淺談水泥穩定碎石裂縫控制

楊 虎 潘 濤

（1南京建工集團有限公司， 江蘇 南京 210000 2南京市市政管理處， 江蘇 南京 210000）

淺談水泥穩定碎石裂縫控制

楊 虎1潘 濤2

（1南京建工集團有限公司， 江蘇 南京 210000 2南京市市政管理處， 江蘇 南京 210000）

水泥穩定碎石基層屬于半剛性基層，整體強度、剛度、水穩性較好，但含水量及溫度發生變化時，易引起體積收縮，產生干縮和溫縮裂縫，基層出現裂縫勢必影響到道路面層的整體性和耐久性，經通過周邊工地現場調查和查閱相關資料，發現普遍存在共性的裂縫問題，通過深入分析裂縫產生的原因，本文結合工程實例，從材料、生產、施工及養護措施等方面，淺談水穩基層裂縫施工控制。

施工質量控制；拌合設備；預鋸縫施工

1 工程概況

下廟道路屬于燕子磯片區的民生工程，工期緊、任務重，與土建、綜合管線等單位交叉施工，施工環境復雜，共含九條道路，既有城市次干道也有支路，道路總長約12.8km，寬度12～35米，水穩基層面積約30萬m2,工程量較大，道路結構層：12cm瀝青、水穩基層32cm、12%石灰土20cm,結構層較弱，主要承重層就是水穩層，如何加強水穩基層的質量，減少裂縫產生帶來的影響顯得至關重要。

2 裂縫產生情況分析

通過對燕子磯工地周邊已鋪設的道路水泥穩定碎石基層，進行了裂縫質量調查，現場調查發現共有58道裂縫，匯總、歸納及統計缺陷頻數表如下：

序號 項目 數量（處） 頻率%累計頻率%1縱向裂縫23.43.4 2橫向裂縫610.313.7 3骨料裸露裂縫23.417.1 4網狀裂縫4781.298.3 5其他11.7100合計58100100

調查統計得出：網狀裂縫和橫向裂縫占總裂縫91.3%，是導致水穩穩定碎石裂縫的主要原因，如果減少這兩項裂縫的產生率，就能減少水穩基層裂縫總的產生率。

通過多次組織召開專題會議，并邀請了參建各方單位：設計人員、甲方代表、監理、集團公司和項目部等相關技術成員。大家集思廣益，表達各自建議，分析整理出了多種因素：溫度過高或過低、含水量過大或過小、養護不到位、混合料壓實度不足、水穩底層灰土壓實度不足、混合料配合比不合適、拌合設備有缺陷、未進行鋸縫或鋸縫處理不當等因素，項目部集思廣益，層層分析，對每一個要因分別進行研究，最終確認拌合設備有缺陷和未進行鋸縫或鋸縫處理不當，這兩項為主要要因，并重新優化施工方案。

3 施工前的準備

3.1 材料

水泥應選用初凝時間3h以上，終凝時間6H以上的硅酸鹽水泥和礦渣水泥，強度為32.5級或42.5級水泥，按照規范和設計要求選用粗細集料，并取樣混合料送往試驗室做配比試驗，確定能滿足施工、設計和規范要求。

3.2 施工機械及人員準備

施工機械主要有拌合設備、運輸設備與攤鋪碾壓設備等，提前應對所有施工機械進行檢查、矯正，根據施工綜合情況確定機器設備的數量、類型與型號，使各機械能達到正常的工作狀態，保證施工設備的有效運用。投入相關的技術和施工人員，根據審批的施工方案，施工前對所以施工人員進行安全技術交底。

3.3 下封層要求

本工程下廟道路底基層為12%石灰土，頂面通過壓實度、平整度、縱斷高程、寬度、厚度、橫坡和彎沉值的檢驗，特別是主控項目壓實度和彎沉值必須符合設計規范要求，合格后方可進行水泥穩定碎石基層施工。

3.4 試驗段確定施工參數

在正式施工前應進行試驗段的鋪筑，試驗段應選擇在地質條件、斷面形式等工程特點，有代表性的地段，長度在 100m～200m,下廟道路選用路寬 24m、長度150m作為本工程試驗段，通過試驗段得出以下技術資料：施工配合比、最佳含水量、壓實工藝主要參數、混合料的松鋪系數、成型碾壓的遍數及壓實厚度、碾壓速度、攤鋪速度、作業段長度的合理劃分、施工組織管理、確保施工質量的技術措施及施工關鍵質量控制點等。

4 振動拌合設備

4.1 原傳統攪拌技術特點

（1）理論缺陷

機械與材料之間相互作用機理極其復雜，攪拌過程難以用數學模型準確描述

（2）設備缺陷

微觀均與性差、存在天然速度梯度缺陷，造成攪拌低效區、攪拌速度較小，時間過短，效率低。

4.2 振動拌合設備特點

振動攪拌機不但比普通攪拌機攪拌頻率高，同時攪拌裝置每分鐘又釋放1500次以上振動彈力波，攪拌裝置每次對混合料撞擊能量達到靜力攪拌機至少 5倍以上，水泥等細集料充分彌散，水泥水化更加充分，水泥水化產物與骨料表面牢固粘結，強度耐久性及耐沖刷性等指標顯著提升。

5 預鋸縫處理控制要點

為阻斷路表水滲入土基的路徑，使路面不會產生唧泥、沖刷現象，從而起到防水和阻止路面進一步破壞的效果，合理的預鋸縫處理顯的尤為重要。從鋸縫、填縫、貼縫三個方面處理，可有效控制裂縫的產生位置和數量，使裂縫規則化，防止路表水通過基層裂縫滲入土基。

5.1 鋸縫

（1）鋸縫寬度

不同季節施工出現溫縮裂縫的寬度大小是不一樣的，冬季施工，出現溫縮裂縫的寬度大，春秋季節施工，出現溫縮裂縫的寬度小，鋸縫寬度既要考慮到貼縫處理材料對鋸縫寬度的要求，又要考慮到鋸縫機的工作要求和填縫的可操作性，3～5mm鋸縫寬度比較合適。

（2）鋸縫間距

預鋸縫間距隨溫差的增大而減少，隨著基層板厚度的增大而增大。

（3）鋸縫時間

為防止在養生階段的不規則開裂，最有效的措施是對基層及時鋸縫，及時釋放基層內的溫縮應力，如鋸縫太早，基層強度不足，易造成縫槽被鋸縫機打成不規則的毛邊；如鋸縫太晚，基層在早期溫縮裂縫已經形成，易造成開裂。特別要注意基層材料養生階段強度增長特性（抗壓強度、抗拉強度、級配及粗集料等）和環境因素（施工季節、養生溫度及風速）等影響。

鋸縫時間控制：最早應在基層具有一定的強度，能承受鋸縫機產生的動力沖擊，不致使骨料擾動脫落造成鋸縫破壞。最遲應在溫縮變化造成體積收縮而產生的溫縮應力大于基層材料本身抗拉強度。

（4）鋸縫深度

鋸縫達到一定深度，基層結構才能發生規則斷裂，達不到一定深度，基層結構將不規則斷裂，達不到預鋸縫的目的，鋸縫深度與溫差緊密相關，鋸縫深度隨著基層板厚度的增加而減少。

相對鋸縫深度與變溫 △T關系

5.2 填縫

可采用改性乳化瀝青或SBS改性瀝青，保持在整個灌縫過程中改性瀝青溫度不低于160℃.

5.3 貼縫

在瀝青下面層施工之前的1-2天噴灑粘層油，要做到一邊鋪聚酯玻纖布，這樣可以減少施工車輛對聚酯玻纖布的損壞。

6 現場實施

根據下廟地區市政道路管網項目神農路道路的工程進度，水泥劑量為5%，采用振動拌合設備拌合混合料，水泥穩定碎石基層修鋪于2016年10月，鋪筑完養生3天后進行預鋸縫、填料以及貼縫處理。

6.1 預鋸縫處理

預鋸縫采用大功率混凝土切縫機鋸縫，以橫向鋸縫為主，鋸縫深度 5～6cm,寬度 3～5mm,要保證鋸縫整齊美觀，不能使縫口參差不齊，以切割時切口不形成松散但又不致于強度過高為適度。

6.2 填縫處理

填縫料選用稠度高、熱穩定性好且防水效果好的橡膠瀝青，在進行灌縫前，用鐵皮制成的楔形漏斗，長度約20～30cm，下口略小于鋸縫寬度，上口寬5～8cm。灌縫時應注意保溫，前進速度與出料速度協調一致，邊灌邊用鐵片填充，保證密實，避免瀝青與基層層面形成夾層，保證與基層面粘附緊密，不滲水。

6.3 貼縫處理

（1）聚酯玻纖布：按照批準的施工方案，根據工程量準備聚酯玻纖維布，經檢測合格后，收貨妥善保管，以防受潮、污染或破損。

（2）粘結材料：采用優質SBS改性瀝青。

（3）機具設備及施工人員：熱瀝青噴灑車、聚酯玻纖布、鼓風機、鐵碾子、涂刷及施工防護用具等。

（4）施工作業條件：各種設備處于正常狀態、基層平整度達到要求且干燥沒有雜物、晴天溫度在5℃以上。

（5）聚酯玻纖布要隨粘層油的噴灑而同時展開，玻璃纖維具有刺激，施工時操作工人需戴防護手套，裂縫處攤鋪聚酯纖維布寬1米，橫向搭接寬度為15cm，鋪裝后立即用刷子和滾筒碾壓，以保證鋪裝聚酯玻纖布及時與瀝青粘結牢固在一起，鋪設過程中如出現褶皺或者打折現象，直接用工具刀劃開，鋪平即可，施工要做到“線型直、撒布勻、受力緊、鋪裝平”。

7 結語

本工程經過項目全體人員的共同努力，下廟地區市政道路工程水泥穩定碎石裂縫得到了有效的控制，裂縫防治取得了良好的效果，提高了基層整體穩定性，有效的控制了反射裂縫的發生，改善了路面的使用，以此為例，技術創新、嚴格執行體系規范標準、嚴把工程質量關，強化過程控制，提高施工水平，加強裂縫質量控制，增強道路的整體質量和安全度，具有廣闊的應用前景。

[1]JTG H10-2009公路養護技術規范【S】

[2]倪富健-德通振動攪拌技術

TQ172

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1007-6344（2017）10-0010-02