論市政公路項目水穩基層裂縫治理技術

祝玉波

摘要：水泥穩定碎石基層作為一種半剛性結構，在我國公路工程建設中應用較為廣泛。文章主要以某市政道路水穩碎石基層的工程實踐出發，重點從雨水侵害、原材料以及案例項目具體情況等角度分析了基層裂縫產生的原因，并根據案例分析依托項目的具體情況，提出了病害治理方案。

關鍵詞：市政公路;半剛性基層;混合料;干縮裂縫

引言

半剛性基層路用性能的好壞，主要影響因素是聚合物集料的質量及水泥的摻配比例。水穩基層相對于其它道路基層結構形式，在穩定性、耐久性及自身強度方面優勢顯著，因而在道路建設中得到了重點推廣。但路面結構層在施工階段會受施工工藝、外界環境的影響，從而造成開裂病害較為常見，因此本文主要分析水穩基層裂縫產生的原因，裂縫治理的技術要點。

1裂縫原因分析

1.1雨水侵害

本文研究分析的工程項目所處地域雨期長、降雨量豐富、高溫高濕，屬典型的亞熱帶氣候。基于此氣候條件下的瀝青路面透水性強，極易滲過面層而侵蝕基層結構，最終因水害而形成裂縫，再反射到瀝青路面層，詳見下圖1所示：

1.2水泥穩定碎石混合料

（1）干縮性裂縫出現的關鍵原因是水分蒸發，水泥碎石混合料隨著施工時間推移會發生水分蒸發的現象造成材料體積變化，因此產生干縮裂縫。而這樣的過程同樣也會發生在養護灑水階段，干縮性裂縫也會因為料體的水分散失而產生;

（2）溫縮裂縫的形成關鍵是溫度變化，處于硬化初期的水泥穩定碎石混合料，水泥水化會大量的散熱，在內部溫度升高的情況下混合料內部體積的變化，會同步有所膨脹而增大，這樣就出現了溫縮裂縫。

1.3結合本項目分析

（1）路基施工完成后，下階段施工的展開需要通過沉降觀測進行確認，沉降狀態衡量以沉降速率為標準。一般來說，觀測時間長達兩個月，繼續施工的條件是每個月的沉降速率≦5mm。某市在施工過程中，盲目追求成本降低，節省時間，對于沉降觀測工作不重視，甚至不進行沉降觀測，最終造成了基層裂縫，讓項目施工質量受到了不利影響;

（2）配比失控同樣會造成裂縫現象的出現，例如在施工階段，基于鋪筑的便捷考慮，而采用提高水的摻配量來改善聚合物的施工性能，造成配合比控制不嚴格，結構件強度難以保證，后期極有可能出現裂縫問題。

2裂縫的防治

2.1瀝青路面裂縫雨水侵害防治技術要求

（1）瀝青路面的反射裂縫往往是基層裂縫造成的。基于保護路基的目的，瀝青路面施工時，一般都會采用一定的技術方案來防止雨水侵害基層結構，從而杜絕路面結構裂縫。雨水侵害防治技術的細節問題在圖2中給出展示;

（2）嚴格把關粗細集料等原材料質量，以及精準控制瀝青混合料的配合比，讓聚合物的所有物料嵌鎖達到最佳效果，才能從根本上控制裂縫的產生，確保結構物的強度，有效降低路面基層受到雨水滲透侵害的概率;

2.2配合比設計所用成型方法對比

（1）重型擊實法是以往水泥穩定碎石混合料壓實方式，該方法能促使混合料形成懸浮密實結構;振動成型法則是依靠振動外力，讓料體在振動中擠密，形成更好的粗細集料順序，而擠壓則是實現粗集料密實的重要前提，其抗變形能力要強于重型擊實法;

（2）粗細集料互相混合擠壓的動作是混合料成型后強度的決定性因素，在振動型試件中需求的水泥劑量相對較少;

（3）粗細集料在拌合機中拌制過程中，會因環境外力作用下，水份有所損失，從而造成混合料最佳含水量控制不一定精準;

2.3級配的選擇

（1）基于公路路面設計標準水泥類穩定類集料顆粒存在方式分式分為：骨架密實型和懸浮密實型，兩種密實型水泥穩定集料各級粒徑顆粒的分配情況見下表：

（2）懸浮密實型結構產生裂縫的機率較大，根本原因是內部粗集料少，粗集料在擠壓作用壓實后懸浮于細集料中間，從而導致基層裂縫。因此，科學合理的級配是水泥穩定碎石基層裂縫預防的根本手段;

（3）骨架密實結構具有很強的抗裂性能，粗集料互嵌能夠起到預防裂縫的作用。骨架嵌擠結構是骨架密實型設計抗裂性能的基礎。

2.4施工過程中的控制

水泥穩定碎石結構施工需要精良的施工工藝，同時也要求合適的施工環境。施工過程中的微小偏差和失誤都可能導致早期裂縫。因此，水泥穩定碎石基層裂縫的預防要注重細節，要有嚴謹的工序、科學的施工管理：

2.4.1含水量的控制

（1）水泥穩定碎石基層施工要關注含水量控制，施工環境的動態變化和料體自身的干縮特點造成含水量管理難度增加，所以在料體性能的設計考量中，要注重氣候信息收集，實現混合料含水量動態控制。本項目施工季節為夏季，經常出現高溫度環境，水分蒸發加快，這就要求施工中更加注重料體的含水量控制;

（2）一般施工現場與混合料生產場地距離較遠，為降低水分蒸發造成混合料性能降低的影響，保持混合料正常性能，混合料進行配比設計過程中，可以將含水量升高到最佳含水量的1.005～1.01倍;

（3）運輸過程中，要盡量采用土工布等材料進行料體的遮掩，以減少運輸途中水分蒸發，保證混合料能夠符合施工標準。

2.4.2水泥劑量的控制

（1）基層裂縫概率隨著水泥劑量使用增多而增大，本項目基于減少裂縫的目標，選用水泥劑量應用較少的振動成型壓實法，作為水泥穩定碎石基層各級粒徑顆粒的配比方案;

（2）為保證芯樣完整，加大混合料水泥摻量，能夠增強基層強度，但是水泥劑量升高導致的基層裂縫問題要高度關注;

（3）抗裂型水穩能夠讓混合料強度升高，粗集料的擠壓作用是決定性因素。水泥用量管控過程中，要保證其使用量小于設計值的1.005倍;

2.4.3級配的控制

（1）為滿足抗裂性標準，在水泥穩定碎石科學的配合比設計工作上，應該給予足夠的重視，在各級粒徑顆粒的生產和分配上要注意篩孔的誤差范圍控制，允許的誤差范圍為：0.075mm，±1%;≤4.75mm，±4%;>4.75mm，±6%;

（2）水泥穩定碎石抗裂性能主要來源于穩固的骨架結構的形成，要重視4.75mm和0.075mm關鍵篩孔的通過率管控;

2.4.4離析的控制

混合料表面經過碾壓施工，容易造成離析現象。局部的塊狀和條狀是主要呈現狀態。表面離析問題的預防可以從下面幾點入手：

（1）運輸車輛裝料移動頻率提升，可以有效預防水泥穩定碎石混合料的細、粗細集料離析的現象;

（2）攤鋪機等料時間過長，會導致塊狀離析現象的產生，所以在攤鋪機施工過程中，第一要充分保證其收斗攏料頻率和運行速度控制，使鋪料和上料保持正常;第二要保持螺旋布料機的旋轉速率呈勻速狀態;

（3）裂縫問題在一定程度上來源于機械離析的作用，在攤鋪機螺旋掛桿和變速箱位置安裝反方向葉片，用以防止出料離析現象。

2.4.5養護

（1）混合料凝固過程中，水泥水化強度大小在一定程度上取決于水分含量，在水泥穩定基層碾壓完成后，要在水泥穩定基層進行篷布加蓋，同時采取必要的灑水養護，保持水分充足，達到預防干縮性裂縫現象出現的目的;

（2）基于對基層干縮、溫縮等病害的管控，要始終保持水分含量正常，同時還要避免高溫施工環境;水泥穩定碎石施工要選擇溫度適宜的時間段，保證科學的施工溫度。

3裂縫的處理

基于經驗積累和施工現場情況分析，基層裂縫的處理往往采用進口聚酯玻纖布或自粘式SBS聚酯玻纖布。相關材料技術要求見表3～表4。

4結論

水穩基層裂縫治理技術，在路面施工階段需高度重視，綜上所述可知含水量多少、溫度高低以及級配設計選定等因素，都會對水泥穩定碎石基層裂縫有所影響。在工程實踐中，水泥穩定碎石基層裂縫難以預防，并且該病害危害較大，不能只重視施工技術要點，要充分關注后期養護、施工管理等工序中的細節，做好綜合控制，就能夠將裂縫概率控制到最低，從而提高路面的路用性用。

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