公路施工中水穩基層裂縫防治技術研究

陳世昌

(貴州省公路建設養護集團有限公司銅仁分公司，貴州 銅仁 554300)

1 水穩基層裂縫成因

1.1 水泥方面

(1)不同品種和標號的水泥其收縮程度有很大不同，比如礦渣水泥收縮性就比硅酸鹽水略大。

(2)未充分考慮水泥的抗折強度。當抗折強度較大時，混合料自身可抵抗由于內部溫度應力產生的變形能力增強，可有效防止溫縮裂縫的產生。但在實際情況中，對水泥性能進行檢驗時，習慣性的只重視水泥抗壓強度，未對抗折強度給予足夠重視。

(3)水泥未經足夠時間的存放直接使用，使水泥在發生水化反應后發出大量水化熱，在內部產生高溫，和外溫產生很大的偏差，導致溫度裂縫的產生。

(4)過分追求強度，盲目增加水泥的用量，導致混合料劇烈收縮產生裂縫。

1.2 水分方面

混合料中，當水分含量快速減少時，收縮應力將明顯增加。基于此，當混合料實際含水量相對較大時，水分對裂縫的影響將更顯著。

1.3 集料方面

(1)集料粒徑：粒徑有所不同的集料，它的干縮性也有很大不同，相比之下細粒料更容易產生干縮，且干縮程度也較大。

(2)集料性質：當集料顆粒的塑性指數相對較大時，其干縮性往往也較大。

(3)集料級配：級配是否良好對混合料耐久性、均勻性與穩定性有很大影響。采用級配良好的混合料，除了能保證拌和質量，還能減少水泥用量，避免在施工中產生離析。

1.4 養生方面

對水穩基層而言，其養生至關重要，養生期內應確保表面保持濕潤，及時并均勻的進行灑水，否則當天氣較為干燥和炎熱時，很容易產生大量干縮裂縫。完成養生后，應立即通過透層油的鋪灑進行保護，以免水穩基層受到外界因素產生性能變化而開裂。

1.5 施工方面

(1)混合料的拌和質量較差，對集料的計量存在很大誤差，集料級配無法保證，水泥或水的實際用量未得到嚴格控制，每盤混合料存在很大的差異；混合料的拌和時間較短，或不均勻，產生離析與粗細集料集中。將混合倆鋪筑好以后，因不同地段與層位的性能有所不同，所以也容易產生裂縫。

(2)對混合料的碾壓不充分，導致基層無法達到密實，存在較大的空隙率，抵抗拉應力與干縮應力的能力明顯降低。

(3)在碾壓過程中，混合料實際含水量相對較大，在碾壓完成后殘留大量的水，或由于含水量不一致，導致混合料忽干忽濕，在不同地段或層次的性能表現出很大不同，受外界條件作用后，產生裂縫。

2 水穩基層裂縫處理

2.1 處理原則

在處理水穩基層裂縫的過程中，應嚴格遵循以下基本原則：對于橫向長度在5 m以上，而且間隔距離在10 m以內的裂縫，必須予以返工；對于橫向長度在5 m以上，且間隔距離超過10 m的裂縫，應采用土工布或者是玻璃纖維格柵進行處理。

2.2 材料要求

對于玻璃纖維格柵，其檢驗指標與要求包括：(1)抗拉強度：應達到50 KN/m以上；(2)最大負荷延伸率：應不超過3%；(3)網孔尺寸：20 mm×20 mm；(4)網孔形狀；矩形；(5)其它：幅寬應達到150 cm以上，且可以承受170 ℃以上的溫度。

對于土工布材料，其檢驗指標與要求包括：(1)抗拉強度：應達到8 KN/m以上；(2)單位面積質量：應達到200 g/m2以上；(3)其它：幅寬應達到2 m以上，且可以承受170 ℃以上的溫度。

2.3 處理工藝

在處理水穩基層裂縫時，應注意以下幾個方面的工藝要點：

(1)對裂縫的實際分布情況進行檢查，在路邊緣處準確標出裂縫的具體位置，并對裂縫的數量與總長度進行統計。

(2)在裂縫兩側1 m區域內進行認真清掃，將灰塵和雜物都清除干凈。

(3)完成清掃后，在裂縫延伸方向上鑿出一個寬度為1 cm、深度為2 cm的溝槽，然后用空壓機清除灰塵，最后在溝槽內填入熱瀝青。

(4)在裂縫兩側1 m的范圍內適量噴灑一層乳化瀝青，實際噴灑數量一般按照0.3～0.5 kg/m2嚴格控制。

(5)在裂縫兩側均勻鋪設土工布與玻璃纖維格柵，然后用鐵釘將其固定。采用土工布時，可使用小型壓路機對其進行碾壓。

3 水穩基層裂縫防治

3.1 水泥用量和質量控制

(1)在能達到設計要求的強度基礎上，水泥實際用量建議按照4.0%～5.5%的范圍嚴格控制。

(2)優先考慮硅酸鹽水泥，施工中所用水泥的水化熱不能太大，且干縮性應盡可能的小，抗折及抗壓強度都要滿足設計要求。

(3)在條件允許的情況下可適量摻加外加劑，如緩凝劑與減水劑，用于延長其初凝時間，也可減少水化反應所需用水量，實現對水泥技術性能的有效改善。

3.2 嚴格控制含水量

(1)在實際的壓實過程中，混合料含水量應處在最佳值的±0.5%范圍內，具體要根據施工條件來確定。比如當天氣炎熱時，水分容易蒸發，此時要對含水量進行適當上調，而在天氣寒冷，水分不容易蒸發的情況下，應對含水量進行適當下調。

(2)碾壓時如果混合料表面產生干燥的現象，不建議使用灑水車進行噴水，以免噴水過量，建議采用壓路機自帶噴水裝置進行適量補水。此外，在鋪筑施工前的準備工作中，灑水車等機械設備不允許在底基層表面停留。

3.3 集料選擇

對集料礦料級配進行適當調整，適當增加一些粗骨料的實際用量，同樣適當減少細料的含量，確保混合料形成一個嵌擠的結構。混合料的拌和應達到充分且均勻，以保證質量的穩定性。

3.4 混合料碾壓

混合料的碾壓必須及時，以此提高混合料的壓實度，提高基層整體抗壓強度，增強抵抗變形產生的能力。

3.5 混合料養生

在水穩基層施工結束后，應立即進行灑水養護，實際的養生時間應達到7 d以上，在養生過程中，基層表面必須始終保持濕潤。在養生結束后，應在第二天均勻灑布一層透層油。另外，在面層施工前應做好交通封閉，減少車輛荷載作用，并盡可能快的進行面層施工。施工前還要對基層進行認真的清掃，將雜物清除干凈，否則會影響到面層和基層之間的正常結合，產生薄弱點。

4 結 語

綜上所述，作為半剛性基層的代表——水泥穩定碎石基層，裂縫是其最容易產生的質量問題，尤其是在面層施工完成后，基層上的裂縫將不斷發射至面層，導致路面開裂，若未能及時有效的加以處理，將導致更嚴重的病害，進而影響公路的正常和安全使用。因此，需要在掌握水穩基層裂縫產生原因的基礎上，做好對既有裂縫的處理與裂縫預防，從施工中的不同環節入手，避免裂縫的產生。