談高速公路擴建中水穩冷再生基層施工要點

張玉坤

（山東方正公路工程檢測有限公司，山東 煙臺 264000）

一、水穩基層概述

水穩基層稱為水泥穩定砂礫層，是指將水泥作為結合料加入砂礫中，通過攤鋪、振搗、壓實等工作手段得到混合料形成水泥穩定土，達到道路工程養護的目的，水泥穩定土包括水泥穩定細粒土、中粒土和粗粒土。水穩基層的作用原理為選取級配砂礫作為骨料，在砂礫空隙之間加入水泥材料形成水泥穩定土，根據嵌入原理實施攤鋪、振搗、壓實等工作。水穩基層在初始階段具有較高強度，水穩基層的強度隨著使用時間的增加而增加，并很快形成堅固的整體，水穩基層形成后，由于其強度很高，因此其可以作為道路工程路面基層施工中的最佳材料。

二、水穩碎石裂縫類型及產生原因

（一）干縮裂縫

水泥穩定碎石在干燥空氣中硬化時，隨著水分的減少，體積將收縮變形，每隔一段距離產生均勻的干縮裂縫。水泥穩定碎石產生干縮裂縫的原因與其水泥、水和碎石集料都有很大的關系。一方面混合料在凝結硬化過程中，水泥與水起水化反應，消耗大量的水分。水泥含量越高，則消耗的水分越多。另一方面，碎石集料表面也要吸附水，集料中的細料成分越多，表面吸附的水分就越多。再者，基層施工過程中，含水量越大，蒸發散失的水分就越多。因此就越易產生干縮裂縫。

（二）溫度裂縫

水泥的無機結合料內部是由不同的礦物顆粒組成的三相，即固相、液相和氣相。在溫差的作用下，水泥的無機結合料內部就會發生熱脹冷縮的現象，從而引起體積的變化，進而發生溫縮性裂縫。混合料中通常是含有5%左右的水泥，正是由于混合料中含有一定比例的水泥成分，所以水泥穩定碎石具有熱脹冷縮的性質。當混合料發生硬化時，水泥發生水化作用會釋放出相當多的熱量，但由于其內部散熱緩慢，所以其內部溫度會比較高。溫度越高，其內部體積膨脹程度就越大，而水泥的外部是很容易遇冷發生收縮，這樣其內部不斷的膨脹，外部不斷的收縮，內外之間就會產生一個比較大的應力。

（三）沉降裂縫

沉降裂縫是水穩基層在施工過程中出現局部沉降現象，而在公路壓實過程中沒有按照標準操作進行，進而在壓實重車的壓力下而產生的一種裂縫。一般情況下，公路施工中的碾壓過程都是分層進行的。每層基層的壓實都應該嚴格按照施工標準進行，壓實后基層的厚度要符合標準要求。然而實際上，由于施工技術不到位等原因，會出現局面基層壓實度不符合要求。如果沒有及時發現并采取相關措施，那么再次壓實的時候，在重力的作用下，水穩基層會形成局部反射裂縫。

三、裂縫的防治措施

（一）控制原材料

要想有效預防公路施工中水穩基層裂縫問題，就要不斷加強對于原材料的控制力度。科學分級相關的材料，為了后期能夠有效摻配，要用天然砂礫作為底基層，并用振動篩進行分級，通常可以分為四檔，再用碎石作為基層，用反擊破碎設備來生產碎石，也可以將其進行對應分層。同時還要加強對于0.075mm以下細集料的含量控制，因為0.075mm以下含量的細集料，會導致水穩半剛性基層干縮裂縫和溫縮裂縫，其含量越大，收縮性也就越強，塑性也就越大，則裂縫就越多，因此這就要加大對于0.075mm以下細集料的控制力度。另外還要加強對于用水無機鹽含量的控制，因為礦料內的鎂離子、鈣離子會和水穩結構中的硫酸離子、氯離子產生反應，從而產生膨脹裂縫，影響工程施工的質量。

（二）配合比設計

合理的級配是半剛性基層強度形成的重要保證，也是防止裂縫產生的重要環節。集料的級配決不允許超出規范上限要求，宜在中值稍偏下，既能保證骨料嵌擠密實，又能控制0.075mm以下粒徑含量，防止細料增多使基層的干縮性應力增加。4.75mm篩孔通過量控制在中值，通過率過大，細集料偏多，易出現裂縫；通過率過小，粗集料偏多，攤鋪時易產生離析，使基層強度不均勻。在配合比設計中，基層強度取值要考慮全面，原則上是通過調整集料級配來提高強度，降低水泥使用劑量，水泥劑量是影響基層裂縫產生的一個重要因素，試驗表明，水泥劑量超過5%時裂縫數量將明顯增加。

（三）施工控制

在公路施工中水穩基層質量監管工作中，要想從根本上保證施工監督防控工作的合理性，就要按照標準化流程對施工質量進行集中約束。第一，要對原材料進行質量監管和控制，結合施工項目的實際規劃按照設計要求選擇更適合的水泥級配，一般采取的是32.5級或者是大于32.5級別的硅酸鹽水泥，確保初凝時間在3h以上、終凝時間在6h～10h。結合施工項目對具體參數進行指標判定，從根本上維護質量管理效果。第二，完善施工準備工作。首先，相應施工人員要對基底進行徹底清掃，確保下承層平整、密實且沒有松散層。需要注意的是，在實際清掃過程中，要指派專人進行路床邊緣虛土的處理，保證攤鋪機前至少有500m的作業面。其次，要攤鋪過程中維持下承層的濕潤程度，避免路床表面出現異常的泥狀或積水問題，從根本上提高應用管理工序的合理性。最后，要對施工路面的底基層、基層進行質量監督和管理，并且利用撒水泥的方式合理性增強整體結構的粘結效率，對應的水泥用量要按照1kg/m2進行控制。

（四）有效落實養護工作

在水穩基層裂縫的防治中，加強養護工作是非常關鍵的一個環節。當水穩基層經過碾壓成型后，應該要定時對其進行灑水。在不同的季節施工，所采用的養護措施也會有所差異。當施工季節為溫度較高的夏季，則要利用科學的措施有效降低水穩基層表面與內部的溫度差，避免溫度裂縫的形成。在冬季施工后，要對水穩基層采取一定的防凍措施，避免溫度過低而使得基層內水分結冰，導致基層體積膨脹。可以用麻袋或者是塑料薄膜將基層表面覆蓋住，降低外界環境對水穩基層的影響。一旦基層由于結冰而膨脹，當天氣回暖后，冰融化體積減小，就會形成裂縫。因此，在施工后，不管是外界環境如何，都應該要采取措施，做好水穩基層的養護工作。

四、結語

在公路施工中水穩基層質量管理工作中，相關人員需要結合實際情況，對存在的問題進行詳細分析，將水文、氣候、土壤等情況進行全面性了解。在此基礎上，結合裂縫的類型和出現的原因，按照規定的流程，做好原材料的控制、配合比設計、施工細節、養護等工作，降低裂縫出現的概率，切實提高公路工程的質量，實現理想的經濟效益和社會效益，為國民經濟的發展奠定良好的基礎。