李超

摘 要：水泥穩(wěn)定碎石基層具有強度高、穩(wěn)定性強、抗?jié)B性好等特點，被廣泛的應用于公路建設中，但隨著水泥穩(wěn)定碎石基層的廣泛使用，其帶來的早期裂縫問題顯得尤為突出，不僅嚴重到公路的平整度，也帶來了極大的安全隱患。因此，研究水泥穩(wěn)定碎石基層的危害性，提出有針對性的預防措施顯得尤為重要。文章對此進行了探討。

關鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石基層；裂縫；預防

中圖分類號：U415.12 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）29-0156-01

近年來，水泥穩(wěn)定碎石基層作為公路路面結構的主要承重層，得到了廣泛的應用。水泥穩(wěn)定碎石基層的使用大大提高了公路路面的使用壽命，降低了公路路面發(fā)生坑槽和凍害的幾率，而且水泥穩(wěn)定碎石基層材料比較便宜，原料來源豐富，因而得到了大力的推廣。但在工程實踐中我們發(fā)現(xiàn)，隨著時間的推移，水泥穩(wěn)定碎石基層的物理性能開始發(fā)生變化，其強度、穩(wěn)定性、抗?jié)B性開始弱化，導致使用水泥穩(wěn)定碎石基層的公路在早期階段容易形成干縮裂縫和低溫收縮裂縫，裂縫形成后，在瀝青面層與半剛性基層層間會形成一個薄弱點，在溫度變化和行車荷載的作用下，該薄弱點的壓力逐漸集中，會引起瀝青面層的開裂，在荷載的反復作用下，該裂縫會逐漸擴展到瀝青表面，形成瀝青面層反射裂縫。瀝青面層反射裂縫的產生會迅速引起瀝青面層出現(xiàn)龜裂等病害，不僅影響了道路的美觀和舒適性，而且路面積水順著裂縫滲入進來，破壞了路面結構，大大降低了公路的正常使用壽命，維修和養(yǎng)護起來也十分麻煩，需要大量的資金投入。因此，水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫是當前公路行業(yè)所面臨的一大技術難題，也正是由于這一缺陷影響了水泥穩(wěn)定碎石基層的進一步推廣和應用。

1 提高抗裂穩(wěn)定碎石基層施工質量的措施

1.1 增加瀝青面層的厚度

通過增加瀝青面層的厚度可以顯著的提高基層反射裂縫產生的幾率。從國際工程實踐中可以看出，在施工中適當?shù)脑黾?5～25 cm厚度的瀝青面層厚度，不僅可以降低瀝青面層的溫度變化，減少加鋪層的拉應力，還可以增加路面結構的彎曲剛度，降低接縫處的彎沉差，減少加鋪層的剪切應力。同時，可以延長其疲勞斷裂壽命。但這種方法的弊端也是顯而易見的：①通過增加瀝青面層的厚度也增加了路面標高，受到路面標高的限制；②這種方法必然大幅度增加工程施工成本；③在高溫天氣下，瀝青混合料會在高溫作用下產生蠕變，引起車轍的產生；{4}增加瀝青面層的厚度后，原來的利用水泥混凝土板做路面基層的優(yōu)勢被消弱了，可見，這種措施有一定的局限性。

1.2 在面層與基層之間增加級配碎石層

在工程實踐中，施工人員發(fā)現(xiàn)，可以用具有一定厚度的優(yōu)質級配碎石來作為公路路面的上基層，下基層用半剛性材料，這種上柔下剛的組合基層結構能夠很好的防止半剛性基層反射裂縫的產生，而且這些級配碎石基層還能起到排水的作用。級配碎石層最好選用特粗式開級配瀝青碎石混合料所組成，具有20%～35%的空隙率，可以提供一種散逸運動的方式，能夠把交通荷載與環(huán)境溫度作用下所引起的原水泥混凝土路面板產生的運動消散掉。這種施工手法在國內不大常見，在美國、澳大利亞等國家應用廣泛，效果也不錯。唯一的缺陷是增加了施工成本。

1.3 加強攤鋪質量控制

攤鋪環(huán)節(jié)的質量控制對于提高水泥穩(wěn)定碎石基層的抗裂性具有重要作用。很多瀝青路面裂縫的出現(xiàn)與攤鋪環(huán)節(jié)控制不力有很大的關系。攤鋪前，要將道路表面清理干凈，不能留有雜物，并灑水將表面潤濕。實踐證明，在道路下基層施工時在基層灑一些水泥漿，有利于攤鋪的順利進行。同樣，在上基層施工時，也要在下基層灑上一些水泥。攤鋪時要注意速度的掌控，一般來說，抗裂水泥穩(wěn)定碎石粗集料含量高、粒徑大，如果攤鋪機速度掌控不好，很容易發(fā)生離析現(xiàn)象。一般情況下，攤鋪機速度控制在1.0～3.0 m/min之間，在攤鋪前必須認真檢查攤鋪及碾壓設備，以免由于機械故障造成中途停機，攤鋪機的夯錘或夯板的振搗頻率要均勻一致，避免施工停止問題的出現(xiàn)。每臺攤鋪機的后面都要有專人負責，主要將對局部出現(xiàn)的集料集中問題進行鏟除，然后用合格的混合料進行替代。保證基層的高、厚、平整度達到設計的標準，尤其注意對超高段補強厚度的調整。一臺攤鋪機最好搭配5輛以上的運料車，運料車卸料時，掌握攤鋪機收斗時機，攤鋪機不要完全用完受料斗中的混合料，最好留少部分在里面，避免現(xiàn)場攤鋪作業(yè)出現(xiàn)缺料現(xiàn)象。

1.4 加強抗裂穩(wěn)定碎石的配合比設計

要提高水泥穩(wěn)定碎石的抗裂性，就要加強抗裂穩(wěn)定碎石的配合比設計，配合比設計的原則是既要達到一定的設計強度，又要保證溫縮和干縮系數(shù)的要求。首先，水泥用量要保證合適的范圍內，一般控制在5%～6%之間。如果水泥摻入量太少，會影響穩(wěn)定碎石的強度系數(shù)。如果摻入過多，在強度提高的同時也會帶來干縮裂縫的產生。另外，在水泥類型的選擇上，不僅要考慮終凝時間長、水化熱低等指標，還要考慮抗析強度等指標，抗析強度越大的水泥料越不容易形成裂縫。一般的礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥都有不錯的抗析強度，被廣泛應用于抗裂性水泥穩(wěn)定碎石基層施工中；其次，抗裂穩(wěn)定碎石的集料要滿足施工技術規(guī)范的要求，一般來說，集料平均粒徑越大，水泥對干縮性的影響就越小，在相同條件下，水泥穩(wěn)定中粗粒土的收縮性較細粒土的收縮性要小得多。因此，對碎石中直徑小于0.6 mm的顆粒要進行必要的液限和塑性指數(shù)試驗。

1.5 提高混合料的拌合質量

均勻性是影響水泥穩(wěn)定碎石抗裂性的關鍵因素，為保證抗裂水泥穩(wěn)定碎石混合料拌和均勻，基層水泥穩(wěn)定碎石必須采用集中廠拌混和料，拌和廠對于不同規(guī)格的集料應該分別堆放，應有可靠的隔離措施。拌合時，拌和含水量應比最佳含水量略高，若氣溫較高或運輸距離較長時應高一些，以彌補混和料運輸、攤鋪和碾壓過程中水分的損失。拌和設備的性能決定了混和料的配料精度和均勻性，在選擇設備時，要根據(jù)施工的具體情況做出判斷，滿足工程所需要的配料精度，一般選用生產能力大于400 t/h的高性能拌和機，保證物料的配合比，達到均勻攪拌的效果。同時，最好配有電子計算裝置。拌合時要有專門人員負責對拌合時間、水泥劑量、加水量等的控制，對拌合料取樣檢測時，可以在皮帶運輸機驟停狀態(tài)下進行，發(fā)現(xiàn)異常應及時調整。

1.6 養(yǎng)生及交通管制

抗裂性水泥穩(wěn)定碎石基層經過最終碾壓后，要進行壓實度的檢測，保證濕度和高程達到設計要求。合格后立即進行養(yǎng)生和交通管制，養(yǎng)生期間要嚴禁車輛通行，除了灑水車之外。合理的養(yǎng)生措施不僅可以大幅提高水泥穩(wěn)定碎石強度，而且可以避免干縮裂縫的形成。對于新鋪的水泥穩(wěn)定碎石而言，隨著時間的推移，混合料中的水分開始揮發(fā)，形成一定的干縮應力，水分流失的越快，干縮應力就越大。如果養(yǎng)生不及時或者措施不到位，水流流失形成的干縮應力很容易在道路上表面形成干縮裂縫，并越來越大。養(yǎng)生時需要借助灑水車對水泥穩(wěn)定碎石基層灑水，保持表面濕潤，防止水泥混合料中水分流失。遇到高溫天氣，還要在水泥穩(wěn)定碎石基層上加鋪草簾子和毛氈，再利用灑水車灑水，灑水的次數(shù)應根據(jù)工程的實際情況來調整。

2 結 語

抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層優(yōu)點很多，但其帶來的早期裂縫問題也不容忽視。對于施工方而言，要嚴格做好水泥穩(wěn)定碎石的配合比設計，加強施工過程的質量控制，嚴格執(zhí)行施工技術規(guī)范，重視養(yǎng)生工作，確保工程質量。

參考文獻：

[1] 張志強，于概寧.瀝青混凝土路面反射裂縫產生機理及其常用防止對策[J].公路，2002，（11）.

[2] 郭忠印，蘇向軍.水泥穩(wěn)定碎石基層施工質量控制[J].公路，2004，（9）.

[3] 周誠喜.水泥穩(wěn)定碎石基層抗裂機理的微觀分析[J].上海公路，2005，（2）.

[4] 宋興.水泥穩(wěn)定碎石基層的施工控制[J].公路交通技術，2004，（4）.

[5] 李淑明，許志鴻.水泥穩(wěn)定碎石基層的最低劈裂強度和抗壓強度[J].建筑材料學報，2007，（4）.