遂西高速公路水泥穩定碎石底基層、基層裂縫防治

戚 波

（四川蜀工公路工程試驗檢測有限公司， 成都 610100）

0 前言

遂西高速公路項目位于遂寧市蓬溪縣、南充市嘉陵區、西充縣境內，沿線主要城鎮有蓬溪縣、嘉陵區、西充縣。遂西高速全線約67.6km，主線路面結構為15cm級配碎石墊層+25cm水泥穩定碎石底基層+25出門水泥穩定碎石基層+1cmSBS 改性瀝青同步碎石封層+6普通瀝青砼 AC-20C 下面層+6cm中粒式 SBS 改性瀝青砼 AC-20C 中面層（下面層）+4cmSBS 改性瀝青瑪蹄脂碎石 SMA-13上面層。

遂西高速公路在大面積使用水泥穩定碎石，不可避免的出現裂縫，裂縫已成為底基層、基層的結構缺陷。

1 底基層、基層裂縫類型

1.1 荷載型裂縫

遂西高速公路在施工過程中由于施工組織相關問題，在底基層、基層在瀝青面層覆蓋之前，讓施工車輛、運輸車輛在短時間養生過后的底基層、基層上行駛，并且運輸車輛超重、超速問題嚴重，從而引起了底基層、基層集料飛散，并產生荷載型裂縫。

荷載型裂縫為遂西高速水泥穩定碎石底基層、基層的典型裂縫類型，產生的原因主要是包括運輸原材料的拌合站和運輸成品混合料到施工現場的大量運輸車輛在底基層和基層上通行，并且超重和超速，當行車荷載作用在底基層、基層上時，在底部產生彎拉應力，當彎拉應力大于底基層、基層的抗彎拉強度時，底基層、基層底部就會出現開裂。在行車荷載的反復作用下，底部的裂縫會逐漸擴展到頂面。

1.2 干縮裂縫

遂西高速公路地處遂寧市與南充市境內，公路自然區劃:V2——四川盆地中濕區，晝夜溫差不大，故溫度收縮引起的底基層、基層裂縫較少，主要以干縮裂縫為主。

干縮裂縫主要是水泥穩定碎石混合料在拌和、運輸、攤鋪、壓實過程中，由于水自然蒸發和水與水泥發生水化作用，混合料的水分會不斷減少，尤其混合料表面水分減少較快，內外收縮不均，從而出現拉應力，產生裂縫。

水泥穩定碎石產生體積干縮的程度或干縮性的大小與下列因素有關：水泥的種類和水泥劑量、水泥穩定碎石礦料級配、小于的0.075mm顆粒含量和塑性指數、礦物成分、含水量和齡期等。

遂西高速水泥穩定碎石采用的為緩凝水泥，減慢水化反應的速度。在水泥穩定碎石生產過程中，拌合機械為連續式拌合機，水泥稱量不準確，使得混合料的水泥劑量較正常配合比高，使得底基層、基層在強度形成過程中收縮產生產生裂縫；在水泥穩定碎石混合料拌和過程中，應更改施工現場溫度、天氣情況、拌合站與施工現場距離，適當在最佳含水量基礎上調高混合料含水量，若含水量控制不好，致使攤鋪完的混合料含水量過高，混合料水分迅速蒸發使得底基層、基層頂面出現干縮裂縫；夏季高溫施工，水泥穩定碎石混合料強度形成較快，如果不及時覆蓋養生薄膜或者灑水養生，表面也會因為水化熱、水蒸發過快而出現干縮裂縫；原材料細集料中小于0.075mm的集料具有比表面積大、吸水性強，失水干縮變形大，若小于0.075mm的集料含量過高，混合料內部空隙就越多，水作用下收縮也就越大，進而引起干縮裂縫。

1.3 路基承載能力不足

路基在交工驗收時是驗收合格的，但由于施工組織的問題，沒有及時進行底基層、基層施工。在雨水浸泡過后，并沒有對路基彎沉進行復測，就進行底基層施工，在行車荷載的綜合作用下，底基層出現開裂。

2 對底基層、基層裂縫的處治措施

2.1 鋪設土工格柵處治底基層裂縫

為防止底基層已開裂的裂縫反射至基層，在底基層開裂段落裂縫中心兩側各60cm范圍鋪設土工格柵，并用鐵定固定，延緩裂縫反射。土工格柵一般要求橫向抗拉強度≥75kN/m。

2.2 鋪設玻纖格柵、防裂卷材處治基層裂縫

在基層開裂的段落裂縫上玻纖格柵，或者在裂縫處條鋪防裂卷材，在基層上鋪筑同步碎石封層作為應力吸收層和粘結層，以達到減少基層裂縫反射引起的瀝青混凝土面層開裂的目的。

2.3 無紡土工布處治

采用無紡土工布處治能有效防止水分由裂縫進入基層、底基層至土基，使土基不因水分進入而降低承載力，防止裂縫的反射。

2.4 返工處理

對于路基承載能力不足或路基不均勻沉降引起的底基層開裂進行返工處理，在重新鋪設底基層前，應對原路基進行預壓，以滿足設計要求。

3 底基層、基層裂縫防治措施

3.1 針對水泥穩定碎石原材料和施工配合比措施

水泥選用緩凝水泥，采用水洗過后的砂石材料，并且在水泥、砂石材料進場時進行抽樣檢測，保證進場材料滿足設計及規范要求。在施工過程中，應對成品混合料水泥劑量進行實時檢測，在滿足要求的條件下，宜采用最小水泥劑量以降低水泥穩定碎石混合料的彈性模量和干縮系數。混合料礦料級配推薦采用骨架密實型級配，較懸浮結構可以有效降低溫縮系數和干縮系數。

3.2 針對施工過程的措施

從遂西高速公路水泥穩定碎石底基層、基層現場檢測和后期鉆芯來看，相當數量的底基層、基層裂縫均為施工質量引起的，因此要做好水泥穩定碎石底基層、基層施工質量控制。根據工程量和運距做好施工組織，運輸過程中應覆蓋篷布，盡量減少水泥穩定碎石混合料水分散失，減少混合料內部溫度變化。在裝料、卸料、攤鋪過程中應采取措施減少混合料離析，嚴格控制在容許范圍內碾壓含水量，保證不因為含水量過小影響水化反應，進而影響基層強度形成，也不因為含水量過高，進而引起干縮裂縫。碾壓完及時進行灑水養生或者覆蓋養生薄膜,使混合料的含水量不受損失。水泥穩定碎石底基層、基層施工前需對下承層進行檢測，查看交驗的路基和級配碎石墊層應無過干、過濕現象、表面平整、無積水、無松散現象。彎沉檢測路基是否滿足設計和規范要求。

4 結語

裂縫是水泥穩定碎石底基層、基層最突出的一種病害，而水泥穩定碎石質量控制是一個系統性工程，包括原材料質量控制、配合比設計、后場生產、前場施工、養生、交通管制等各個方面，任何一個方面出現問題，都會對施工質量產生重大影響，因此要做好質量控制，需要把控號施工過程中的每一點。