1、水泥稳定级配碎石基层预割缝防止油面网裂的探讨【提要】水泥稳定级配碎石基层，具有良好的力学性能，近年来在高等级公路建设中被广泛采用。但其具有容易形成不规则胀缩裂缝导致油面反射网裂的不足之处，本文提出的用预割缝法解决这一问题的措施和方法，在工程建设中收到了良好的效果，可供路面施工时参考。 中图分类号：F540.3 文献标识码：A 文章编号： 1 前言 水泥稳定级配碎石基层是一种良好的基层结构，其最大优点是具有较高的抗压、抗弯拉性和良好的水稳性。因此，随着公路交通建设事业的迅猛发展，这种结构在高等级公路的路面结构设计中被越来越普遍的采用。但是这种半刚性结构，由于水泥的收缩作用导致结构层本身产生裂缝并
2、反射到油面层上，几乎是一种不可避免的现象。基层及其反射到油面层的各种裂缝，不但影响了公路行车安全性和路面美观程度，还大大增加了养护及修补费用，降低了公路的社会经济效益，同时又是导致路面早期破坏的重要原因之一。因此如何有效防治水泥稳定级配碎石基层的各种裂缝，已成为当前路面设计施工中急待解决的问题。 2 国内外防止沥青路面反射网裂的研究 目前国内外围绕着这一课题进行了大量研究工作，总的来讲主要是从两个方面着手：一是从基层本身考虑，主要是设法调整水泥的掺用量和粒料的级配，以期尽可能减少冷缩和干缩裂缝；二是从外部着手，也就是设法使这种基层裂缝不反射到油面上来，比如在基层上面铺设土工织物，增加沥青砼层的
3、厚度，在沥青中加掺橡胶粉或道路专用纤维等，都属于这方面的研究成果。 3 用切割机对基层进行预割缝，防止油面反射网裂的方法研究 3.1 方法由来 2002 年，大沂路昌乐城区段 15.5KM 水泥稳定级配碎石的施工中，为了进一步探讨防止水泥稳定级配碎石基层各种裂缝的更有效的方法，在项目总工和监理工程师的建议和现场指导下，借鉴兄弟单位的施工经验，我们引伸水泥混凝土路面设置切缝的原理，用切割机对基层进行预割缝，收到了良好的效果。2003 年到 2004 年，我们又分别在大沂路立交桥段、朱刘团结路及其它公路工程中推广应用。实践证明，用这种方法防止路面反射裂缝是行之有效的，科学的，经济的。特别是大沂路，
4、交工验收通车两年来，未发现油层有不规则裂缝现象，从而揭示了这种方法的良好效果。 3.2 设计与施工情况 大沂路昌乐城区段水泥稳定级配碎石基层的主要设计指标为：基层宽度 24m，厚度 16cm，水泥剂量（即水泥重量与级配碎石的百分比）为5.0-5.5%，压实度要求达到 97%（重型击实标准） ，7 天无侧限抗压强度为 3.0Mpa。 基层施工方法：采用机拌机铺法施工，全幅路面同步进行。 所用原材料：级配碎石为昌乐孤山石子，水泥为道路专用 32.5#普通硅酸盐水泥，初凝时间不小于 6 小时，终凝时间不大于 10 小时。 施工情况：施工季节在 6-8 月份，整个施工过程是完全按规范要求进行的，从材料
5、拌和到碾压成型一气呵成，无中途中断现象，草帘覆盖养生。 经检测评定，所铺路段基层实际压实度 97.3%，实际厚度 16.2cm，7天无侧限抗压强度 3.5Mpa，所有指标均达到设计要求。 3.3.切缝的布设与操作方法 由于水泥稳定级配碎石基层使用的水泥剂量仅为 5%左右，属贫混凝土类型，这种水泥稳定结构因其抗压强度较低，同时受拌和及含水量等不均匀性因素的影响较大，故其干缩和冷缩裂缝的分布将会比一般混凝土更加紊乱，更加没有规律性。我们认为，在确定切缝的密度也就是基层板块的具体尺寸时，既要从力学角度进行分析计算，又要调查已交付使用的半刚性基层的裂缝反射情况并以此作为重要依据，从而使切缝的布设更能符
6、合基层的胀缩规律。一般来说，切缝的布设以横缝为主，间距 25-30m，贯穿整个水稳碎石基层宽度，缝深 5-7cm，一般为基层厚度的 1/3 强，缝宽 5-8mm，24m 以下宽度的路面无需切割纵缝。 切割时间的确定：6-8 月份，气温较高，强度上升快，一般基层完工一周后进行切割，以切割时切口不形成松散但又不致于强度过高不易切割为适度。 切割操作程序为：放样划线、导架定位、注水切割、清洗切缝，贯入沥青。注意切缝要用水冲洗干净，待凉干后用现场加温好的高温沥青贯入饱满平整。 4 经济成本分析 一台切割机，按一辆运水小拖计算，小型工具若干，包括划线人员，切割操作手，冲洗缝人员，贯入沥青人员在内需工人
7、7-8 名，每天割缝长度一般在 240 米左右，成本合计（燃油、沥青、车辆、刀片、小型工具费等）每米切缝约 2.70 元，折合每平方米路面 0.09 元，相对于铺设人工织物、增加沥青厚度及加掺添加剂等方法，其经济效益是显而易见的。 5 效果观测 在两年的使用中，我们进行了定期检查观测，以验证其使用效果。经连续观测至今，切割路段的油面尚未发现任何不规则裂缝现象，个别预割缝沿切缝方向出现过规则开裂，仅占总割缝数的不到 1%，经乳化沥青灌缝处理后效果良好，目前尚未继续发展。整个路段也未出现其它任何早期破坏现象，路面现状很好。但因使用时间还较短，切缝防裂试验真正的防裂效果还有待于今后在长期使用中继续进
8、行观测和验证。 6 总结建议 a.切缝防裂与水泥稳定粒料类基层的其它防裂方法（如铺设人工织物，加掺橡胶粉或道路专用纤维等）比较，具有操作简便，成本低廉和易于保证施工质量等优点，不失为一种有发展前途的良好的半刚性基层的防裂措施，有进一步探讨的必要。 b.切缝防裂施工的关键设备是切割机，施工时最好选用合金钢片的新型混凝土切割机械，这样既可加快进度，又可降低工程成本，取得更好的技术经济效益。 c.基层切缝后，切缝虽有高温沥青填料填充，但从防水和受力方面来分析，它依然是基层中最薄弱的环节；另外，基层被切割后分成了许多板块，有损于其整体性能。为了弥补这方面的不足，建议在高温沥青贯注完毕立即撒规格为 0.30.8cm 的石屑粘合填充，这样等于在切缝处多铺了一层沥青下封层，同时起到防水和防下陷的作用，然后再喷洒乳化沥青透层及铺设沥青砼面层，这样更有利于整个路面工程质量的稳定。
