水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫產(chǎn)生的原因、危害、預(yù)防及處理措施

呂清華

摘 要：本文通過(guò)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫產(chǎn)生的原因、危害進(jìn)行分析，結(jié)合水泥混凝土、瀝青混凝土路面的破損情況，提出減少水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫應(yīng)采取的預(yù)防和處理措施。

關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定；碎石基層裂縫；危害原因；預(yù)防處理措施

中圖分類(lèi)號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

水泥穩(wěn)定碎石基層具有良好的力學(xué)性能和較好的剛性，被廣泛用于高等級(jí)路面結(jié)構(gòu)中。然而隨著這一技術(shù)的推廣應(yīng)用，其缺陷也隨之暴露，那就是在基層表面容易出現(xiàn)大面積的裂縫。裂縫不僅降低了水穩(wěn)基層的剛度和整體性，還容易造成瀝青混凝土路面開(kāi)裂，影響行車(chē)舒適度和安全感，最終降低路面的使用壽命。所以，對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行研究并提出防治措施具有重要的深遠(yuǎn)意義。

1 裂縫形成的原因

（1）路基回填和土路床產(chǎn)生不均勻沉降反射到基層產(chǎn)生裂縫，路基超挖和開(kāi)挖不到位，都會(huì)導(dǎo)致土方回填之后不能滿(mǎn)足基礎(chǔ)承載力。另外，回填土的含水量、土地體的塑性、松鋪系數(shù)、碾壓遍數(shù)、壓實(shí)度、平整度、機(jī)械的組合等，如果達(dá)不到規(guī)范要求，也會(huì)導(dǎo)致后續(xù)路基出現(xiàn)不均勻沉降，甚至大面積塌陷，反射到水穩(wěn)定基層，使其拉裂。（2）混合料中水泥比例偏大；集料級(jí)配中細(xì)料偏多，或石粉中性指數(shù)偏大。（3）碾壓時(shí)含水量偏大。（4）碎石中含泥量較高。（5）成型溫度較高，強(qiáng)度形成較快。（6）養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，缺水或養(yǎng)護(hù)灑水量過(guò)大。（7）拌合不均勻，出現(xiàn)離析現(xiàn)象。（8）基層熱脹冷縮產(chǎn)生的溫縮性裂縫。熱脹冷縮是自然界最普遍的現(xiàn)象之一，水穩(wěn)基層當(dāng)然也不例外。在水穩(wěn)基層強(qiáng)度形成初期，水泥水化放出較多的熱量，但散熱較慢，因此其內(nèi)部溫度使內(nèi)部體積膨脹，而外部如遇溫度急劇降低則冷卻收縮，內(nèi)脹外縮的受到制約，產(chǎn)生較大的應(yīng)力，一旦應(yīng)力超過(guò)其極限抗彎拉強(qiáng)度，將產(chǎn)生溫縮裂縫。（9）過(guò)早開(kāi)放交通。由于水與水泥的固化反應(yīng)未完全，即外力的破壞而非常容易使水穩(wěn)基層產(chǎn)生裂縫。即便是養(yǎng)生結(jié)束，如果未鋪筑面層就大量行駛重載車(chē)，也會(huì)使板體無(wú)法抗拒上部的壓應(yīng)力而產(chǎn)生拉裂，從而極易產(chǎn)生裂縫。

2 裂縫產(chǎn)生的危害

水泥穩(wěn)定碎石基層一旦產(chǎn)生裂縫，將會(huì)影響基層的強(qiáng)度和剛度，降低抗沖刷性和抗裂性，達(dá)不到其承重效果；如果裂縫進(jìn)一步發(fā)展為反射裂縫，將會(huì)使瀝青混凝土路表面同樣出現(xiàn)規(guī)則裂縫。如不及時(shí)處理，自由水會(huì)沿著裂縫向下滲透，經(jīng)過(guò)車(chē)輛及其他苛載的反復(fù)作用，就會(huì)使瀝青剝離，基層的細(xì)集料形成泥漿被擠出路面，從而使瀝青混凝土表面出現(xiàn)坑槽，網(wǎng)裂、破碎，造成瀝青混凝土路面早期破損，降低其使用壽命。

3 裂縫的預(yù)防

（1）改善施工所用粗、細(xì)集料的質(zhì)量，嚴(yán)格控制碎石中針片狀含量和細(xì)集料中0.075mm以下顆粒比例，應(yīng)采用具有一定級(jí)配的硬質(zhì)石料，不應(yīng)含有粘土塊、有機(jī)物等。且應(yīng)潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)。（2）嚴(yán)格控制水泥質(zhì)量，進(jìn)場(chǎng)水泥必須經(jīng)過(guò)批量檢測(cè)、檢驗(yàn)，抽檢頻率及其各項(xiàng)指標(biāo)滿(mǎn)足規(guī)范要求才能使用。（3）嚴(yán)格控制混合料的含水率，由于混合料對(duì)含水率的變化十分敏感，如控制不好，容易產(chǎn)生“彈簧”現(xiàn)象；同時(shí)在后期養(yǎng)生過(guò)程中容易產(chǎn)生干縮裂縫。因此，在施工期間需慎重調(diào)整含水率，含水量過(guò)高過(guò)低都不易強(qiáng)度形成，保證在最佳含水量狀態(tài)下進(jìn)行碾壓，碾壓過(guò)程中，水穩(wěn)基層的表面應(yīng)始終保持濕潤(rùn)，水分蒸發(fā)過(guò)快時(shí)，宜及時(shí)補(bǔ)灑少量的水，但是嚴(yán)禁大量灑水，保持在接近最佳含水量1%～2%的狀態(tài)下碾壓成型。（4）嚴(yán)格控制集料級(jí)配，減少細(xì)集料含量；碾壓時(shí)嚴(yán)格控制壓實(shí)度，因?yàn)閴簩?shí)度越高，密實(shí)性越好，就越不容易形成干縮裂縫，從而抗裂強(qiáng)度越高。（5）在保證水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度的前提下，盡可能采用低的水泥用量。水泥穩(wěn)定材料基層強(qiáng)度要求較高時(shí)，宜采用控制原材料技術(shù)指標(biāo)和優(yōu)化級(jí)配設(shè)計(jì)等措施，不宜單純通過(guò)增加水泥劑量來(lái)提高材料強(qiáng)度。（6）一次成型，盡可能采用慢凝水泥，加強(qiáng)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層的養(yǎng)護(hù)，避免水分揮發(fā)過(guò)大。（7）設(shè)計(jì)合理的施工配合比，在施工過(guò)程中，材料品質(zhì)或規(guī)格發(fā)生變化，結(jié)合料品種發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行材料組成設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)混合料加強(qiáng)拌合，避免出現(xiàn)粗細(xì)料離析和拌合不均勻現(xiàn)象。（8）養(yǎng)生期間應(yīng)封閉交通，除灑水車(chē)和小型通勤車(chē)輛外嚴(yán)禁其他車(chē)輛通行。（9）宜綜合考慮施工機(jī)械和運(yùn)輸車(chē)輛的生產(chǎn)效率、施工人員的操作熟練程序、施工季節(jié)和氣候條件、水泥的初凝時(shí)間和終凝時(shí)間以及減少施工縫的數(shù)量等。

4 裂縫的處理措施

通過(guò)上述預(yù)防措施可以大大減少裂縫的產(chǎn)生，但是裂縫的產(chǎn)生也是一種必然的現(xiàn)象。針對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生的裂縫，如果是在養(yǎng)生過(guò)程中出現(xiàn)的裂縫，經(jīng)過(guò)彎沉檢測(cè)，結(jié)構(gòu)層的承載力滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，可繼續(xù)鋪筑上面的瀝青面層，也可采用下列措施處理裂縫：（1）在水穩(wěn)基層的裂縫位置進(jìn)行灌縫。如采用聚合物加特種水泥壓力注入法修補(bǔ)，灌縫時(shí)原則上不對(duì)裂縫進(jìn)行擴(kuò)縫。（2）在裂縫位置鋪設(shè)高抗拉強(qiáng)度的玻璃纖維格柵和灑鋪執(zhí)改性瀝青綜合處治，這是當(dāng)前處治裂縫向上反射的最佳措施，適用于水穩(wěn)基層裂縫比較嚴(yán)重路段。（3）破損嚴(yán)重的水穩(wěn)基層，應(yīng)將原破損基層整幅開(kāi)挖維修，不應(yīng)橫向局部或一個(gè)單向車(chē)道開(kāi)挖，以避免板邊受力產(chǎn)生不利的后果，最小維修長(zhǎng)度一般為6m，維修水穩(wěn)基層所用材料也應(yīng)是同類(lèi)水穩(wěn)基層材料。

結(jié)語(yǔ)

施工實(shí)踐表明，盡管水泥穩(wěn)定碎石基層的裂縫是不可避免的，只要施工前對(duì)原材料、混合料、拌和設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)、試驗(yàn)，確定施工技術(shù)參數(shù)；施工期間按規(guī)范規(guī)定進(jìn)行質(zhì)量控制和檢驗(yàn)，質(zhì)量保證體系始終貫穿于施工全過(guò)程，明確全員質(zhì)量責(zé)任，加強(qiáng)各工序質(zhì)量控制與管理，保證施工質(zhì)量；施工結(jié)束后做好灑水養(yǎng)護(hù)工作，裂縫問(wèn)題也是不難解決的。只有從根本上減少水穩(wěn)基層的裂縫，才能保證路面的使用功能、減少破損、延長(zhǎng)使用壽命。

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