水泥碎石基層裂縫成因及防治

岳霞

摘要：水泥穩定碎石結構作為高速公路的基層，得到了越來越廣泛的應用，但水泥穩定碎石基層在施工過程中很容易出現裂縫，對路面質量產生影響。水泥本身具有干縮性質和溫縮性質，一旦外界環境的濕度、溫度發生變化時，很容易會導致出現基層裂縫，進而讓公路的養護成本大幅度增加，給車輛行駛留下隱患。由此可見，公路施工中水穩基層裂縫的防治措施就顯得尤為重要。

關鍵詞：水泥碎石基層；裂縫成因；防治

引言

水泥穩定碎石作為一種半剛性材料，其具有剛性大、強度高和穩定性好的特點，這些特點能適應當今社會發展重載交通道路的要求，在高速公路、國道上廣泛應用。水泥穩定碎石基層縮裂現象嚴重影響著道路的正常使用，我們要研究產生縮裂的原因，從源頭上阻止縮裂現象的產生。要從施工現場的工藝技術、原材料的選取及配合比設計、后期管理等多方面人手，共同做好水泥穩定碎石基層的防縮裂工作，從而增加道路的使用壽命，提高道路的使用質量。

1.水泥穩定碎石基層產生縮裂的原因解析

1.1水泥穩定碎石基層施工中施工組織的影響。市政道路綜合整治工程一般都在鬧市區進行，通常工期緊，因此兩層水穩同時施工雖然能顯著提高施工效率，但是施工中的交叉環節容易造成攤鋪效果較差。水泥的初凝時間一般在3個小時左右，即便添加緩凝劑也只能控制在4小時左右，兩層同時施工應該在第一層水泥穩定碎石還未初凝的情況下進行第二層的施工，但是由于時間節點把握不住，第一層已經初凝才開始第二層的施工，此時攤鋪機械、碾壓機械、運輸車輛都在第一層水泥穩定碎石上，造成已經初凝的材料界面發生破壞、松散，從而破壞了材料的整體性，第二層材料即便能夠有效壓實、水化板結成型，由于底層材料已破壞，還是容易引起裂縫。

1.2養生成型過程中因應力不均勻形成應力裂縫。路基承載力不足導致施工碾壓不均勻，造成水泥穩定碎石基層密實度不一，在養生成型過程中因應力不均勻形成應力裂縫。例如：在老路面破除后清渣至原土，局部含水量較大，未做相應穩定處理，直接碾壓，由于大修路施工工期緊，施工現場條件有限，并未采用有效改進措施，直接在此基礎之上鋪筑水泥穩定碎石，在碾壓時由于路基承載力的不均勻性，造成碾壓不均勻，從而形成了局部應力集中，從而在養生過程中形成了裂縫。

1.3水泥穩定碎石配合比設計的影響因素。水泥穩定碎石的配合比中0.075mm以下的含量較高時，拌合用水量較高，在成型后水化過程中將影響混合料的收縮性能，容易產生開裂。在下淀路的下基層配合比中，因為材料0-5mm粒級碎石過細，合成級配時，0.075mm以下的含量為10.8%，規范推薦值為2%-7%，超過規范推薦范圍，標準擊實試驗最大干密度為2.338g/cm3，最佳含水量為4.6%，后期變更0-5mm粒級碎石，重新進行配合比設計，將0.075mm以下的含量控制在3.5%，既有效的控制了裂縫的產生，也兼顧了抗疲勞性能。水泥用量越多，水泥穩定碎石的強度越高，但是達到一定用量后其強度就不再增長，相反，由于水泥水化需要大量的水，材料失水過多過快使基層產生裂縫。

2.水泥穩定碎石基層裂縫的防治措施

2.1原材料控制。水穩碎石中水泥的選擇是控制水穩碎石裂縫的一個重要原因，水泥的終凝時間一般要求控制在6-8小時，這個時間可以保證有足夠的運輸、攤鋪和壓實施工時間。

如果在炎熱的夏季施工，外界氣溫較高，基層表面凝結時間較快，此時水泥的終凝時間應該控制在10小時，而春秋季節施工，終凝時間則可以控制在6小時左右。水穩碎石基層中的水泥一般采用普通硅酸鹽水泥，強度一般不宜超過32.5R，水泥的摻和量一般應控制在5%左右。原材料中水泥的產量應嚴格控制，因為水泥的摻量如果過多則會因混合料收縮系數增大，裂縫增減，若果摻量太少也會引起強度不夠，達不到施工要求。故水泥劑量一定要經過試配并結合現場調試合適之后確定。水穩碎石中石料的選擇也與裂縫的產生有直接關系。通常情況，碎石的粒徑越粗，水穩碎石的強度就越高。但是如果粒徑太粗，則粒料間粘結力就會不足。車輛一旦上路，表面層極易跑散。

2.2現場施工組織管理措施。水泥穩定碎石基層是與土層接觸的層面，在現場鋪設的過程中要保證路基的密實度，從而保證基層壓實度和壓實均勻性，基層的密實度越大，水泥穩定碎石的強度也就越高，可以有效降低縮裂縫的產生數量。在兩層同時施工時，做好節點安排，將路段劃分為100m甚至更短，鋪筑完第一層后馬上鋪筑第二層，確保在第一層水泥初凝前完成第二層的鋪筑碾壓工作。施工過程中一定要做好交通疏導，禁止運輸車輛在鋪筑完成的基層上行駛。由于兩層同時施工，下層水泥穩定碎石不能得到灑水養生，因此下層料的含水量可以比最佳含水量稍高一些。

2.3基層的養護措施。水泥穩定碎石基層鋪設完后，也要加強對其的防護工作，混合料在凝結的過程中會流失一些水分，可以在基層外圍灑上一些水，特別是夏天施工的時候，水分蒸發更加嚴重，很容易產生裂縫，可以在基層上面覆蓋土工布防曬保濕。如果是冬季施工的時候，還要做好防凍工作，可以在基層外圍添加保溫裝置，如在基層上面蓋上稻草可以起到防凍的功效。

3.結語

水泥穩定碎石基層在道路上起到重要的基礎支撐作用，其作為半剛性基層具有好的強度、水穩定性和施工和易性以及抗疲勞能力，但由于水泥穩定碎石基層受很多因素的干擾，在施工期及使用期經常會出現縮裂現象，影響路面的正常使用，縮短路面的使用壽命。因此，探索道路水泥穩定碎石基層抗縮裂性能十分有意義。