城市道路水泥穩定碎石基層裂縫成因及防治措施

黃海按

廈門市新曦建設開發有限公司（361000）

城市道路水泥穩定碎石基層裂縫成因及防治措施

黃海按

廈門市新曦建設開發有限公司（361000）

水泥穩定碎石混合料具有很好的水穩性和板體性，并且早期強度高，原料來源廣泛等優點，常用于道路底基層和基層結構中。但是如果施工中對其施工質量的控制力度不夠，施工時操作不規范，容易導致工程項目出現質量問題。文章針對水泥穩定碎石基層裂縫產生原因進行分析研究，并提出相應的解決措施，以期為廣大道路施工人員提供參考。

城市道路；水泥穩定；碎石基層裂縫；成因；防治措施

隨著我國城市化發展的不斷加快，城市規模的不斷擴大，城市內部人口不斷增加，城市中的道路的重要性與日俱增。道路工程作為經濟發展的重要基礎設施，越來越受到相關部門的重視，作為帶動區域經濟發展的交通運輸行業，只有保障其發展速度，才能做到和其他社會經濟體系的不斷發展，促進我國社會經濟建設和城市化建設的良好發展。

1 碎石基層裂縫產生原因

1.1 干縮裂縫

水泥穩定碎石基層在水分蒸發過程中，基層體積產生收縮變形，在干燥的空氣中發生硬化，影響裂縫的干裂以及收縮。水泥、水與碎石集料在一定程度上影響著干縮裂縫的變化。此外，在混合料凝結過程中，水化反應會導致混合料消耗掉一部分水分，水泥含量的高低直接影響混合料中水分消耗的不同。由于，碎石基層表面也需要對水分加以吸收，混合集料中細料所占的比重越多，碎石表面吸附的水分則越多[1]。

1.2 溫縮裂縫

水泥穩定碎石中的水泥由于具有熱脹冷縮的性質，在混合料硬化的過程中，水泥會釋放出較多的熱量，熱量的不斷增加導致混合料散熱過程不斷放慢，因此導致混合料內部的溫度不斷增高，使得混合料內部體積加速膨脹，由于氣溫較低時混合料外部遇冷急劇冷卻收縮。混合料內脹外縮將產生出強大的應力，混合料內外進而相互制約，當應力過大超出抗彎拉強度極限值，產生溫縮裂縫，因此溫縮裂縫大多以橫向分布。例如，在2012年建成的四川省自貢到富順公路，在路段路面上出現了不同程度的橫向溫縮裂縫，在重交通的一側尤為嚴重，在通過路面維修的過程中發現導致路面出現裂縫的原因是基層路面的反射造成的。由于在道路建造過程中，為了提高基層的穩定度加大了水泥的含量，水泥含量的增多導致水泥穩定基層中出現了大量的干縮裂縫，基層干縮裂縫不斷反射到路面上來，在一些重交通的大型卡車影響之下，路面整體強度遭到破壞，路面裂縫不斷延伸。

1.3 受外力作用影響的網狀裂縫

網狀裂縫在外力的影響之下，導致局部受力彎沉過大，因此產生結構性的破壞裂縫，這種裂縫通常破壞力較大。例如，在基層底部通常受到車輛重復荷載的影響，導致基層面底部發生拉應力，當拉應力逐漸超出水泥穩定碎石基層的最大極限時，水泥穩定碎石基層的底部在外力影響下產生裂縫。經過雨水的滲透，裂縫在外力作用下產生翻漿，逐漸形成網狀裂紋，并隨水分持續蒸發，裂紋逐漸變成發散型裂縫，經過一定外力作用之后，使基層產生塌陷[2]。

2 裂縫的預防治理

以某公園景觀的配套道路施工為例:配套道路行車道結構層為:厚 3.5 cm SMA-13（AH-70）改性瀝青+厚4 cm AC-20C（AH-70）中粒式瀝青混凝土+厚 cm AC-25C（AH-70）粗粒式瀝青混凝土+厚20 cm 5%水泥穩定碎石上基層+厚15 cm 3%水泥穩定碎石底基層。

2.1 材料的選擇

本案例工程中水泥采用為PO32.5的水泥；采用四種規格連續級配的碎石，施工中使用的水為當地無污染的河流水。

2.2 施工原材料的質量試驗

以上選用的施工材料，都需要經過相關質量試驗，確認原料質量合格后，才能進行施工操作，材料質量標準為:水泥必須按照我國《通用硅酸鹽水泥》中水泥的標準進行用水量、水泥凝固時間、膠砂強度和安定性四個指標進行試驗，確認水泥質量符合相關標準；碎石選擇時。必須按照《集料實驗規程》中壓碎值的要求進行篩分實驗，確認碎石的壓碎值和塑限指數等各項指標，符合道路集料的施工質量要求。

2.3 施工質量要求

此項工程中水穩基層除了按照我國《市政工程質量檢驗評定標準》進行質量檢測評定外，確認評定合格后，在進行下一項瀝青路面攤鋪前，施工人員應對水泥穩定基層的干縮裂縫重點檢測，必須保證水穩基層沒有任何干縮裂縫的產生，在工程竣工之前，施工人員對攤鋪的瀝青路面進行二次檢測，確認施工路面未產生反射裂縫和橫向裂縫[4]。

3 施工控制裂縫產生的措施

3.1 壓實操作

對道路工程中水泥穩定碎石混合料進行壓實操作是為了控制水泥穩定碎石強度達到施工設計要求的重要手段。盡管在后期即使水泥穩定碎石出現壓實度不夠的情況可以采用鋼筋進行加固補救，但是在對水泥穩定碎石混合料生產源進行的壓實是保障道路工程質量最重要的環節。此外，通過路面井圈加固技術的結合使用，可以對道路上的井圈四周路面進行很好的保護，以此保障道路井圈附近路面的使用壽命。若在基層材料選擇中，材料質量已達到施工標準，而施工單位機械化技術使用程度不夠，引起石料在加工過程中質量出現問題，造成水泥穩定碎石層中碎石粒徑不均勻，導致骨料出現過粗或過細的情況，進而影響基層的穩定，這種情況需要施工人員在施工過程中使用灌砂法對水泥穩定碎石層的壓實度進行檢測[5]。

3.2 控制用水量

道路工程中使用的水泥穩定碎石層是由水泥和集料等經過水化作用后凝結硬化物質制作而成的，所以水泥穩定碎石的含水量對水泥穩定碎石壓實度及是否產生裂縫造成嚴重影響。特別是混合料在運輸和壓實過程中產生的水分散失，應重點關注，尤其在炎熱夏天進行施工操作時，施工人員需要將水泥穩定碎石的含水量控制在比最佳水泥穩定碎石含水量高一點，如果混合料中含水量過小，水泥穩定碎石層不容易被壓實，如果含水量過大，則水泥穩定碎石層容易出現裂縫，因此對于含水量的控制因嚴格把關。

3.3 基層養護工作

水泥穩定基層在壓實成型后，需要及時進行塑料薄膜等保護膜覆蓋和灑水養護措施。若工程是在冬季施工，則應對基層采取相應的防凍措施，因為水泥穩定基層中含有一定水分，而我國大部分地區冬季氣溫低于零度,達到水的凝固點，基層中的水水凝固膨脹，導致基層體積膨脹，使結構不密實，達不到道路設計的要求的，所以冬季施工時需要對水泥穩定碎石基層采取一定的保溫防凍措施。同時為了保證基層結構的最佳使用狀態，施工結束后應對道路進行不低于一星期的養護，施工人員需要一星期內保障基層一直處于濕潤的狀態，對基層每天進行灑水養護，防止水泥穩定碎石基層出現干縮裂縫[6]。

4 結語

道路裂縫的出現會導致道路自身使用壽命的降低，使道路使用性能減弱，同時降低道路路面的強度，導致路面出現不平整的情況，進而降低路面的使用舒適度和美觀度。所以，在道路基層處對裂縫產生的原因進行有效的預防可以大大降低以上出現的道路問題概率，從而更好的保障道路使用壽命，在基礎設施上保障我國社會經濟建設的發展。

[1]賀大鵬.高等級城市道路水穩碎石基層抗裂措施分析探討[J].城市建設理論研究（電子版）,2012(17).

[2]孫雅紅.水泥穩定碎石裂縫產生的原因及防治措施[J].城市建設理論研究（電子版）,2013(36).

[3]鐘有.水泥穩定碎石基層裂縫產生的原因及防治[J].建材與裝飾,2016(24):214-215.

[4]曲磊.公路施工中水穩基層裂縫的防治措施[J].價值工程,2017,36(5):160-162.

[5]劉作敏.淺析水泥穩定碎石層收縮裂縫原因及防治措施[J].工程建設標準化,2015(2):239.

[6]姜杰,朱童.水泥穩定碎石基層常見質量病害成因及防治措施探討[J].科技創新與應用,2015(1):132.