壓成型后，應(yīng)該要定時(shí)對(duì)其進(jìn)行灑水。在不同的季節(jié)施工，所采用的養(yǎng)護(hù)措施也會(huì)有所差異。當(dāng)施工季節(jié)為溫度較高的夏季，則要利用科學(xué)的措施有效降低水穩(wěn)基層表面與內(nèi)部的溫度差，避免溫度裂縫的形成。在冬季施工后，要對(duì)水穩(wěn)基層采取一定的防凍措施，避免溫度過(guò)低而使得基層內(nèi)水分結(jié)冰，導(dǎo)致基層體積膨脹?？梢杂寐榇蛘呤撬芰媳∧⒒鶎颖砻娓采w住，降低外界環(huán)境對(duì)水穩(wěn)基層的影響。一旦基層由于結(jié)冰而膨脹，當(dāng)天氣回暖后，冰融化體積減小，就會(huì)形成裂縫。因此，在施工后，不管是外界環(huán)境如何，都應(yīng)該要采取措施，做好水穩(wěn)基層的養(yǎng)護(hù)工作。

四、結(jié)語(yǔ)

在公路施工中水穩(wěn)基層質(zhì)量管理工作中，相關(guān)人員需要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析，將水文、氣候、土壤等情況進(jìn)行全面性了解。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合裂縫的類型和出現(xiàn)的原因，按照規(guī)定的流程，做好原材料的控制、配合比設(shè)計(jì)、施工細(xì)節(jié)、養(yǎng)護(hù)等工作，降低裂縫出現(xiàn)的概率，切實(shí)提高公路工程的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)理想的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。