水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫原因分析與防治

周遵能

(貴州畢節(jié)公路工程處)

1 控制混合料含水量及水泥劑量

加強(qiáng)對(duì)原材料的檢測(cè)控制，對(duì)含水量較大的細(xì)集料分開堆放并測(cè)定其含水量，使用時(shí)注意單獨(dú)使用或摻配使用;加強(qiáng)前后場(chǎng)聯(lián)系，及時(shí)調(diào)整混合料含水量。在滿足水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的條件下實(shí)時(shí)調(diào)整水泥劑量。一方面，根據(jù)原材料含泥量調(diào)整水泥用量，另一方面，加強(qiáng)試驗(yàn)檢測(cè)，每天跟蹤檢測(cè)水泥劑量，及時(shí)調(diào)整，同時(shí)對(duì)到達(dá)養(yǎng)生期的水穩(wěn)進(jìn)行鉆芯，檢查基層成型情況，以跟蹤驗(yàn)證一定水泥劑量下的基層強(qiáng)度是否滿足要求，確定滿足強(qiáng)度要求下的最小水泥用量。

2 施工過(guò)程中不斷優(yōu)化生產(chǎn)配合比

經(jīng)驗(yàn)證明，混合料級(jí)配偏細(xì)，細(xì)集料偏多，容易產(chǎn)生裂縫。每天由試驗(yàn)室對(duì)混合料進(jìn)行篩分試驗(yàn)，以驗(yàn)證生產(chǎn)配合比，如有較大出于，以及攤鋪碾壓過(guò)程中有異常情況，考慮及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)配合比，直至滿足較粗級(jí)配抗裂性的要求。底基層試驗(yàn)段采用1#碎石(31.5～13.2mm)∶2#碎石(13.2～4.75mm)∶3#碎石(4.75～0mm)=40∶25∶35的比例，最大干密度為2.23g/cm3。在發(fā)現(xiàn)底基層裂縫較多后，2006年9月份及時(shí)對(duì)配合比進(jìn)行了調(diào)整，底基層配合比調(diào)整為1#碎石(31.5～13.2mm)∶2#碎石(13.2～4.75mm)∶3#碎石(4.75～0mm)=35∶35∶30，最大干密度調(diào)整為2.30g/cm3(基層采用和底基層相同的配合比，最大干密度不同)。調(diào)整后級(jí)配偏粗，滿足抗裂性要求。

3 路基沉降后期處理

由路基沉降引起的裂縫，通過(guò)沉降觀測(cè)，對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層施工后的，及時(shí)超載預(yù)壓，保證在瀝青路面施工前將月沉降速率降到規(guī)定范圍之內(nèi)。對(duì)沒(méi)有施工的路基，對(duì)其及時(shí)進(jìn)行超載預(yù)壓，使之達(dá)到要求后進(jìn)行施工。

4 裂縫處理

基層裂縫如果處理不當(dāng)，瀝青路面施工后，裂縫將會(huì)反射上來(lái)，滲水，導(dǎo)致瀝青層及基層破壞，路面大面積損壞。為了防止水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層的不規(guī)則橫向開裂，在上基層7d養(yǎng)生期結(jié)束后，在其表面預(yù)鋸縫。鋸縫深度以層厚的1/3為宜，約為6～7cm;鋸縫寬度以一個(gè)鋸片寬度為宜，約5mm;鋸縫頻率由試驗(yàn)段裂縫發(fā)展頻率確定，以及視季節(jié)和集料強(qiáng)度和混合料強(qiáng)度而定，夏季施工的間距短一些，冬季施工的間距長(zhǎng)一些，強(qiáng)度高的間距短一些，強(qiáng)度低的間距長(zhǎng)一些，一般間距為15～25m左右。鋸?fù)曛笥酶邏核嚽蹇p，縫干燥后灌滿改性乳化瀝青。

在下封層施工前，檢查基層裂縫，對(duì)鋸縫后出現(xiàn)的裂縫，清理干凈縫口，灌注改性乳化瀝青，爾后施工下封層。玻璃纖維網(wǎng)是一種增強(qiáng)公路路面性能的土工材料，具有很高的耐熱性和優(yōu)異的耐寒性(一般工作溫度為-100～280℃)。玻纖網(wǎng)的強(qiáng)度與其重量之比要比鋼大，在20℃時(shí)其彈性模量與瀝青混凝土彈性模量之比高達(dá)20∶1，為改變裂縫發(fā)展提供了足夠的剛度。鋪設(shè)自粘式玻璃纖維網(wǎng)前，把預(yù)鋸縫及后期灌縫統(tǒng)計(jì)清楚，攤鋪瀝青下面層之前，在裂縫處鋪設(shè)自粘式玻纖網(wǎng)，兩側(cè)搭接寬度各1m，并用水泥釘固定。其要求技術(shù)指標(biāo)見表1。

自粘式玻纖格柵布設(shè)方式如圖1所示。

圖1 自粘式玻纖格柵布設(shè)方式

聚酯土工布耐高溫，熔點(diǎn)達(dá)到230℃，在攤鋪時(shí)性能穩(wěn)定;經(jīng)緯向均具有較高的抗拉強(qiáng)度;吸附性好，能與瀝青粘結(jié)致密;具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和抗生物性能。相比之下，聚酯土工布與結(jié)合層粘結(jié)緊密，更能有效防止裂縫發(fā)展引起瀝青面層拉裂。見表2。

表2 聚酯土工布技術(shù)要求

聚酯土工布鋪設(shè)時(shí)在裂縫及鋸縫位置先噴灑乳化瀝青，然后將土工布粘貼在乳化瀝青上面。鋪設(shè)時(shí)要求平順，無(wú)折皺，鋪設(shè)后嚴(yán)禁施工車輛在上面轉(zhuǎn)彎調(diào)頭。聚酯土工布可鋪基層與下封層之間，也可鋪設(shè)在封層與下面層之間。瀝青碎石基層作為柔性結(jié)構(gòu)層，具有很強(qiáng)的柔性和變形能力，作為應(yīng)力消散層，可以有效地減少路面中的應(yīng)力集中現(xiàn)象，大大延緩路面反射裂縫的產(chǎn)生。由于路面標(biāo)高的限制，正常路段不能采用這種方案。在沉降路段可采用ATPB-25瀝青碎石來(lái)處治基層裂縫。開級(jí)配瀝青穩(wěn)定碎石混合料礦料級(jí)配范圍見表3。

表3 開級(jí)配瀝青碎石混合料級(jí)配范圍

[1] 孟浩.水泥穩(wěn)定碎石基層路用性能及質(zhì)量控制技術(shù)研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2012.

[2] 蔣默識(shí).水泥穩(wěn)定碎石基層熱物性參數(shù)研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2012.