高速公路基層裂縫產生的原因及防治

（湖北省漢十高速公路管理處， 湖北 武漢 430000）

當前我國公路總里程以每年26萬公里的速度增長，通過建設高速公路不僅能夠有效促進我國社會經濟的進一步發(fā)展，同時通過高速公路建設還可以將我國國土資源有效開發(fā)出來，并且加深我國省、市之間的合作，提高市民出行的便捷性。經調查研究顯示，隨著我國高速公路的不斷建設，高速公路對于其周邊的物業(yè)、資源開發(fā)以及招商引資都有著積極的促進作用，同時對于當前我國產業(yè)結構的調整以及橫向經濟聯(lián)合來說也具備不小的好處。隨著我國高速公路工程數量的增長，人們對于高速公路交通的安全性能也開始越來越關注。在這樣的時代背景之下，決定了高速公路安全性能的基層開始越來越受到人們的重視，如何解決高速公路基層出現(xiàn)裂縫的問題也就成為了當下我國所有有識之士亟待解決的一個問題。

1 案例

本文以我國江西省某一高速公路為例，在該高速公路的合同路段之中主要采用的是水泥穩(wěn)定碎石基層、瀝青混凝土開展施工工作。但是在施工過程當中，水泥穩(wěn)定碎石基層施工的期間卻出現(xiàn)了開裂的情況發(fā)生。該高速公路之中裂縫的形狀主要是沿著高速公路縱向呈現(xiàn)規(guī)則分布的橫向裂縫，裂縫的寬度為 1-2毫米，需要施工作業(yè)人員重新進行施工工作，水泥穩(wěn)定碎石結構層出現(xiàn)開裂的問題在高速公路施工工作之中是一個無法從根本上進行防范的問題，但是施工作業(yè)人員可以通過采取一定的措施來對該問題進行有效控制。鑒于此，本文對高速公路基層之中出出現(xiàn)裂縫的原因進行研究分析，并在此基礎之上找出幾點減少或者消除高速公路基層出現(xiàn)裂縫問題的防治措施。

2 高速公路基層出現(xiàn)裂縫的原因

現(xiàn)如今我國高速公路基層主要使用的材料是水泥穩(wěn)定碎石，這是一種半剛性材料，主要是由水、膠凝材料以及集料混合制造出來的。半剛性材料普遍具備著脆性比較大，對于溫度、濕度的敏感性比較高的特點，因此半剛性高速公路基層非常容易產生溫度性裂縫。這主要是因為在混合料之中含有 4.5%-5.0%的水泥含量，通過結合其工作原理，混合料在硬化初期的時候，水泥因為水化會釋放出較多的熱量，但是水泥穩(wěn)定碎石材料其本身的散熱能力卻比較差，非常容易出現(xiàn)內部溫度較高導致其內部體積膨脹的情況，這時如果該材料的外部遇到氣溫降低情況發(fā)生時就會出現(xiàn)冷卻收縮的情況發(fā)生，在內漲外縮的情況下，就會在高速公路基層產生應力，當應力超過了高速公路基層的極限抗彎拉強度的時候，就會導致高速公路基層出現(xiàn)裂縫，該裂縫會呈現(xiàn)出橫向分布，裂縫的寬度在一般情況下在1-2毫米左右。高速公路施工工作人員在溫度較高的環(huán)境進行施工作業(yè)時，如果不進行相應的保水養(yǎng)護措施，那么將會非常容易導致高速公路基層之中出現(xiàn)溫縮裂縫。

3 高速公路基層裂縫的防治措施

在江西省某高速公路的施工過程當中，通過結合水泥穩(wěn)定碎石基層的特點，在此基礎之上采取科學合理的措施來解決施工難題，有效防止在高速公路施工過程當中水泥穩(wěn)定碎石基層出現(xiàn)裂縫的問題，有效提高了高速公路路面的質量，該工程主要采用的防治措施有三個方面的內容。

3.1 優(yōu)化水泥穩(wěn)定碎石的配合比

水泥穩(wěn)定碎石路面結構主要是使用水泥、碎石以及石屑開展施工作業(yè)，通過在其中融入最佳的水分，在充分均勻攪拌并將其壓實之后，就得到了高強度的路面結構，同時其穩(wěn)定性也能夠充分滿足工程施工的相關要求標準，這也被稱作為水溫結構。經研究分析顯示，0.66毫米檔的細集料對于水泥穩(wěn)定碎石基層的干性收縮、溫性收縮兩者都有著較大程度上的影響。江西某高速公路施工作業(yè)人員通過結合這一點在進行水泥穩(wěn)定碎石配合比設計工作的過程當中，通過對顆粒級配進行明確，控制0.6毫米和0.075毫米的通過率，借此使其最大程度上接近低限，通過七天無側限抗壓強度測試，高速公路基層的強度為5.0-7.0MPa之間，這樣既可以有效保證高速公路基層的強度，同時還能夠有效防止因為強度過高導致高速公路基層出現(xiàn)反射裂縫。水泥穩(wěn)定碎石是高速公路瀝青結構之下的鋪設的一個成中層，其實高速公路路面和路基之間的連接紐帶，是高速公路負重的主要承擔結構。因此施工作業(yè)人員在進行實際設計工作的過程當中，首先需要對行車垂直類型荷載內容以及分散荷載內容進行合理的分析工作，在此基礎之上通過采用先進的工藝技術，通過結合施工環(huán)境等多方面的因素進行施工方案調整，有效防止高速公路基層出現(xiàn)裂縫。

3.2 優(yōu)化含水量比例以及水泥計量的比例

施工作業(yè)人員在進行質量控制工作的過程當中，經常會出現(xiàn)含水量不均勻和水泥劑量的問題。在進行含水量檢測工作的過程當中，如果含水量過小就會導致水泥水化、水解效率降低，導致高速公路基層出現(xiàn)強度不足的問題，同時對于壓實工作的質量也會造成一定程度上的影響。如果碾壓含水量超過了最佳含水量1%的話，那么基層材料的收縮能力就會變強，導致水泥穩(wěn)定碎石蒸發(fā)過程當中散失的水分增多，形成裂縫的速度和數量也會隨之大大增加。而在進行攪拌工作的過程當中，施工作業(yè)人員如果無法對灰劑量的穩(wěn)定性進行保障的化，就會導致高速公路路面結構的強度降低。同時水泥劑量越高強度也會越高，但是這就會導致水化熱讓基層出現(xiàn)內外溫差導致出現(xiàn)開裂情況。

對此江西某高速公路工程施工作業(yè)人員采取了兩方面的措施來將之解決。首先第一點就是在進行含水量檢測工作的過程當中，嚴格遵守及時性的工作原則，在進行混合料運輸、攤鋪工作的過程當中，嚴格進行現(xiàn)場觀測和檢驗工作，在發(fā)現(xiàn)碾壓出現(xiàn)異常時要對含水量進行檢測，將其控制在1%之內；第二點就是在進行灰劑量檢測實驗過程當中需要采用 EDTA滴定方式進行工作，明確水泥劑量的要求，并對水泥使用量進行嚴格控制，在此過程當中工作人員還需要使用攪合機設備來進行攪拌工作。

3.3 加強基層養(yǎng)護工作

水泥穩(wěn)定碎石基層在強度形成的階段由于對水分消耗比較大，因此會出現(xiàn)收縮的情況發(fā)生，因此工作人員在進行基層養(yǎng)護工作的時候要注意不能夠少于 7小時，在養(yǎng)護期內一定要保證基層表面處于濕潤的狀態(tài)。此外施工作業(yè)人員還可以使用對水穩(wěn)基層的表面縮縫切割的方法來防止溫縮、干縮裂縫的形成。方法就是通過切割機沿著高速公路的縱向每隔一段距離切割一道縫，向其中灌填乳化瀝青，借此消除基層產生的收縮應力，有效防止出現(xiàn)裂縫。

4 結束語

高速公路基層的質量不僅直接關系到我國社會經濟的進一步發(fā)展，同時也直接決定了我國民眾的行車安全性。一個質量優(yōu)良的高速公路是保障民眾行車安全性的決定性因素。因此，我國必須給予高速公路基層裂縫問題充分的重視，通過對高速公路基層裂縫產生原因進行研究分析，在此基礎之上找出解決措施，借此有效防止高速公路基層出現(xiàn)裂縫，保證高速公路的質量。

[1]劉虎.高速公路基層裂縫產生原因及防治措施[J].山東工業(yè)技術,2018(04):124.