抗裂型水穩碎石基層施工技術研究

夏艷

摘 要：改革開放40年來，我國交通事業發展迅速，公路建設規模持續擴大。作為路面結構層的重要一環，基層對于路面施工質量影響巨大。水泥穩定碎石混合料是最常見的路面基層材料，其特點為整體性好、施工簡單、強度高等。隨著水泥穩定碎石基層混合料的大量使用，其耐久性和抗裂性不足的問題也愈加凸顯。如何才能有效控制水穩碎石基層開裂問題成為了亟待解決的一大難題。為此，本文在全面了解水泥穩定碎石基層開裂的原因的基礎上，結合具體案例，對抗裂型水穩碎石基層施工工藝進行了分析與探討。

關鍵詞：水穩碎石基層;開裂;原因;工程概況

0 引言

目前，國內公路建設多采用水穩半剛性基層材料，相比其他材料，此類材料具有早強、水穩等優點，同時可就地取材，具有良好的經濟性。但通過大量實踐可知，水穩基層材料由于自身結構缺陷和水穩膠凝材料水泥水化作用極易發生收縮問題，進而產生基層開裂，甚至反射到面層，形成反射裂縫，這也是導致路面早期破壞的直接原因。為此，應積極采取切實可行的措施，提高水穩碎石基層的抗裂能力。

1 水泥穩定碎石基層開裂的原因

待完成水泥穩定碎石基層攤鋪碾壓施工后，在氣溫、雨水等外部環境作用下，加之基層含水率下降、水泥水化收縮等因素，將會導致基層開裂。一旦基層開裂，受行車荷載的長期影響，病害將進一步發展，進而產生唧泥、脫空等問題。從基層開裂來看，主要原因如下：

1.1 碎石集料級配設計不合理

目前，強制性級配標準規范還未實施，為了滿足無側限抗壓強度要求，施工現場所采用的級配方案當中，細集料用量往往較多，而粗集料含量較少，這種情況下，將會大大增加碎石集料收縮效應。

1.2 水泥劑量使用不合理

為了達到基層強度要求，一般會通過增加水泥用量的方式，同時，還需設施伸縮縫。但這種方式很容易出現強度過高現象，尤其是在水泥水化作用下，極易引發開裂。

1.3 細集料質量不達標

目前，很多工程當中，都會采用泥粉含量較大的石屑作為細集料，此類采用干縮、溫縮應變較大，進而引發開裂。

1.4 含水率控制不準

施工當中，混合料含水率是否符合最佳含水率范圍至關重要。但卻很難控制，一旦含水率超標或不足，都會影響基層混合料的干縮應變，造成基層開裂。

1.5 施工環境氣候

我國地域遼闊，一些地區溫差相對較大，施工初期極易發生干縮應變，而到施工后期則容易產生溫縮應變，這些問題都會加大基層開裂的幾率。

總而言之，水泥穩定碎石基層開裂的原因很多，為了有效處理這一難題，需要多方考慮，不能過于片面。必須根據工程實際，事實就是地采取切實可行的措施，提高基層抗裂能力。

2 工程概況

某公路工程通行運營時間較長，隨著沿線經濟的發展，車流量較大，且超載超重問題較為普遍，路面出現了嚴重破損現象。針對上述情況，決定對本路段進行改擴建施工，從原路的雙向四車道改建為雙向八車道，改擴建采用兩種形式，其一，在原老路基以兩側整體加寬;其二，在原老路基以單側加寬。由于本工程所處全年溫差較大，雨季時間長，加之交通量大，在基層施工當中，一定要注重基層抗裂性，避免對公路耐久性造成不利影響。為了提升水泥穩定碎石基層抗裂性和耐久性，本文在優化配合比的基礎上，提出了采用振動攪拌技術替代傳統的靜力攪拌技術的方式，從而改善施工工藝，提高基層抗裂能力。

3 抗裂型水穩碎石基層施工工藝

3.1 施工準備

施工前，還應按照施工設計要求和質量標準，驗收底基層的質量，要求將平整度、壓實度、強度、高程等作為驗收的重點。若在驗收過程中發現不符合規定的地方，需及時進行處理，保證底基層施工質量。同時，還要指派專人巡查攤鋪區域前后路段，清理干凈施工作業區域內的雜物、障礙物等，保證運輸車輛和施工機械設備通行順暢。

為了保證施工質量，前期還要檢查基層，灑水并噴灑水泥漿。同時，要放樣測量，在直線段每隔10 m設一個中間樁;平曲線段每隔5 m設一個中間樁，指示樁位于肩部兩側的外緣，并明確標注水泥穩定碎石下基層的邊緣高度，用白灰畫出，保證準確無誤。

3.2 拌和

本工程采用拌合樓進行混合料拌和，并裝有電子計量系統，能夠準確計量各種材料，滿足稱量準確性的要求。拌和前，先調試好拌和設備，保證拌和機計量系統精確，并根據配合比設計按比例添加混合料，確定混合料級配、含水率等參數。拌和過程中，要控制好含水率，一般可略大于最佳含水率，保證攤鋪碾壓后含水率接近最佳含水率。為避免斗內竄料，可通過隔板分隔冷料斗。要求在不同冷料斗內分別裝入粗骨料、細骨料、石屑等材料，隨后利用裝載設備完成上料施工。在這一過程當中，若上料時間相同，所選擇的材料含水率應基本一致，避免影響混合料的配合比和質量。每天拌和后，要及時檢查灰劑量、混合料級配情況，保證滿足規定要求。正式生產后，則每隔2小時進行一次混合料檢查，主要檢查混合料含水量的變化情況，一旦與最佳含水量相差較大，需及時進行適當調整。此外，下料時，還要指派專人負責，做好料倉監控工作，一旦發現問題，尤其是斷料等情況，需及時解決，待拌和好后，出廠前需檢測混合料質量，不得出現花白、離析等現象。

3.3 運輸

運輸過程中，首先要保證運輸車輛數量充足，保證運輸供料與攤鋪施工匹配。其次要保證運輸車廂清潔、無雜物，為避免混合料粘粘車廂，可將一層隔離劑均勻涂抹到車廂四周和底部。再次裝料時為了保證混合料不離析，不得一次性完成裝料，要分三次在運料車前后移動的情況下完成。最后，為了避免混合料溫度散失過快，達到保溫、防雨、防污染等作用，可將篷布覆蓋在運料車頂部。若車輛中途出現故障，需及時處理，車內混合料無法達到規定要求時不得使用。

3.4 攤鋪

混合料攤鋪施工時，可使用兩臺攤鋪機梯隊施工，為了避免機械設備碰撞，兩臺攤鋪機必須保持安全距離，可控制在10 m以內。為了控制道路高程，前面一臺攤鋪機可使用路測鋼絲和設置在道路上的引導梁進行高程控制，而后面一臺攤鋪機，則通過滑靴進行高度、厚度的合理控制。攤鋪前，要保證攤鋪機各項參數準確，比如各料門的高度、開度能否達到規定要求，同時，還要根據配合比的實際情況，適當進行參數調整。為了保證攤鋪質量，前后攤鋪機可適當重疊。攤鋪速度不宜過快，可控制在1.0 m/min～1.5 m/min之間。應按照實際攤鋪情況，適當調整拌和及運輸能力，保證三者相互匹配。攤鋪前，要指派專人負責卸料，卸料時可適當調大運料車的料斗升起角度，確保料斗內的混合料可以全部落下，通過這種方式可以有效避免材料離析。攤鋪時，要保證勻速前行，盡可能不出現中斷情況。從而保證混合料的攤鋪均勻，避免漏鋪等情況發生。待機械攤鋪完成后，針對局部攤鋪不到位的地方，可通過人工進行處理。攤鋪施工后，應指派2個專業人員進行跟隨檢查，若遇到粗細集料離析、粗集料帶、粗集料窩等情況，需及時處理。

3.5 碾壓成型

完成攤鋪施工后，便可進行碾壓成型。碾壓施工當中，為全面提高基層質量，滿足路面平整度要求，必須嚴控初壓、復壓、終壓三階段的壓實質量。

首先，初壓時可采用2臺單鋼輪振動壓路機進行施工，碾壓遍數為3遍，第一遍為靜壓，第二、三遍為振壓。碾壓速度可控制在1.5 km/h～1.7 km/h之間，碾壓重疊輪跡1/2。

其次，復壓時采用1臺單鋼輪振動壓路機進行碾壓，碾壓遍數為三遍，均為振壓施工。隨后，再采用2臺膠輪壓路機進行三遍碾壓，碾壓速度可控制在3 km/h～5 km/h。

最后，終壓時采用雙鋼輪壓路機進行碾壓，碾壓速度為3 km/h～5 km/h，直至碾壓到無明顯輪跡。碾壓施工當中，初壓時必須緊跟攤鋪機后進行施工，但必須合理控制每個碾壓段的長度，不得超過50 m，避免由于混合料水分散失過快，對碾壓效果造成不利影響。此外，在碾壓施工當中，待表面水分不足時，需及時補水，保證混合料濕潤度。碾壓后，要及時進行壓實度檢測，保證壓實度符合施工設計要求。

4 結束語

綜上所述，水穩基層是我國公路路面基層常用類型，將其用于公路路面基層施工，可改善路面使用性能，延長工程施工壽命。然而，在行車荷載和自然因素的長期作用下，水穩基層往往會出現各種病害問題，其中基層開裂問題最為嚴重，裂縫的出現，不僅會破壞路面的平整度，還極易發生滑移情況，對行車舒適度影響較大。為此，必須重視水泥穩定碎石基層開裂問題，提高基層抗裂性能，延長路面使用壽命。

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