淺談對新細則中水泥穩定碎石基層抗裂措施的認識

李文學 董翔宇

（1. 煙臺市招遠公路建設養護中心，山東 招遠 265400；2. 山東方正公路工程監理咨詢有限公司，山東 煙臺 264001）

近年來，隨著社會發展，國省道干線公路車流量逐漸增大，重載車輛大幅增多，導致了路面的加速破壞，縮短了路面的使用壽命。同時，重載交通，道路管養、設計部門在新的改建、大修項目中面臨是否需要提高基層強度的選擇，提高強度會相應提高基層的耐久性，但也會一定程度上增加基層產生反射裂縫的幾率。在新形勢下，是否需要提高基層強度，提高后如何減少和延緩基層反射裂縫，成為公路路面基層施工面臨的新問題。

針對當前存在的重載交通，基層反射裂縫等主要問題，新版《公路路面基層施工技術細則》以提高基層混合料均勻性為核心，以修建耐久性路面基層為目標，主要從兩個方面予以應對。一是提高半剛性基層的設計強度，使基層在重載交通環境下具備足夠承載力，以提高耐久性；二是提高基層混合料均勻性，降低變異系數，以減少反射裂縫。

1 關于基層強度問題

對于基層強度，一直是公路行業爭論比較多的問題。爭論的焦點是擔心基層強度高，容易產生開裂，影響瀝青路面的使用性能。首先，交通荷載水平的提高已經對基層強度提出更高要求，合理提高基層強度，有助于應對當前重載車輛逐漸增多的實際情況，有利于提高路面的耐久性。其次，對于橫向裂縫的產生問題，有研究表明橫向裂縫并不是因為基層強度高引起的，而主要由于基層強度不均勻引起的 。因此，應該通過多方面的技術措施，提高基層混合料的均勻性。

對于如何提高基層混合料的均勻性，減少反射裂縫，新細則在原材料、混合料配合比設計、混合料的拌和設備等方面的要求都有明顯的提高。

2 原材料的要求

2.1 粗集料

對于粗集料的技術要求的提高，主要體現在兩點：

（1） 提高粗集料的壓碎值技術要求，增加了軟石含量、針片狀顆粒含量等指標。粗集料的壓碎值等指標的提高，有助于在同樣的灰劑量條件下提高基層混合料強度，避免了單純通過增加灰劑量來提高混合料強度。

（2） 新增礦料的規格要求。減少粗集料最大粒徑為26.5 mm、對原材料備料規格進行細化、增加備料擋數，這些措施有利于減少離析，提高混合料級配的穩定性。而混合料的級配穩定，包括4.75 mm以上粗集料的含量穩定，提高了混合料均勻性，有助于使基層強度均勻，進而減少反射裂縫。混合料中允許有2%～3%的超粒徑碎石，則是照顧實際情況，降低原材料控制難度。

2.2 細集料

增加了細集料的要求，細集料應潔凈，含泥量小。細集料的質量對提高混合料的抗開裂性很重要。細集料中小于0.075 mm的顆粒含量不應過多，過多易開裂。高速、一級公路細集料中小于0.075 mm的顆粒含量應不大于15%。細集料小于0.075 mm的顆粒的塑性指數應≤17，也可以用砂當量指標來控制。同時，還應控制小于0.075 mm的顆粒含量不宜過低，以使混合料具有較好的抗疲勞性，一般不應小于6%，小于0.075 mm的顆粒含量過低會造成混合料的強度下降，也會造成現場施工難度的增加（表面較松散）。

3 配合比設計

《公路瀝青路面設計規范》（JTGD50—2006）提出的骨架密實型級配結構，對目前基層施工產生了較大影響。有關研究表明，水泥穩定級配碎石不存在嚴格意義上的骨架密實結構。新細則提出了更為合理的4.75 mm以上碎石含量標準55%～65%，從提高混合料均勻性的角度縮小了混合料級配的變化范圍。

在實際工程施工中，使用《細則》中C-B-1范圍，合成級配偏范圍下限；4.75 mm篩孔通過率35%～40%，即大于4.75 mm的碎石含量在60%～65%；0.075 mm通過率2%～5%。現場施工難度不大，基層芯樣能夠保持完整，抗裂性能良好。

新細則采用重型擊實試驗作為標準的配合比試驗方法，便于大多數試驗室操作。但最大干密度試驗的重要性往往被忽視，不同設備、不同試驗人員的試驗結果可能差別很大，如有些工程反應的，采用重型擊實試驗確定的混合料的最大干密度，現場的壓實度很容易超過100%的問題。同時最大干密度偏低會很大程度上影響無側限抗壓強度，進而會造成水泥劑量設計偏高。

4 關于拌和設備的要求

拌和設備的落后是當前制約半剛性基層質量提高的瓶頸問題。主要表現在：碎石、水泥和水等關鍵材料沒有精確的計量，混合料拌合時間不足、均勻性差。新細則對現有拌和工藝要求進一步提升，同時為今后拌合設備水平的發展指明了方向，比如：水泥、石料稱重計量，水的流量計量，兩臺拌和缸串聯拌和等。

水泥的計量準確對于混合料強度的均勻性至關重要，目前很多的拌和設備對水泥的計量雖能做到稱重計量，但無法達到灰劑量穩定。水泥罐內的水泥較多時，往往因水泥自重較大，對輸送螺旋造成沖擊，造成灰劑量過大。常采用的方法有：增加水泥過度倉、將水泥輸送螺旋的電機改為變頻電機、灌入水泥時停止混合料生產或換水泥罐進行生產。

雙拌和缸串聯能夠明顯提高拌和效果。對于一些舊機組來說，單獨增加一個拌和缸即可，改造難度低，成本不高，是一個很好的提高拌和均勻性的手段。

5 含水量

含水量的大小對基層裂縫的影響較大，含水量偏大的區域往往更早出現裂縫。含水量相對較低，對抗裂縫有利，但會出現收面困難，石料窩增多等現象，增加施工難度。在防裂縫和現場施工難度的權衡上，應盡量兼顧，并偏向防裂縫。

控制碾壓時混合料含水量為最佳含水量。根據天氣狀況（陰天/晴天/早晨/中午/晚上）、風力大小、運距等合理調整，總體控制在5%～6%為佳。

6 養生

養生對于基層強度的形成至關重要。在采用灑水養生時，延長灑水養生的時間，保持基層表面長久濕潤，能夠避免產生早期干縮裂縫；并且能夠避免基層內外溫差過大，減少溫縮裂縫的產生。細則中要求養生期延長到上層結構開始施工前2天，這是一個值得以后去嘗試的方面。

另外，施工中養生不及時的情況，也易造成基層表面的水分的快速散失，產生干縮裂縫，現場施工工序的銜接，也應該得到充分重視。

新細則限定了撒鋪乳化瀝青養生的使用范圍，規定在瀝青路面厚度小于180 mm的工程中不得使用，也應該引起注意。

7 結語

對于基層施工質量關鍵點的應進行全面的控制，單單做好其中的一點或幾點是不夠的，需要參建人員共同努力，做好每個環節，才能取得較好的防裂縫效果。應以提高基層混合料均勻性為核心，從原材料開始抓起，保持混合料的級配穩定，包括4.75 mm以上粗集料的含量穩定，混合料4.75 mm通過率35%～40%，級配曲線按照C-B-1偏下限進行控制，混合料的含水量保持在最佳含水量周圍，注意施工工藝的銜接，適當延長養生時間，相信基層裂縫的時間會得到延緩，裂縫數量會得到大幅減少。