簡述基層施工中水泥穩定碎石層的裂縫成因和防治辦法

摘 要：路面的施工建設是由多層次多結構組成的，水穩層是路面的承重結構，需要根據需要將水泥、砂石以及水按照比例進行混合，作為一個路面層和基底層的過渡結構。在路面的施工中水泥砼的路面結構在水穩性以及強度上都有著很好的性能，而碎石層也同樣具有著這樣的特性，所以在高等級路面進行基層修筑的時候，都會選擇這類水泥穩定碎石結構作為基層施工的工藝方法，因此此種工藝得到了很好的推廣使用。

關鍵詞：路面施工 碎石層 裂縫 防治措施

中圖分類號：TU761.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（c）-0118-01

1 裂縫的類型

1.1 干縮裂縫

碎石層中的水泥會在干燥的空氣中硬化，并且在硬化的過程中水分的減少會使得結構體積出現變形和收縮，這里出現的干縮裂縫主要就是跟集料中的材料有關。并且混合料的硬化凝結會伴隨著水泥的水化熱反應，這種反應也會消耗水分，并且水泥的含量和消耗的水分量呈現出正比關系。除此之外，碎石也會吸附水分，并且細集料吸收的水分比粗集料要多。最后，施工中，水的含量越多，在水分蒸發時就會帶走大量的熱和水，這樣綜合起來就會出現干縮裂縫。

1.2 溫縮裂縫

在碎石層中，水泥的含量會占到整個混合料的5%，因此會在硬化的過程中伴隨有熱脹冷縮等水泥的特性，并且在初期的水化反應中，由于放熱多，且散熱的速度比較慢，所以結構的內部溫度會很好，這就會使得內部結構會出現膨脹。而外部由于接觸外界，散熱性能較好，所以由于氣溫的變化，諸如驟降，就會出現收縮，由于內部在膨脹，而外部的收縮作用就會和內部相互制約，因此出現結構上的應力。當應力超過了結構所能承受的最大抗彎拉限度時就會出現溫縮裂縫。溫縮裂縫的分布一般都是呈橫向分布。

1.3 網狀裂縫

網狀裂縫通常就是指龜裂，這種現象的出現一般都是因為局部的彎沉度太大，所以在外力的作用下就會造成結構上的破壞，這種龜裂現象的破壞較大，會由于下雨的滲水以及其他的外力出現翻漿，因此剛開始出現的網狀裂縫危害，會隨著時間推移不斷擴大，像是裂縫處的基層水分會不斷的被蒸發，裂紋會在外力作用不斷的向著四周發散。并且會伴隨著塌陷的呢過危害。

1.4 縱縫

在碎石層的施工早期一般會發生縱縫這種現象，出現裂縫的主要是因為施工過程中控制不當。主要是在于壓實度上，局部的土基或者是底基層沒有達到規范的壓實度就會出現縱縫。在路基養護上，城市道路一般為7 d，隨后的管理不當也會造成縱縫病害。因為猶豫攤鋪過程中對于第一層的碾壓基層的厚度較薄，即便是達到了養護期，其在承載力上還是能力尚有欠缺。

1.5 沉降裂縫

碎石層上如果出現縱向的裂縫，主要是因為局部的基層或者是整體基層的壓實度不合格造成的，這種裂縫不同于縱縫，是在重車的外力作用下出現的反射性裂縫，會出現弧狀結構，且表面高低不同。

2 裂縫的防治

在工作中實際上是有很多的措施和辦法對于此類病害做出防治，針對以上問題下面做了如下的預防措施介紹：

2.1 選擇原料

對于碎石的選擇：粒徑和含泥量都應當在指標范圍內，生產廠家的選擇應當是一些可以連續供應并且產品在含泥量以及塑性上都應當具有著規范的指標。而施工使用的一般都是32.5的低標號的緩凝水泥。而水泥膠的抗壓強度上大約應當控制在32.5～37.5 Mpa之間，初凝的時間應當控制在5 h以上，最終的凝結時間在8 h，并且不能大于10 h。這樣就可以最大程度的降低了混合料中的泥沙含量，泥沙含量的減低就是增加強度。

2.2 設計配合比

在級配上，級配的范圍值應當在碎石層級配之上，并且碎石層的級配要在這個范圍的中下水平，這一范圍中，低標號的緩凝水泥是首選。

在配合比上的設計需要原材料的統一，因此實驗中作了3種級配的實驗。第一種是將級配值設定在最高限度以內，并且盡可能的接近這個極限，第二種就是盡量的接近中值，最后這是在下限以內接近下線的值上進行實驗配比。對于這3種方式的配比，實驗的主要內容就是擊實以及抗壓力的實驗，這樣的實驗下最終確定了45%是水泥的用量的最合適的量。7 d無側限抗壓強度均大于3.5 Mpa，且3種級配相差不大；以中間級配為標準，用28 d水泥膠砂強度為43.2 Mpa的普通水泥進行了擊實和無側限抗壓試驗，發現其4.0%的水泥劑量為最佳劑量，7 d強度大于3.5 Mpa。

針對上述4種情況，我們均采用4.5%的水泥劑量，分別進行了100 m水穩碎石基層試驗段的攤鋪。并采用了同樣的壓實工藝和養生措施。觀察7 d后的結果，發現用早期強度較高的普通水泥做的試驗段和級配偏細的用特制水泥做的試驗段上均有不同程度的橫向線形裂縫，另2種情況未見異常。28 d后，對未見異常的兩種試驗段進行清掃和灑水濕潤，發現級配接近中值的試驗段表面，局部有輕微的線形水跡，而級配偏粗的試驗段則表現良好。

2.3 拌和與攤鋪

目前高等級公路路面施工，均采用穩定粒料拌和機進行水穩碎石混合料的生產。正式生產前，先要進行拌和機調試，調試過程中應扣除原材料自身的含水量，以確保混合料的配合比不變。然后繪出各種原材料在一定料門開度下的轉速流量曲線，根據混合料配比確定各種原材料配料皮帶的轉速，進行試生產。

2.4 碾壓

碾壓過程按初壓、復壓、終壓三個階段進行：

初壓，采用16J型振動壓路機靜壓一遍，碾壓速度控制在5KM/h。

復壓，采用一臺18J型振動壓路機首先輕振一遍，速度控制在5km/h，再重振兩遍，速度控制在4km/h，然后用YL20型膠輪壓路機碾壓兩遍，碾壓速度不高于6 km/h。

終壓，采用16J型振動壓路機靜壓至少兩遍，碾壓速度控制在5 km/h，直至無明顯輪跡。

碾壓過程中的注意要點：及時碾壓，碾壓時應慢起步緩剎車，由低處向高處重疊1/2輪寬，成階梯狀碾壓，不在未壓實的路面上轉向，而應后退至起點，開始下一步碾壓。

2.5 壓實度控制

碾壓結束后，及時進行壓實度檢測，為保證壓實度達到標準，檢查井周圍混合料的攤鋪厚度可比正常路段薄一些，水泥的含量增加1%左右，使用小型機具夯實多遍。再配合路面的井圈加固，以保證井圈周圍的路面的工作壽命。

參考文獻

[1]公路工程無機結合料穩定材料試驗規程[M].人民交通出版社，2009.

[2]公路路面基層施工技術規范[M]. 人民交通出版社，2000.

[3]公路水泥混凝土路面施工技術規范[M]. 人民交通出版社，2003.