淺議水泥穩定碎石基層收縮裂縫防治

薛宏霞

摘 要：近幾年來水泥穩定性碎石基層廣泛應用，成為面路面最常用的基層類型，它較高的強度、抗滲性和抗凍性為路面提供高穩定性性能的同時也帶了了困擾：收縮裂縫，路基收縮裂縫導致路面裂縫，直接影響到了路面行車的質量和舒適度我省內的國道、省道、高速公路收縮裂縫問題極為常見，亟待解決。

1 水泥穩定碎石基層裂縫及其危害

目前高級路面大多采用水泥穩定碎石作為基層。水泥穩定碎石是采用級配碎石作骨料，配之膠凝材料和灰漿進行嵌縫，按嵌擠原理鋪攤壓實，它依靠碎石之間的嵌擠鎖結原理保持剛性強度，同時依靠足夠的灰漿體積填充骨料的空隙使其迅速結城板塊，因而具有較高的強度、抗滲性和抗凍性。

由于水泥穩定碎石基層的半剛性結構特點，致使其易產生有規律性的裂縫，通常在基層頂面出現大量寬度為0.5～4mm左右，橫向的間隔為5～10m的裂縫。這種基層裂縫對道路產生嚴重的危害：迫害水泥穩定碎石基層的結構穩定性，降低基層的強度；會繼續發展、擴大，由基層反射到路面，使路面產生范圍更大的橫向裂縫，甚至導致路面起拱。

2 收縮裂縫產生的原因分析

通過分析水泥穩定碎石基層的材料組成、工作環境以及裂縫的外在特點，我們判定水穩碎石基層產生的裂縫主要為收縮裂縫，產生收縮裂縫的原因主要有兩個：溫度裂縫和干縮性裂縫。

2.1 干縮性裂縫。水泥穩定碎石基層從開始鋪設進入養護階段，到養護階段結束開始鋪設面層瀝青混凝土階段都會產生干縮現象。水泥穩定碎石鋪設成型開始養護的七天時間內，結構內的內部水分、拌合用水、以及外部養護灑水和內部原料發生水化反應，結構內部混合料體積收縮，產生收縮拉力，造成收縮拉裂。這種程度的干縮對內部產生拉裂裂縫相對有限。

一般從基層養護后到鋪設瀝青混凝土面層，時間間隔較長，水泥穩定性碎石階層直接曝露于空氣中，受外部干燥和降雨等自然條件的影響，基層內的從水分飽和到蒸干，導致基層料長期處于失水干燥和飽水兩種狀態的循環，基層多次重復干縮過程，拉裂現象必然會隨著每一次水化循環越來越嚴重。

第二階段實質就是多個第一階段的循環，所以第二階段造成的裂縫從數量和嚴重程度上遠遠大于第一階段。

2.2 溫度裂縫。水泥穩定碎石基層整體內部由級配骨料、水及空隙氣體組成，受大氣溫度的影響產生熱脹冷縮作用。原材料中砂石料不同粒徑收縮系數不同，粘土和其它膠體顆粒溫度系數也大不相同。各種原材料的收縮膨脹系數不同造成了基層內部不可協調的收縮拉力和膨脹壓力。基層內部失去穩定性，造成裂縫現象。

3 裂縫的預防措施和處理技術

3.1 裂縫的預防

原材料選取與配合比控制。（1）水泥。水泥宜選用強度等級較低的普通硅酸鹽水泥，由于水泥影響混合料的收縮系數，故水泥配合比含量必須精確，當水泥含量高時，混合料收縮系數大，容易產生裂縫。而水泥含量低時混合料不能達到設計強度。為了保證水泥穩定碎石基層施工質量必須保證水泥的初凝終凝時間，水泥初凝時間3h以上，終凝時間6h以上，當外界溫度較高或較低時可以適量調整。（2）石料。作為水泥穩定基層用的碎石要求相對不高，往往一個道路工程需要使用大量的礦巖作為水泥穩定基層的碎石，只要保證進場碎石的相對密度、壓碎值，確保碎石內有機質和硫酸鹽含量不超標便可。

同時控制好碎石顆粒級配，細基料較多時不但增加了水泥用量導致基層表面返砂，同時集料溫縮性系數加大、受環境變化體積變化幅度大，嚴重影響了碎石基層的穩定性。所以必須采取相應措施嚴格控制混合料中小于0.075的顆粒（礦粉、粘土）含量，可以在碎石破碎現場加水洗裝置，也可在破碎機皮帶運輸機最后一道環節上加裝旋轉的滾動篩，經過以上工序小于0.075的顆粒含量將會大大減小。

3.2 施工控制

3.2.1 施工季節或時間的選取。施工氣溫直接影響著水泥穩定碎石基層的溫縮性，施工時氣溫當選在年平均氣溫時，施工氣溫與年極冷極熱氣溫溫差越大，基層越容易產生溫縮性裂縫。極熱氣溫下施工應避開太陽暴曬時段，同時加大養護力度，使水泥穩定碎石基層長期保持濕潤。極冷氣溫下不能施工，當氣溫低于5℃時停止水泥穩定碎石基層的施工。

3.2.2 基層壓實度。基層壓實度直接影響級配骨料、膠混合物和砂漿的嵌擠鎖結，決定著各級配骨料通過膠混合物和砂漿的粘結牢固程度，基層壓實度不高，造成各骨料粘結不牢、產生裂縫，進而直接影響著基層的穩定性。施工時為保證壓實度達到標準，基層宜用專業機具分初壓、復壓、終壓三個階段進行碾壓。

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。待碾壓結束后要對壓實對進行檢測，按照檢測結果對壓實度不符合要求的路段立即進行重新碾壓夯實。

3.2.3 設置伸縮縫。水泥穩定碎石基層施工時要根據要求在基層設置伸縮縫和膨脹縫，伸縮縫用于夏季，設置時縫必須深入到基層厚度的1/4以下，用瀝青膠灌縫。膨脹縫用于冬季，設置時縫隙完全深入到基層底部，用瀝青膠灌縫夯實，并以膨脹縫為中心鋪設玻璃格柵，防止膨脹縫對瀝青混凝土自下而上的反射。

3.3 養護控制、管理維護及施工協調

因為水泥穩定性碎石基層內部含水率是裂縫形成的管件，所以我們對水的控制完成基層的養護。基層鋪設碾壓成型后應及時進行灑水養護，當夏季溫度較高時，基層失水較快容易產生裂縫，我們應灑水養護后在表面覆蓋薄膜，以避免水分的過快流失。當冬季施工時，為了防止基層內水分受凍膨脹，影響結構穩定性，應在基層表面覆蓋草簾或采取防凍措施。

基層碾壓成型后到鋪攤瀝青混凝土之前，一定對基層路面進行嚴密的管理維護，不允許基層表面堆放重物，嚴禁大型設備、超載車輛行駛。待第二層七天養護期滿后方可開放交通。道路施工應與天然氣、熱力等管線配合施工，管線施工時控制溝槽開挖程度，嚴禁將周圍基層下部基礎掏空，待施工結束后，盡早繼續道路下封層施工，以減少基層失水

3.4 裂縫的治理

對于長度大于10m，且間距小于5m的過大的裂縫直接進行返工處理。對于較的裂縫直接在裂縫里灌注瀝青，然后粘上1到3層玻纖格柵，保持基層的剛性和整體性，這是處理基層裂縫反射裂縫常用的方法。玻纖格柵橫向搭接寬度為搭接10cm，縱向搭接為5cm。為了保證玻纖格柵粘結性，施工時應先在基層涂抹粘層油，然后鋪設玻纖格柵，然后用機械在玻纖格柵表面順直碾壓，組后再涂抹一回粘油層確保玻纖格柵粘接牢固，最后鋪設瀝青混凝土面層。

收縮裂縫對于公路的危害是不言而喻的，降低了公路的使用壽命，同時大大增大了我國公路的維修投入，我們應該從本質上分析水泥穩定碎石基層裂縫的原因，根據原因制定行之有效的預防措施和治理手段，并且從公路施工、養護及管理運行上嚴格進行要求，真正較少基層裂縫現象。

參考文獻

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[2] 交通部.JTJ034-2000公路路面基層施工技術規范.

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