水泥穩定碎石基層裂縫產生的原因、危害、預防及處理措施

呂清華

摘 要：本文通過對水泥穩定碎石基層裂縫產生的原因、危害進行分析，結合水泥混凝土、瀝青混凝土路面的破損情況，提出減少水泥穩定碎石基層裂縫應采取的預防和處理措施。

關鍵詞：水泥穩定；碎石基層裂縫；危害原因；預防處理措施

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A

水泥穩定碎石基層具有良好的力學性能和較好的剛性，被廣泛用于高等級路面結構中。然而隨著這一技術的推廣應用，其缺陷也隨之暴露，那就是在基層表面容易出現大面積的裂縫。裂縫不僅降低了水穩基層的剛度和整體性，還容易造成瀝青混凝土路面開裂，影響行車舒適度和安全感，最終降低路面的使用壽命。所以，對水泥穩定碎石基層裂縫產生的原因進行研究并提出防治措施具有重要的深遠意義。

1 裂縫形成的原因

（1）路基回填和土路床產生不均勻沉降反射到基層產生裂縫，路基超挖和開挖不到位，都會導致土方回填之后不能滿足基礎承載力。另外，回填土的含水量、土地體的塑性、松鋪系數、碾壓遍數、壓實度、平整度、機械的組合等，如果達不到規范要求，也會導致后續路基出現不均勻沉降，甚至大面積塌陷，反射到水穩定基層，使其拉裂。（2）混合料中水泥比例偏大；集料級配中細料偏多，或石粉中性指數偏大。（3）碾壓時含水量偏大。（4）碎石中含泥量較高。（5）成型溫度較高，強度形成較快。（6）養護不及時，缺水或養護灑水量過大。（7）拌合不均勻，出現離析現象。（8）基層熱脹冷縮產生的溫縮性裂縫。熱脹冷縮是自然界最普遍的現象之一，水穩基層當然也不例外。在水穩基層強度形成初期，水泥水化放出較多的熱量，但散熱較慢，因此其內部溫度使內部體積膨脹，而外部如遇溫度急劇降低則冷卻收縮，內脹外縮的受到制約，產生較大的應力，一旦應力超過其極限抗彎拉強度，將產生溫縮裂縫。（9）過早開放交通。由于水與水泥的固化反應未完全，即外力的破壞而非常容易使水穩基層產生裂縫。即便是養生結束，如果未鋪筑面層就大量行駛重載車，也會使板體無法抗拒上部的壓應力而產生拉裂，從而極易產生裂縫。

2 裂縫產生的危害

水泥穩定碎石基層一旦產生裂縫，將會影響基層的強度和剛度，降低抗沖刷性和抗裂性，達不到其承重效果；如果裂縫進一步發展為反射裂縫，將會使瀝青混凝土路表面同樣出現規則裂縫。如不及時處理，自由水會沿著裂縫向下滲透，經過車輛及其他苛載的反復作用，就會使瀝青剝離，基層的細集料形成泥漿被擠出路面，從而使瀝青混凝土表面出現坑槽，網裂、破碎，造成瀝青混凝土路面早期破損，降低其使用壽命。

3 裂縫的預防

（1）改善施工所用粗、細集料的質量，嚴格控制碎石中針片狀含量和細集料中0.075mm以下顆粒比例，應采用具有一定級配的硬質石料，不應含有粘土塊、有機物等。且應潔凈、干燥、無風化、無雜質。（2）嚴格控制水泥質量，進場水泥必須經過批量檢測、檢驗，抽檢頻率及其各項指標滿足規范要求才能使用。（3）嚴格控制混合料的含水率，由于混合料對含水率的變化十分敏感，如控制不好，容易產生“彈簧”現象；同時在后期養生過程中容易產生干縮裂縫。因此，在施工期間需慎重調整含水率，含水量過高過低都不易強度形成，保證在最佳含水量狀態下進行碾壓，碾壓過程中，水穩基層的表面應始終保持濕潤，水分蒸發過快時，宜及時補灑少量的水，但是嚴禁大量灑水，保持在接近最佳含水量1%～2%的狀態下碾壓成型。（4）嚴格控制集料級配，減少細集料含量；碾壓時嚴格控制壓實度，因為壓實度越高，密實性越好，就越不容易形成干縮裂縫，從而抗裂強度越高。（5）在保證水泥穩定碎石強度的前提下，盡可能采用低的水泥用量。水泥穩定材料基層強度要求較高時，宜采用控制原材料技術指標和優化級配設計等措施，不宜單純通過增加水泥劑量來提高材料強度。（6）一次成型，盡可能采用慢凝水泥，加強對水泥穩定碎石基層的養護，避免水分揮發過大。（7）設計合理的施工配合比，在施工過程中，材料品質或規格發生變化，結合料品種發生變化時，應重新進行材料組成設計，同時對混合料加強拌合，避免出現粗細料離析和拌合不均勻現象。（8）養生期間應封閉交通，除灑水車和小型通勤車輛外嚴禁其他車輛通行。（9）宜綜合考慮施工機械和運輸車輛的生產效率、施工人員的操作熟練程序、施工季節和氣候條件、水泥的初凝時間和終凝時間以及減少施工縫的數量等。

4 裂縫的處理措施

通過上述預防措施可以大大減少裂縫的產生，但是裂縫的產生也是一種必然的現象。針對已經產生的裂縫，如果是在養生過程中出現的裂縫，經過彎沉檢測，結構層的承載力滿足設計要求，可繼續鋪筑上面的瀝青面層，也可采用下列措施處理裂縫：（1）在水穩基層的裂縫位置進行灌縫。如采用聚合物加特種水泥壓力注入法修補，灌縫時原則上不對裂縫進行擴縫。（2）在裂縫位置鋪設高抗拉強度的玻璃纖維格柵和灑鋪執改性瀝青綜合處治，這是當前處治裂縫向上反射的最佳措施，適用于水穩基層裂縫比較嚴重路段。（3）破損嚴重的水穩基層，應將原破損基層整幅開挖維修，不應橫向局部或一個單向車道開挖，以避免板邊受力產生不利的后果，最小維修長度一般為6m，維修水穩基層所用材料也應是同類水穩基層材料。

結語

施工實踐表明，盡管水泥穩定碎石基層的裂縫是不可避免的，只要施工前對原材料、混合料、拌和設備進行檢測、試驗，確定施工技術參數；施工期間按規范規定進行質量控制和檢驗，質量保證體系始終貫穿于施工全過程，明確全員質量責任，加強各工序質量控制與管理，保證施工質量；施工結束后做好灑水養護工作，裂縫問題也是不難解決的。只有從根本上減少水穩基層的裂縫，才能保證路面的使用功能、減少破損、延長使用壽命。

參考文獻

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