公路工程施工中水穩基層裂縫的防治

劉松華

摘要：水穩基層施工質量是保證道路水穩和使用安全性的關鍵。結合施工經驗，對公路施工中經常出現的質量問題進行綜合分析，找出問題的主要原 因;制訂有針對性的預防措施，減少質量問題，保證公路施工的順利進行。本文對公路工程施工中水穩基層裂縫的防治進行分析，以供參考。

關鍵詞：公路施工;水穩基層;基層裂縫

引言

水泥穩定碎石穩定性好、強度高、剛度大，能提高路面承載力，是修 建高等級公路常用的路面基層材料。但其是半剛性屬性，容易受到溫度和 濕度變化影響而產生溫度收縮和干燥收縮，從而導致基層產生裂縫，尤其 是在高溫高寒氣候條件下水，收縮開裂行為表現得更為嚴重。基層裂縫不 僅會明顯降低基層耐久性和強度，而且會反射到瀝青面層，使路面出現裂 縫破壞，降低道路的使用年限。

1 水穩基層裂縫成因

（1） 各種不同標簽的收縮程度差別很大，例如，礦渣水泥比硅酸鹽的 收縮程度略高。（2）水泥的抗彎強度沒有得到充分考慮。當抗彎強度較高 時，混合料甚至可以抵抗由于內部溫度應力而增加的變形能力，從而有效 地防止了溫度收縮裂紋的產生。但是，在實踐中，在審查水泥性能時，通 常只強調水泥的抗壓強度，而沒有充分注意抗裂性。（3）水泥貯存時間不 足，不能直接使用，因此在水合物反應后會排放大量的水和熱量，導致室 內溫度較高，室外溫度偏差較大，導致溫度裂縫。（4）力的過度追求會盲 目增加水泥用量，導致混合物劇烈收縮中出現裂縫。

2 施工要點

2.1 施工放樣

基坑施工開始前，先檢查確定底基層的質量是否達到要求，經檢查確 認合格后，利用全站儀進行中線恢復，在直線段按照 10m 的間隔距離設樁，在平曲線段按照 5m 的間隔距離設樁，并準確放出邊樁，邊樁因共設置在路 肩邊緣以外 30～50cm 的位置。將邊樁設好后，對其實施水準測量，根據設 計標高在現場確定水穩層頂部需要達到的標高，即施工標高，此時應充分 考慮壓實系數。施工中一旦發現標樁移動或損壞丟失，應立即補樁。

2.2 混合料碾壓

水穩層攤鋪完成并檢查合格后，先由三輪壓路機實施靜壓，然后用振 動壓路機進行連續振壓，直到密實，碾壓一般要從橫坡的下層向上層進行，以保證表面的平整度。在混合料顆粒實際含水量適宜的情況下，通常要碾 壓 6 遍以上。基層碾壓時，相關試驗檢測人員必須跟班作業，測定混合料 中顆粒含水量與基層壓實度，檢測確定顆粒實際含水量保持在最佳范圍內 后，開始穩壓，此時壓路機的行駛速度要控制在 1.5～1.7km/h 范圍內，具體的碾壓長度需根據氣溫確定。當在直線段進行碾壓時，需從兩側路肩 開始不斷向路中心進行碾壓，而在平曲線段進行碾壓時，需從內側路肩開?始不斷向外側路肩碾壓。在碾壓過程中，壓路機的后輪應始終保持輪寬一 半的重疊。碾壓時，若混合料表面由于氣溫過高水分快速蒸發，則應及時 做好灑水。在碾壓施工最后階段，當壓路機過重時，可能會使基層由于受 到太大的應力導致破壞，或碾壓時間過程也會造成破壞。因此，應控制好 碾壓應力與時間，防止成型的基層結構被破壞，影響強度的提高。

3 水穩基層裂縫處理

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 5m 以上，而且間隔距離在 10m 以內的裂縫，必須予以返工;對于 橫向長度在 5m 以上，且間隔距離超過 10m 的裂縫，應采用土工布或者是 玻璃纖維格柵進行處理。

4 控制措施研究

4.1 攤鋪材料控制

攤鋪材料應提前檢查含水量并計算材料當天的配合比，保證施工材料 達到最優配合比而發揮最大使用性能，實際采用的水泥劑量和現場抽樣的 實際水泥劑量控制在小于配合比的水泥劑量，混料到場后及時取樣檢測含 水量等指標，對施工材料質量嚴格控制使之達標。

4.2 層間級配碎石層控制

級配碎石是由特粗式開級配瀝青碎石結合了組成，它能夠將由于行車 荷載和溫度作用下引起的半剛性基層的應力進行消散。目前國內采用配碎 石層作為中間層的設計并沒有得到大范圍的普及，但在國外這種設計已經 作為減少反射裂縫的措施，并獲得了大量的推廣和應用。我國江蘇省也鋪 筑了級配碎石層試驗路，根據觀測，發現鋪設及配碎石層的路面反射裂縫 較未鋪設的路面有一定程度的減少。

5 再生水穩基層層間措施抗反射裂縫分析

防治層厚度影響，面層底部的反射裂縫的擴展快慢與層間防治層厚度 有關，隨著層間防治層厚度的不斷增加，瀝青層底部最大彎拉應力和最大 剪應力分別有所降低，且減小幅度不斷降低，可見層間防治層并不是越厚 越好。合理設置防治層能有效減少裂縫擴展，但厚度的設計需根據裂縫分 布及實際綜合確定。

6 水穩基層裂縫防治

6.1 水泥用量和質量控制

（1） 根據滿足設計要求的能力，水泥的實際使用受到嚴格控制，范圍?在 4 %至 5.5%之間。 （2）優先考慮硅酸鹽水泥，施工所用水泥的水、熱不?應過大，干通縮應盡可能小，彎曲和壓力強度應符合設計要求。（3）在條?件允許的情況下，可添加適當數量的添加劑，如電容器和減水劑，以延長?初始冷凝時間，減少水合物反應所需的水量，并有效提高水泥的技術性能。

.2 選擇總數

骨料粒度進行調整，以增加某些粗骨料的實際數量，降低骨料的精細 含量，從而確保骨料形成焊接結構。混合物必須足夠均勻，以保證質量穩 定。

6.3 混合材料的健康

穩定基層施工結束后，應進行灌溉維護，基層實際壽命應大于 7d，基 層表面應在整個增肥過程中保持濕潤。一層油必須在健康結束后第二天均 勻撒此外，路面施工前，應關閉交通，減少車輛的裝載量，盡快實施路面 施工。施工前應仔細清理基層和清理垃圾，否則會影響基層和基層的正常 組合，造成薄弱環節。

6.4 伸縮縫設置

高溫高寒氣候極易使水穩基層出現裂縫，同時基層裂縫反射到瀝青面 層使瀝青路面出現裂縫破壞，導致道路的整體性能降低。通常鋸縫深度只 是水穩基層的部分厚度，在熱脹冷縮作用下，易產生受力不均，在集中應 力作用下更容易發生開裂，水穩裂縫容易往上反射破壞面層。溫度疲勞裂 縫：在日照強烈、晝夜溫差大的氣候環境下，基層因熱脹冷縮產生較大溫 度應力，這種溫度應力反復作用直接導致基層產生疲勞開裂。

6.5 攤鋪工藝

傳統基層施工方法是把水穩層分層施工，先攤鋪下基層，至少養生 7 天滿足強度后，才能施工上基層;上層攤鋪完后，同樣需養護 7 天。對于 半剛性材料，分層施工易導致層間粘結性差，當拉應力超過單層受力時就 會發生開裂，破壞了水穩層的整體性和結構強度。尤其在低溫高寒氣候下，路面溫度隨著冬季溫度的下降而下降，基層材料開始收縮，由于基層材料 的收縮量與面層不同以及基層受到上下約束，當氣溫下降到一定極限時，基層材料的拉應變、拉應力超過材料的抗拉強度時，產生低溫收縮裂縫，就 會引起基層開裂。層間含水量不同、或層間污染使兩層很難結成一體，雖然 可采取在層間灑水泥漿的措施進行層間連接，但撒水泥漿的效果和均勻性不 是很理想。如上下層攤鋪間隔時間長導致膨脹系數不同、密實度不同、水穩 養生不及時、灑水養生及覆蓋不到位都是水穩裂縫出現的重要原因。

結束語

引起水穩干縮裂縫的因素很多，需要進行全過程質量控制，結合氣候 狀況，突出重點。只要在施工過程中充分考慮各種影響因素，采取多種有 效措施預防，從原材料、配合比設計、施工過程質量控制上嚴格把關，就 能減少水穩收縮裂縫的產生，保障基層的施工質量。

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