1、1市政工程常见水稳基层裂缝形式与防治摘 要：水泥稳定碎石基层由于其强度高、稳定性好、刚性大、板体性好等优点，已广泛应用于高等级道路建设中。但水泥稳定碎石基层在施工过程中由于受外界的影响，很容易出现裂缝，对路面施工产生影响。本文主要对水泥稳定碎石基层裂缝形式作了简要分析，分别从原材料、施工工艺、养护、自然环境等方面对裂缝防治进行了阐述。 关键词：水泥稳定碎石，基层裂河北缝形式，防治措施 中图分类号： TQ172 文献标识码： A 引言 目前，水泥稳定碎石是较为常见的一种半刚性路面的基层材料，水泥稳定碎石具有良好的力学性能和板体性能，具有很高的强度和刚度，有着良好的使用性能。由于水稳料固有的干缩性
2、、温缩性，表面产生裂缝是不可能完全避免的，而裂缝一旦形成，必然会影响到基层本身、路面面层的稳定性及其使用性能。现通过分析水稳混合料裂缝形式的分析，从在选择材料、施工工艺控制、自然条件的影响、后期养护等方面进行控制，使裂缝尽可能减少，旨在提高沥青路面的使用寿命。 1、水泥稳定碎石常见裂缝形式 1.1 干缩裂缝 干缩裂缝情况有两种，一是水泥稳定碎石碾压成型到正常养护期的干缩；二是养护期满后到施工沥青封层、摊铺沥青混凝土这段时间。其2裂缝产生机理基本上是一样的，只是其损害程度不同。 水泥、石灰、粉煤灰与各种粒料和水经拌和、压实后,由于混合料本身水分和洒水的水分蒸发以及混合料内部发生水化作用,混合料的
3、水分会不断减少。由于水的减少而发生的毛细管作用、分子间吸附作用力和碳化收缩作用，引起基层混合料体积在一定程度上减小收缩，出现拉力现象，从而产生裂缝。如果压实成型至摊铺沥青混凝土这段期间天气正常，气温没有太大变化基层产生的裂缝是有限的。 1.2 温缩裂缝 温缩裂缝指因温度变化产生热胀冷缩而造成的的裂缝，水泥稳定碎石基层中不同的的矿物颗粒组成的固相、液相、气相体，在温度变化的情况下必然会产生热胀冷缩的体积变化，从而引起温缩性裂缝。就组成固相的矿物颗粒而言,粗骨料颗粒的温度收缩系数较小,粉粒的温度收缩系数较大。存在于材料内部的较大孔隙、毛细孔和凝胶孔中的水通过“扩张作用” 、 “表面张力作用”和“冰
4、冻作用”三个作用过程,对半刚性材料的温度收缩性质产生极大影响。混合料毛细孔、内部空隙充盈的气体，夏天时受热充分膨胀，结构内颗粒充满扩张力。冬季时膨胀气体体积收缩，颗粒内应力减小产生收缩力。扩张力超过临界值，水稳层就会产生起拱；收缩力超过结构拉应力，便产生裂缝。 1.3 荷载性裂缝 荷载裂缝一般发生在基层底部，路基作为基层的下层结构如果压实度设计要求，避免雨水侵入，在车辆荷载的反复作用下基层就会产生反射裂缝，车轮荷载作用下产生的裂缝反映在面层，往往不是单独的、稀3疏的或较有规则的裂缝，而是稠密的，有时呈弧状分布，且表面形成一定高度差。 2. 预防水泥稳定碎石裂缝产生的措施 2.1 原材料的控制
5、2.1.1 水泥：品种不同的水泥具有程度不同的收缩性，为保证水泥稳定碎石基层施工有足够的作业时间，一般要求水泥的终凝时间为 610h ,水泥宜采用普通硅酸盐水泥。标号高的水泥收缩性比标号低水泥收缩性大，一般情况选择 P.O32.5 硅酸盐水泥且剂量范围不大于 6%就可满足施工要求。施工过程中，检验水泥性能时人们通常重视抗压强度，而抗折强度不足也不会引起足够的重视，抗折强度愈大，混合料抵抗内部温度应力的抗拉强度越大，越不易产生温缩裂缝。 2.1.2 集料：必须严格控制集料的质量及粒径，水泥稳定碎石所含粒料越粗，强度越高稳定性好，温缩、干缩裂缝不易出现。但粒料粒径过大，不符合施工配合比的要求后，粒
6、料之间粘结力不足，表面层极易松动。当粒料粒径太小，尤其是小于 0.075mm 以下的颗粒（矿粉、粘土）含量，小于 0.075mm 以下的颗粒含量增加时，不但增加了水泥的用量，而且基层还容易起皮，严重影响水稳层的质量。同时，在细粒料增加的时，混合料的温缩系数随温度降低的变化幅度越来越大，裂缝也越来越多。 2.2 施工工艺的控制 2.2.1 拌和 水泥稳定碎石多采用厂拌法施工，在正式生产混合料之前，首先调4试好所用的设备，使混合料的颗粒级配和含水量都达到设计的要求，拌和的含水量比最佳含水量大 0.5%1.0%，以补偿施工过程中水分蒸发的损失，确保施工时处于最佳含水量。试验人员应在拌和站和摊铺现场用
7、酒精快速烧测含水量，当现场的含水量与最佳含水量相差大时，要及时通知调整含水量。从拌和机内加水拌和到完成压实工作的时间一般不超过 2h，严禁超过初凝时间。为了防止装料过程中集料的离析现象，采取严格控制堆料高度的措施，一般情况控制在 46m 高度以下，并且分层堆放。拌和时间内拌和必须要充分、均匀、稳定。拌和时间不足、拌和不均匀，均易出现粗细料集中、离析等现象。混合料铺筑成形后由于不同地段、上下层之间的干缩温缩性不同，易产生裂缝。 2.2.2 运输、摊铺 (1)水泥稳定碎石的运输过程中，水分的丢失导致含水量的变化，含水量的变化直接影响到压实度的保证和裂缝的产生。尤其是运输距离较远的，运输途中混合料宜
8、用覆盖法，减少水分损失。根据运距远近，合理安排车辆配置情况，确保碾压时的含水量符合规范要求。 （2）混合料的摊铺多采用摊铺机摊铺，提前做好准备工作，设置好高度、坡度，混合料运到现场按照确定的松铺系数以续稳定的速度进行摊铺。对于两台摊铺机采取梯队作业的，两台摊铺机的间距保持在 58米。当采用一台摊铺机时，接缝处的废料必须清除干净。接头处在温度应力、基层收缩应力和交通荷载的反复作用下极易产生裂缝，所以接头处必须符合规范要求。如有离析现象，应立即采用人工修补，同时注意含水量的变化，并适当调整摊铺速度，尽量减少停机呆料的情况。在摊5铺机后设专人消除粗集料离析等现象，铲除任何离析、太湿等不合格的混合料，
9、并在碾压前采用合格的拌和料添补。 2.2.3 碾压 碾压遵循先轻后重、先稳后振、先快后慢、由低位到高位、由边到中的原则，碾压时控制混合料的含水量处于最佳值。先用轻型压路机及时并连续地在全宽范围内进行一遍初压(静压)，碾压均与路中心线平行连续均匀地进行碾压，相邻碾压轮迹重叠 1/2 轮宽。然后用 18t 重型振动压路机、轮胎压路机继续碾压，并检测压实度，直到全宽范围都均匀地达到规范规定的压实要求为止，一般碾压 68 遍。只有压实度达到设计要求的标准，水泥稳定碎石基层在荷载作用下才能避免裂缝产生。 3、后期养护管理 由于水分参与了水泥的水化反应，水分的散失将影响其正常的反应，从而影响凝结硬化后形成
10、的强度。每一段碾压完成且自检压实度合格后，立即进行覆盖洒水养护。养生期不能小于 7，在养生期内可采用草袋、麻袋或塑料薄膜覆盖。一方面保证水泥稳定碎石基层强度的形成，另一方面避免裂缝产生。对于上基层在施工完成后基层表面的毛细水干后布洒透层油保护，在铺筑沥青面层之前尽量封闭交通，以减少车辆荷载的影响，并尽快铺筑面层。在铺筑面层前要重视水泥稳定碎石基层的清扫工作，清除杂物，否则基层与面层之间结合的不好，易产生薄弱点，造成裂缝等。 4、自然条件影响 选择有利的季节或时间进行水稳基层的施工，水稳基层施工最好选6择在年平均气温时期施工。由于此时气温变化不大，结构内温度应力较小，水稳层不易产生热胀冷缩的现象
11、，温缩裂缝越不易产生。如果在夏季施工，最好选择在早晚时间，尽可能避开中午时间，并要加强覆盖洒水养护，保证水稳基层处于湿润状态。冬季气温低于 5时，一般不能进行水稳基层的施工。在有冰冻期的地区，应在第一次重冰冻（-3至-5）到来之前半个月到一个月内完成。 结束语 尽管水泥稳定碎石基层的裂缝是不可避免的，只要在施工过程中把好原材料关，做好配合比设计，加强施工过程的质量控制，做好后期的养护和管理工作，水泥稳定碎石裂缝的数量就会明显减少。 参考文献： 1沙庆林高等级公路半刚性基层沥青路面M北京：人民交通出版社，1999 2中华人民共和国行业标准 JTJ034-2000.公路路面基层施工技术规范.北京：人民交通出版社，20002. 3王建勇 泥稳定碎石基层裂缝产生原因及防治措施 山西；山西建筑，2011 ，37（21） 4 唐佐斌水泥稳定碎石质量控制要点及措施J路基工程，2007(6)：154-156
