水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫成因及防治

1、<p>　　水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫成因及防治</p><p>　　摘要：水泥穩(wěn)定碎石基層由水、粗細(xì)集料和水泥根據(jù)配比要求配制的路面結(jié)構(gòu)層承重結(jié)構(gòu)，是直接位于瀝青面層或水泥混凝土面板下，它具有強(qiáng)度高、抗水損效果好等優(yōu)點，基層可以是一層或兩層。但如果控制不力，極易產(chǎn)生早期裂縫。本文從裂縫的危害、成因及防治等幾方面，對水泥穩(wěn)定礦石基層的裂縫問題加以論述。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：水

2、泥穩(wěn)定碎石 基層裂縫 成因 防治 </p><p>　　在道路基層中引入了水泥穩(wěn)定碎石基層，以提升道路建設(shè)質(zhì)量，在工程應(yīng)用中效果明顯。但是，水泥穩(wěn)定碎石基層還是會開裂，不僅破壞道路質(zhì)量，也會大大縮減其使用壽命。因此，施工單位應(yīng)認(rèn)真分析裂縫成因，提前制定預(yù)防措施，以確保水泥穩(wěn)定碎石基層的施工質(zhì)量。 </p><p><b>　　1 裂縫的危害 </b></p>

3、;<p>　　道路投入運營后，底基層如果有裂縫，裂縫會逐漸反射到路面，使路面的防水性降低，雨水侵入后會對路面性能和耐久性產(chǎn)生不利的影響：①雨水如果進(jìn)入路基土中就會損壞路基的強(qiáng)度，在行車的反復(fù)荷載作用下產(chǎn)生汲漿，將基層下面的路基掏空，從而造成路面的損壞。②發(fā)展后會形成反射裂縫，使瀝青混凝土路面相應(yīng)出現(xiàn)有規(guī)則的橫向裂縫或者起拱，降低基層的整體強(qiáng)度，造成路面的整體性能降低，一個整體的基層面層由于出現(xiàn)了橫向或者縱向及其他結(jié)構(gòu)的裂縫

4、，而被分裂成若干個小塊，在車輛的荷載下，對路基的壓力也會不均衡，容易造成路面板體形變。③瀝青面層沿裂縫的損壞，在車輛、水分、霜凍等因素的綜合作用下，瀝青面層會沿裂縫附近產(chǎn)生骨料和瀝青的剝落，會形成坑槽現(xiàn)象。 </p><p>　　2 水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫成因 </p><p>　　水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫的成因可以從多個角度分析，以下是其中的幾個方面。 </p><p>

5、;　　2.1 施工材料的影響 ①水泥的品種及劑量影響。水泥是水泥穩(wěn)定碎石基層施工中必不可少的原材料?；鶎邮欠駮a(chǎn)生收縮裂縫及其收縮程度直接取決于水泥材料的添加量及其質(zhì)量的優(yōu)劣。不同型號的水泥材料，其施工效果各有千秋。筆者認(rèn)為，在眾多水泥材料中，硅酸鹽水泥的穩(wěn)定性要優(yōu)于鋁酸鹽水泥。在道路施工中，適當(dāng)加大水泥添加量有助于提高水穩(wěn)集料強(qiáng)度，但是如果水泥劑量超限，會導(dǎo)致水泥集料出現(xiàn)裂縫或產(chǎn)生大的收縮，工程成本也隨之加大。另外，將由不同廠家生產(chǎn)的

6、、不同批次或標(biāo)號的水泥混用，會提高裂縫發(fā)生的概率。②集料選用的影響。在混合料中摻入細(xì)粉料多、級配差的集料，很容易導(dǎo)致水穩(wěn)碎石基層開裂。集料級配不合理，粗、細(xì)集料過于集中，會破壞水穩(wěn)碎石基層強(qiáng)度的均勻性，彎沉值的變異系數(shù)與水穩(wěn)碎石基層懸空系數(shù)都增大。有的區(qū)域細(xì)集料過于集中，致使結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，干縮系數(shù)大，在粗集料集中的區(qū)域，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，在內(nèi)部應(yīng)力與外力負(fù)荷的雙重作用下，水穩(wěn)碎石基層強(qiáng)度低的斷面處開始產(chǎn)生裂縫。 </p><

7、;p>　　2.2 施工因素的影響 ①混合料的攪拌。攪拌混合料的工序是整個道路施工中的重要環(huán)節(jié)。若攪拌后混合料的均勻度不達(dá)標(biāo)，或攪拌不充分，就會出現(xiàn)粗細(xì)集料過度集中，或某些區(qū)域水泥含量過高而導(dǎo)致基層開裂。②混合料的運輸及攤鋪?；旌狭辖?jīng)充分拌和后要及時運抵施工現(xiàn)場，以免擱置時間過長而影響其使用性能。如果攪拌站與施工現(xiàn)場之間的運距較長，途中未采取保水措施，致使混合料的水分快速散失；或攤鋪路段較長使混合料中的水分過快蒸發(fā)，都會導(dǎo)致水穩(wěn)碎石

8、基層表面因水分散失而開裂。③含水量大小的控制。水穩(wěn)碎石基層初期產(chǎn)生收縮裂縫受含水量的大小影響。含水量不宜過大，否則會影響路面平整度，使路面出現(xiàn)車轍，進(jìn)而引發(fā)基層裂縫。含水量過高也破壞碾壓效果。碾壓后路面產(chǎn)生的干縮裂縫程度會隨著含水量的增多而越發(fā)嚴(yán)重。④養(yǎng)生的影響。結(jié)束水穩(wěn)碎石基層施工后及時養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間根據(jù)施工規(guī)范和基層成型情況而定，確保水泥充分水化，提高基層水穩(wěn)強(qiáng)度，謹(jǐn)防十分過快蒸發(fā)而引發(fā)干縮裂縫。混合料失水率直接決定裂縫的多少。養(yǎng)護(hù)

9、時間把握不準(zhǔn)，或養(yǎng)護(hù)流程不符合工程特點和養(yǎng)護(hù)規(guī)范，就容易造成混合料中水分快速蒸發(fā)，使水泥無法充分發(fā)生水化反應(yīng)而出現(xiàn)干縮裂縫。 </p><p><b>　　3 裂縫防治 </b></p><p>　　3.1 原材料控制 ①水泥：在水泥穩(wěn)定碎石基層施工階段，基于運料、攤鋪、碾壓等工序的時間要求，施工中必須將水泥終凝時間控制在6～10小時以內(nèi)。在春秋季開展道路施工，由于外

10、界氣溫低，水分不會快速蒸發(fā)，終凝時間可縮短至6小時；夏季氣溫高，表面層攤鋪后會迅速凝結(jié)硬化，水泥終凝時間不宜少于10小時。宜采用標(biāo)號32.5R的普通硅酸鹽水泥施工。水泥劑量一定要經(jīng)過試配并結(jié)合現(xiàn)場調(diào)試合適之后確定；劑量控制范圍大致為5%。如果水泥摻加量不足，基層強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，過量添加會增大混合料的收縮系數(shù)，使裂縫程度更加嚴(yán)重。②石料：水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度、平整度和裂縫的產(chǎn)生直接受石料的粗細(xì)影響。如果粒料偏稀，基層強(qiáng)度很難達(dá)到設(shè)計要求。而

11、且石粉含量超出設(shè)計值，加大了水泥穩(wěn)定碎石的收縮系數(shù)，致使裂縫程度加深。水泥穩(wěn)定碎石的粒料越粗，基層穩(wěn)定性越好，基層強(qiáng)度越高，其抵御干縮裂縫和溫縮裂縫的能力越強(qiáng)。但采用太過粗糙的粒料會降低粒料之間的粘結(jié)力，加之行車荷載的作用，極易使表面層跑散，破壞基層的平整度。 </p><p>　　3.2 施工控制 ①壓實度?；旌狭蠅簩嵍鹊目刂剖怯绊懰喾€(wěn)定基層強(qiáng)度的一個關(guān)鍵性因素。雖然面層將采取鋼筋加固補(bǔ)強(qiáng)措施，但也要重視基層

12、壓實度的控制。為確保壓實度滿足設(shè)計要求，檢查井附近混合料的攤鋪厚度應(yīng)略薄于普通路段，再使用小型機(jī)具反復(fù)夯實，水泥含量大致增加1%。再配合路面井圈加固，以延長井圈四周的路面的服務(wù)年限。由于基層原料來源的生產(chǎn)企業(yè)機(jī)械化程度不高，整個生產(chǎn)過程規(guī)模效應(yīng)不明顯，石料加工質(zhì)量時好時壞，骨料粒徑、粗細(xì)不均。由此可推斷，水泥穩(wěn)定碎石混合料的最大干密度是變化的。在壓實試驗階段，如果干密度指標(biāo)相同，則基層壓實度往往過高或過低，對基層穩(wěn)定性極為不利。所以，通

13、過灌砂法檢驗路基壓實度時，首先要對集料進(jìn)行篩分，確定粗骨料含量，繼而采取與其相應(yīng)的密度標(biāo)準(zhǔn)。②水量。含水量的控制影響到壓實度的保證和裂縫的產(chǎn)生。水泥穩(wěn)定碎石是水泥與集料的水化凝結(jié)硬化的產(chǎn)物。在運輸途中或碾壓時混合料中水分會大量蒸發(fā)，夏季施工水分散失更加嚴(yán)重，因此實際施工中應(yīng)適當(dāng)增加摻水量（通常比最佳含水量大1%），但不宜過大。如果含水量超出設(shè)計要求，碾壓階段混合料會粘附在碾輪上，使表面起拱，而且基層成型后水分大量散失往往會引</p

14、><p>　　3.3 養(yǎng)護(hù)控制 水泥穩(wěn)定碎石基層碾壓成型后隨即進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。保證基層不直接暴露在外，養(yǎng)護(hù)的方法可以采用草袋、麻袋或塑料薄膜覆蓋。冬期施工氣溫低，應(yīng)該做好保溫措施。當(dāng)外界氣溫低于零度時，混合料中的水分會結(jié)冰，導(dǎo)致體積膨脹，基層結(jié)構(gòu)也變得松散，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度無法滿足設(shè)計要求。 </p><p>　　3.4 外力影響 當(dāng)行車荷載超出基層強(qiáng)度承受能力，就容易造成路面破損。水泥穩(wěn)定基層屬半剛性

15、路面結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度范圍是2.5～3Mpa，鋪筑面層前不允許重型車輛通行，否則會破壞基層結(jié)構(gòu)，使基層開裂。這就要求路政管理部門對車輛通行嚴(yán)加管理，設(shè)計人員必須定期調(diào)研路面同車情況，在設(shè)計階段兼顧車輛超載對路基結(jié)構(gòu)的影響，嚴(yán)防反射裂縫產(chǎn)生。 </p><p>　　3.5 管理維護(hù)及施工協(xié)調(diào)控制 由于各種工程管線相繼進(jìn)場施工，道路的施工作業(yè)面將被占用。基層攤鋪碾壓成型到噴灑透層油鋪筑瀝青面層的這段時間的管理維護(hù)工作非常重要

16、。特別是第一層成型后，一旦現(xiàn)場管理維護(hù)不及時，各種工程管線和構(gòu)件集中堆放在基層上，基層將受到極大的破壞。這時應(yīng)嚴(yán)禁堆放重物，不允許車輛上行。第二層7d養(yǎng)護(hù)期滿后方可開放交通，但僅允許部分施工車輛放行。各種工程管線施工時，應(yīng)與道路施工協(xié)調(diào)配合。尤其開挖管線溝槽時，嚴(yán)禁將周圍水泥穩(wěn)定碎石基層下部基礎(chǔ)掏空。為保證水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)不繼續(xù)失水，減少干縮裂縫產(chǎn)生，基層施工完畢后，最好在一星期后即噴灑透油層或進(jìn)行下封層施工，盡早鋪筑瀝青面層。 <

17、;/p><p><b>　　4 結(jié)束語 </b></p><p>　　水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫產(chǎn)生裂縫的原因十分復(fù)雜和多變，對于裂縫的預(yù)控措施也相應(yīng)地有好多方面同時也有相關(guān)的解決辦法，施工過程中對水穩(wěn)施工中的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行仔細(xì)的分析比較，就會找到防止水穩(wěn)基層裂縫產(chǎn)生的措施，將各類裂縫最大程度地消滅在萌芽狀態(tài)，為后續(xù)的瀝青面層施工及工程交付使用提供最可靠的安全保障，以保證最終工程

18、整體的施工質(zhì)量，公路交付使用后能夠安全地運營。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]李飛山.水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫的原因及其處理[J].大眾科技，2010. </p><p>　　[2]李燦.淺談水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫成因及預(yù)防措施[J].公路與管理，2011. </p><p>