探討路面水泥穩(wěn)定層裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施

摘要：路面水泥穩(wěn)定層常常也因為一些因素而引發(fā)裂縫，如荷載、溫度、收縮、地基變形、施工材料質(zhì)量等，一旦發(fā)生裂縫就會破壞路面，進(jìn)而影響著路面的使用，嚴(yán)重時還會引發(fā)人們的生命財產(chǎn)安全。因此，本文基于此，就來對路面水泥穩(wěn)定層裂縫進(jìn)行研究。本文通過對路面水泥穩(wěn)定層裂縫產(chǎn)生原因的分析，查找裂縫產(chǎn)生的規(guī)律，從而根據(jù)其規(guī)律進(jìn)行有效的防治和處理，以此來為相關(guān)部門提供參考。

關(guān)鍵詞：穩(wěn)定層""裂縫成因""預(yù)防措施""水泥穩(wěn)定層

中圖分類號：U416

Exploring"the"Causes"and"Preventive"Measures"of"Cracks"in"the"Cement-Stabilized"Layers"of"Road"Surfaces

ZHU"Neng

（Sichuan"Highway"Engineering"Consult"Supervision"Company"Ltd.，Chengdu，Sichuan"Province，610041"China）

Abstract："The"cement-stabilized"layers"of"road"surfaces"often"cause"cracks"due"to"some"factors，"such"as"load，"temperature，"shrinkage，"foundation"deformation"and"construction"material"quality."Once"cracks"occur，"they"will"damage"the"road"surface，"affect"its"service，"and"also"cause"people's"life"and"property"safety"in"serous"cases."Therefore，"based"on"this，"this"article"studies"the"cracks"in"the"cement-stabilized"layers"of"road"surfaces."It"analyzes"the"causes"of"cracks"in"the"cement-stabilized"layers"of"road"surfaces，"finds"the"laws"of"cracks，"and"effectively"prevents"and"treats"them"according"to"these"laws，"so"as""to"provide"reference"for"relevant"departments.

Key"Words："Stable"layer;"Cause"of"cracks;"Preventive"measure;"Cement-stabilized"layer

路面水泥穩(wěn)定層，通常指用于承重和保護(hù)道路表面，提高道路性能和壽命的基層結(jié)構(gòu)。其主要功能包括提供均勻的承載能力、防止水泥路面的變形、減小車輛對路面的沖擊、防止地下水侵入等。路面穩(wěn)定層對提高道路的安全性、舒適性和耐久性至關(guān)重要。在設(shè)計路面穩(wěn)定層時，需要考慮其承重能力、防水性能、耐久性以及與路面的配合等因素。通常會采用一定的結(jié)構(gòu)設(shè)計，如增加路面厚度、設(shè)置排水設(shè)施等，以提高路面的性能。即使這樣，其依然會受一些因素的影響產(chǎn)生裂縫，影響路面的美觀和舒適性。并且裂縫容易擴(kuò)展成路面結(jié)構(gòu)性破壞，縮短路面的使用壽命。裂縫還會導(dǎo)致路面的整體受力狀態(tài)被破壞，可能會引發(fā)反射裂縫，造成路面面層也相應(yīng)產(chǎn)生裂縫或者斷板情況的出現(xiàn)。如果裂縫嚴(yán)重到一定程度，還有可能會導(dǎo)致路面塌陷、滲水等嚴(yán)重問題，對道路的安全性和穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響。因此，對于路面水泥穩(wěn)定層出現(xiàn)的裂縫問題，需要及時采取措施進(jìn)行修補(bǔ)和處理，以保障水泥道路的安全和正常使用[1]。

1""路面水泥穩(wěn)定層裂縫產(chǎn)生的原因

1.1""荷載引起的裂縫

水泥穩(wěn)定層未達(dá)到養(yǎng)生期而提前開放交通，在車輛的荷載下而產(chǎn)生裂縫，此裂縫分為縱向裂縫和橫向裂縫，主要是因為養(yǎng)生期未到，強(qiáng)度還未達(dá)到設(shè)計要求引起的。1.2""溫度引起的裂縫

溫度變化確實(shí)可能導(dǎo)致水泥路面穩(wěn)定層產(chǎn)生裂縫。當(dāng)環(huán)境溫度變化時，水泥混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部的熱脹冷縮不同，這會使水泥混凝土內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。此外，切縫質(zhì)量的好壞也直接影響水泥混凝土路面的質(zhì)量。如果切縫時間掌握不當(dāng)、切縫深度不符合要求或切縫未切到頭，都可能使混凝土路面發(fā)生橫向貫穿裂縫。

1.3"收縮引起的裂縫

水泥路面穩(wěn)定層在收縮過程中易產(chǎn)生裂縫。當(dāng)水泥路面穩(wěn)定層收縮時，其內(nèi)部會產(chǎn)生收縮應(yīng)力，如果這種應(yīng)力超過了路面材料的抗拉強(qiáng)度，就會導(dǎo)致路面產(chǎn)生裂縫[2]。

如水泥穩(wěn)定層未達(dá)到設(shè)計的壓實(shí)度，而產(chǎn)生大量的空隙，在水泥水化熱的收縮過程中會產(chǎn)生更大的空隙，從而形成連通的空隙而產(chǎn)生裂縫。1.4""地基礎(chǔ)變形引起的裂縫

由于路基頂層承載力未達(dá)到設(shè)計要求或部分達(dá)到設(shè)計要求，基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，超出水泥穩(wěn)定層結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導(dǎo)致水泥穩(wěn)定層開裂。

1.5""高溫下引起的裂縫

溫度高于30"℃及以上時，水泥穩(wěn)定層表面失水過快，未來得及水化熱就已失水，從而和下面層形成應(yīng)力差產(chǎn)生裂縫。

1.6""凍脹引起的裂縫

當(dāng)空氣溫度低于零度時，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹9%，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力。同時，混凝土凝膠孔中的過冷水在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強(qiáng)度降低，并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)[3]。

1.7"施工工藝質(zhì)量引起的裂縫

在水泥穩(wěn)定層的施工過程中，水泥穩(wěn)定層混合料拌和不均勻、混合料離析、水泥摻量不足或過大、混合料含水率過大、壓實(shí)不足或不均勻、機(jī)械配置不合理、松鋪系數(shù)不準(zhǔn)確、施工不連續(xù)、接縫處理不到位等施工工藝原因或施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深入的和貫穿的各種裂縫，裂縫出現(xiàn)的部位和走向、裂縫寬度因產(chǎn)生的原因而異[4]。

2""水泥穩(wěn)定層裂縫的防治措施

2.1""原材料

砂石材料的級配、針片狀、含泥量、壓碎值等指標(biāo)應(yīng)嚴(yán)格控制。

砂的含泥量應(yīng)嚴(yán)格控制在2%以下；因環(huán)保要求嚴(yán)格，現(xiàn)在的天然砂產(chǎn)量大幅萎縮，大多采用機(jī)制砂，這就必須控制砂的0.075"mm以下的含量，0.075"mm以下的含量對裂縫的影響非常大，混合料的0.075"mm含量宜控制在3%以下。

碎石或卵碎石應(yīng)嚴(yán)格控制其級配，設(shè)計出來的級配曲線應(yīng)是順滑的，盡量不要出現(xiàn)折線，雖然折線也在設(shè)計要求的范圍內(nèi)，但其質(zhì)量的波動較大，不易控制現(xiàn)場施工質(zhì)量；另外，還有控制碎石的形狀，盡量要求碎石生產(chǎn)廠家進(jìn)行整形，使碎石呈大致的正方形，特別要注意卵碎石的破碎面是否達(dá)到破碎要求，一般可以要求生產(chǎn)廠家用大于8"cm的卵石進(jìn)行加工。

水泥選擇高質(zhì)量的水泥材料，其要具備強(qiáng)度高、耐磨性好、耐腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)，以此來保證路面水泥穩(wěn)定層的性能。可以采用比較大型的廠家生產(chǎn)的水泥，盡量采用32.5號的水泥且必須是緩凝型的，這樣利于水泥穩(wěn)定層的成型，因水泥穩(wěn)定層的強(qiáng)度一般都在2.5～5.5"MPa之間，采用低標(biāo)號的水泥，凝結(jié)材料摻量會大一點(diǎn)便于水泥穩(wěn)定層的成型且強(qiáng)度不會太高；水泥凝結(jié)時間的控制，初凝時間應(yīng)當(dāng)控制在5"h以上，終凝時間控制在8"h以上且不得大于10"h，這樣控制的目的是便于現(xiàn)場施工。

2.2""配合比設(shè)計"""配合比設(shè)計時材料分檔應(yīng)細(xì)，盡量采用5檔或5檔以上材料分檔，這樣更利于質(zhì)量的控制且質(zhì)量不會出現(xiàn)大的波動。

水泥穩(wěn)定碎石應(yīng)按目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比的設(shè)計步驟進(jìn)行混合料設(shè)計，優(yōu)化級配，確定施工參數(shù)（如水泥劑量、含水量和最大干密度等）。

配合比設(shè)計應(yīng)根據(jù)具體材料和試驗確定施工配合比，設(shè)計時室內(nèi)試驗水泥用量不得低于設(shè)計圖紙上要求的用量也不得高于設(shè)計圖紙上的用量；混合料7"d齡期的浸水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)不低于設(shè)計圖紙上對強(qiáng)度的要求，也不宜超過設(shè)計圖紙上對強(qiáng)度的要求；為避免混合料離散性過大，強(qiáng)度偏低或偏高，應(yīng)考慮"95%的保證率系數(shù)，偏差系數(shù)宜控制在"10%以內(nèi)。

施工前應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場所備材料，進(jìn)行優(yōu)化施工配合比設(shè)計，在滿足設(shè)計強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，通過采取限制水泥用量及適當(dāng)增加粗集料和控制細(xì)集料用量調(diào)整混合料級配來盡量減少半剛性材料裂縫的產(chǎn)生[5]。

配合比設(shè)計時一定要進(jìn)行混合料水泥延遲時間試驗，用以精確控制現(xiàn)場攤鋪、碾壓時間，以減少裂縫的產(chǎn)生。而且，可以采取先進(jìn)的攪拌技術(shù)以提高混合料的均勻性，采用專業(yè)的鋪設(shè)設(shè)備以提高路面的平整度等。

2.3""路基交驗

其頂面壓實(shí)度按重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)不得低于"96%，且應(yīng)基本沉降穩(wěn)定，有足夠的水穩(wěn)定性和強(qiáng)度性。對彎沉值過大的點(diǎn)，應(yīng)進(jìn)行路基的局部處理，驗收合格后方可進(jìn)行路面施工。

路基頂面按設(shè)計要求的橫坡形成路拱，表面應(yīng)平整，應(yīng)按設(shè)計要求控制好頂面標(biāo)高，不得進(jìn)行薄層找補(bǔ)。

2.4""施工控制

2.4.1"溫度控制

在施工過程中，需要盡量避免在溫差較大的天氣進(jìn)行施工，并確保在混凝土澆筑過程中，不受到外界環(huán)境的影響。在路面養(yǎng)護(hù)期間，要采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行保濕和保溫，避免因溫差過大而產(chǎn)生裂縫。對于已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫，要及時采取措施進(jìn)行修補(bǔ)和加固，確保路面的安全性和穩(wěn)定性。而且，養(yǎng)生時間不得少于"7"d，要求采用節(jié)水保濕養(yǎng)生膜保濕養(yǎng)生，表面應(yīng)始終保持潤濕至養(yǎng)生期結(jié)束。養(yǎng)生期間應(yīng)禁止車輛通行。節(jié)水保濕養(yǎng)生膜應(yīng)干凈、整齊、無破損、不起皺；芯膜長度允許偏差為±1.5%。

2.4.2"含水量控制

場地應(yīng)硬化并做好排水以免雜質(zhì)混入材料中，碎石料應(yīng)根據(jù)材料狀況分級堆放，以保證合成混合料級配穩(wěn)定，滿足要求。細(xì)集料應(yīng)有防雨遮蓋，以保證施工含水量可以得到有效控制。"并且，應(yīng)盡量采用攤鋪機(jī)攤鋪。在正式拌和之前，必須先調(diào)試所用的廠拌設(shè)備，使混合料的顆粒組成和含水量（根據(jù)施工氣溫調(diào)整最佳含水量）都達(dá)到規(guī)定的要求。

混合料的含水量變化對干縮影響很大，施工中應(yīng)嚴(yán)格控制碾壓含水量，使其不低于最佳含水量，也不宜高于最佳含水量"1%。如果混合料失水過快，干縮系數(shù)會迅速增大，因此施工完畢后應(yīng)馬上覆蓋養(yǎng)生。在夏天高溫施工時候，如果施工剛結(jié)束時檢測含水量已"經(jīng)小于最佳含水量的"80%時應(yīng)停止施工。原集料的顆粒組成發(fā)生變化時，應(yīng)重新調(diào)試設(shè)備。應(yīng)組織好施工，各工序間緊密銜接，作業(yè)段的長度不宜太長[6]。"此外，水穩(wěn)層攤鋪時均應(yīng)對下層表面灑水潤濕，灑水時間應(yīng)視氣溫而定，水穩(wěn)層如是兩層，上層施工時應(yīng)對底層頂面用噴漿機(jī)噴灑水泥漿（灑布量為"1.5～2"kg/m2，以水泥的質(zhì)量計，水灰比宜為"2.2～2.5），灑布的長度應(yīng)在攤鋪機(jī)前"50"m以內(nèi)，具體長度以攤鋪時水泥漿未干為準(zhǔn)。

2.4.3"收縮控制

水泥穩(wěn)定層鋪筑時，首先，要做好原材料的選擇。如使用標(biāo)號較低的水泥，如325號或425號水泥。避免使用早強(qiáng)水泥，以減少水泥混凝土的收縮。細(xì)骨料應(yīng)選用中粗砂，避免使用細(xì)砂或泥砂，以減少收縮裂縫的產(chǎn)生。粗骨料的最大粒徑應(yīng)不超過鋼筋的最小凈距。其次，優(yōu)化配合比設(shè)計，適當(dāng)增加骨料用量，降低水泥用量，以減少混凝土的收縮。同時，應(yīng)控制水灰比，避免過大或過小。此外，采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌，保證混凝土攪拌均勻，避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象。再次，澆筑時采用分倉法，根據(jù)路面寬度和施工條件進(jìn)行合理分倉。澆筑時應(yīng)保證振搗充分，避免漏振或過振。澆筑完成后應(yīng)及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，采用塑料薄膜或土工布覆蓋，保持混凝土表面濕潤，防止水分蒸發(fā)過快。而且水泥穩(wěn)定層嚴(yán)禁采用薄層貼補(bǔ)的方法進(jìn)行找平及標(biāo)高調(diào)整，嚴(yán)禁進(jìn)行表面提漿。最后，壓實(shí)機(jī)具碾壓時，應(yīng)與壓實(shí)厚度相匹配。同日施工的兩工作段的銜接處，應(yīng)采用搭接。應(yīng)避免縱向接縫，在不能避免縱向接縫的情況下，縱縫必須垂直相接，嚴(yán)禁斜接。當(dāng)水穩(wěn)層碾壓結(jié)束后應(yīng)及時進(jìn)行壓實(shí)度檢測，壓實(shí)度分別不得小于設(shè)計要求。水穩(wěn)層施工時在中央分隔帶側(cè)應(yīng)采用支模施工工藝，保證邊部壓實(shí)度。

3""結(jié)語

綜上所述，路面水泥穩(wěn)定層是道路建設(shè)中的重要組成部分，其具有提高道路承載能力、保護(hù)路面表面、增強(qiáng)路面的使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。然而，受材料問題、荷載問題、溫度問題、施工質(zhì)量、施工工藝等影響，常常會產(chǎn)生裂縫，不僅影響路面的美觀和舒適性，更重要的是會破壞路面的整體受力狀態(tài)，縮短路面的使用壽命。如果裂縫嚴(yán)重到一定程度，可能會導(dǎo)致路面塌陷、滲水等嚴(yán)重問題，對道路的安全性和穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響。

因此，為了保證路面水泥穩(wěn)定層的質(zhì)量，避免出現(xiàn)裂縫問題，還需要做好原材料的選擇，做好配合比的設(shè)計，做好路基校驗，以及施工質(zhì)量控制等，以此來從源頭上避免路面水泥穩(wěn)定層出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

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