祝玉波

摘要：水泥穩(wěn)定碎石基層作為一種半剛性結(jié)構(gòu)，在我國公路工程建設(shè)中應(yīng)用較為廣泛。文章主要以某市政道路水穩(wěn)碎石基層的工程實(shí)踐出發(fā)，重點(diǎn)從雨水侵害、原材料以及案例項(xiàng)目具體情況等角度分析了基層裂縫產(chǎn)生的原因，并根據(jù)案例分析依托項(xiàng)目的具體情況，提出了病害治理方案。

關(guān)鍵詞：市政公路;半剛性基層;混合料;干縮裂縫

引言

半剛性基層路用性能的好壞，主要影響因素是聚合物集料的質(zhì)量及水泥的摻配比例。水穩(wěn)基層相對(duì)于其它道路基層結(jié)構(gòu)形式，在穩(wěn)定性、耐久性及自身強(qiáng)度方面優(yōu)勢(shì)顯著，因而在道路建設(shè)中得到了重點(diǎn)推廣。但路面結(jié)構(gòu)層在施工階段會(huì)受施工工藝、外界環(huán)境的影響，從而造成開裂病害較為常見，因此本文主要分析水穩(wěn)基層裂縫產(chǎn)生的原因，裂縫治理的技術(shù)要點(diǎn)。

1裂縫原因分析

1.1雨水侵害

本文研究分析的工程項(xiàng)目所處地域雨期長(zhǎng)、降雨量豐富、高溫高濕，屬典型的亞熱帶氣候?；诖藲夂驐l件下的瀝青路面透水性強(qiáng)，極易滲過面層而侵蝕基層結(jié)構(gòu)，最終因水害而形成裂縫，再反射到瀝青路面層，詳見下圖1所示：

1.2水泥穩(wěn)定碎石混合料

（1）干縮性裂縫出現(xiàn)的關(guān)鍵原因是水分蒸發(fā)，水泥碎石混合料隨著施工時(shí)間推移會(huì)發(fā)生水分蒸發(fā)的現(xiàn)象造成材料體積變化，因此產(chǎn)生干縮裂縫。而這樣的過程同樣也會(huì)發(fā)生在養(yǎng)護(hù)灑水階段，干縮性裂縫也會(huì)因?yàn)榱象w的水分散失而產(chǎn)生;

（2）溫縮裂縫的形成關(guān)鍵是溫度變化，處于硬化初期的水泥穩(wěn)定碎石混合料，水泥水化會(huì)大量的散熱，在內(nèi)部溫度升高的情況下混合料內(nèi)部體積的變化，會(huì)同步有所膨脹而增大，這樣就出現(xiàn)了溫縮裂縫。

1.3結(jié)合本項(xiàng)目分析

（1）路基施工完成后，下階段施工的展開需要通過沉降觀測(cè)進(jìn)行確認(rèn)，沉降狀態(tài)衡量以沉降速率為標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)月，繼續(xù)施工的條件是每個(gè)月的沉降速率≦5mm。某市在施工過程中，盲目追求成本降低，節(jié)省時(shí)間，對(duì)于沉降觀測(cè)工作不重視，甚至不進(jìn)行沉降觀測(cè)，最終造成了基層裂縫，讓項(xiàng)目施工質(zhì)量受到了不利影響;

（2）配比失控同樣會(huì)造成裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)，例如在施工階段，基于鋪筑的便捷考慮，而采用提高水的摻配量來改善聚合物的施工性能，造成配合比控制不嚴(yán)格，結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度難以保證，后期極有可能出現(xiàn)裂縫問題。

2裂縫的防治

2.1瀝青路面裂縫雨水侵害防治技術(shù)要求

（1）瀝青路面的反射裂縫往往是基層裂縫造成的?；诒Ｗo(hù)路基的目的，瀝青路面施工時(shí)，一般都會(huì)采用一定的技術(shù)方案來防止雨水侵害基層結(jié)構(gòu)，從而杜絕路面結(jié)構(gòu)裂縫。雨水侵害防治技術(shù)的細(xì)節(jié)問題在圖2中給出展示;

（2）嚴(yán)格把關(guān)粗細(xì)集料等原材料質(zhì)量，以及精準(zhǔn)控制瀝青混合料的配合比，讓聚合物的所有物料嵌鎖達(dá)到最佳效果，才能從根本上控制裂縫的產(chǎn)生，確保結(jié)構(gòu)物的強(qiáng)度，有效降低路面基層受到雨水滲透侵害的概率;

2.2配合比設(shè)計(jì)所用成型方法對(duì)比

（1）重型擊實(shí)法是以往水泥穩(wěn)定碎石混合料壓實(shí)方式，該方法能促使混合料形成懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu);振動(dòng)成型法則是依靠振動(dòng)外力，讓料體在振動(dòng)中擠密，形成更好的粗細(xì)集料順序，而擠壓則是實(shí)現(xiàn)粗集料密實(shí)的重要前提，其抗變形能力要強(qiáng)于重型擊實(shí)法;

（2）粗細(xì)集料互相混合擠壓的動(dòng)作是混合料成型后強(qiáng)度的決定性因素，在振動(dòng)型試件中需求的水泥劑量相對(duì)較少;

（3）粗細(xì)集料在拌合機(jī)中拌制過程中，會(huì)因環(huán)境外力作用下，水份有所損失，從而造成混合料最佳含水量控制不一定精準(zhǔn);

2.3級(jí)配的選擇

（1）基于公路路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)水泥類穩(wěn)定類集料顆粒存在方式分式分為：骨架密實(shí)型和懸浮密實(shí)型，兩種密實(shí)型水泥穩(wěn)定集料各級(jí)粒徑顆粒的分配情況見下表：

（2）懸浮密實(shí)型結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的機(jī)率較大，根本原因是內(nèi)部粗集料少，粗集料在擠壓作用壓實(shí)后懸浮于細(xì)集料中間，從而導(dǎo)致基層裂縫。因此，科學(xué)合理的級(jí)配是水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫預(yù)防的根本手段;

（3）骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的抗裂性能，粗集料互嵌能夠起到預(yù)防裂縫的作用。骨架嵌擠結(jié)構(gòu)是骨架密實(shí)型設(shè)計(jì)抗裂性能的基礎(chǔ)。

2.4施工過程中的控制

水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)施工需要精良的施工工藝，同時(shí)也要求合適的施工環(huán)境。施工過程中的微小偏差和失誤都可能導(dǎo)致早期裂縫。因此，水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫的預(yù)防要注重細(xì)節(jié)，要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ば颉⒖茖W(xué)的施工管理：

2.4.1含水量的控制

（1）水泥穩(wěn)定碎石基層施工要關(guān)注含水量控制，施工環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化和料體自身的干縮特點(diǎn)造成含水量管理難度增加，所以在料體性能的設(shè)計(jì)考量中，要注重氣候信息收集，實(shí)現(xiàn)混合料含水量動(dòng)態(tài)控制。本項(xiàng)目施工季節(jié)為夏季，經(jīng)常出現(xiàn)高溫度環(huán)境，水分蒸發(fā)加快，這就要求施工中更加注重料體的含水量控制;

（2）一般施工現(xiàn)場(chǎng)與混合料生產(chǎn)場(chǎng)地距離較遠(yuǎn)，為降低水分蒸發(fā)造成混合料性能降低的影響，保持混合料正常性能，混合料進(jìn)行配比設(shè)計(jì)過程中，可以將含水量升高到最佳含水量的1.005～1.01倍;

（3）運(yùn)輸過程中，要盡量采用土工布等材料進(jìn)行料體的遮掩，以減少運(yùn)輸途中水分蒸發(fā)，保證混合料能夠符合施工標(biāo)準(zhǔn)。

2.4.2水泥劑量的控制

（1）基層裂縫概率隨著水泥劑量使用增多而增大，本項(xiàng)目基于減少裂縫的目標(biāo)，選用水泥劑量應(yīng)用較少的振動(dòng)成型壓實(shí)法，作為水泥穩(wěn)定碎石基層各級(jí)粒徑顆粒的配比方案;

（2）為保證芯樣完整，加大混合料水泥摻量，能夠增強(qiáng)基層強(qiáng)度，但是水泥劑量升高導(dǎo)致的基層裂縫問題要高度關(guān)注;

（3）抗裂型水穩(wěn)能夠讓混合料強(qiáng)度升高，粗集料的擠壓作用是決定性因素。水泥用量管控過程中，要保證其使用量小于設(shè)計(jì)值的1.005倍;

2.4.3級(jí)配的控制

（1）為滿足抗裂性標(biāo)準(zhǔn)，在水泥穩(wěn)定碎石科學(xué)的配合比設(shè)計(jì)工作上，應(yīng)該給予足夠的重視，在各級(jí)粒徑顆粒的生產(chǎn)和分配上要注意篩孔的誤差范圍控制，允許的誤差范圍為：0.075mm，±1%;≤4.75mm，±4%;>4.75mm，±6%;

（2）水泥穩(wěn)定碎石抗裂性能主要來源于穩(wěn)固的骨架結(jié)構(gòu)的形成，要重視4.75mm和0.075mm關(guān)鍵篩孔的通過率管控;

2.4.4離析的控制

混合料表面經(jīng)過碾壓施工，容易造成離析現(xiàn)象。局部的塊狀和條狀是主要呈現(xiàn)狀態(tài)。表面離析問題的預(yù)防可以從下面幾點(diǎn)入手：

（1）運(yùn)輸車輛裝料移動(dòng)頻率提升，可以有效預(yù)防水泥穩(wěn)定碎石混合料的細(xì)、粗細(xì)集料離析的現(xiàn)象;

（2）攤鋪機(jī)等料時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致塊狀離析現(xiàn)象的產(chǎn)生，所以在攤鋪機(jī)施工過程中，第一要充分保證其收斗攏料頻率和運(yùn)行速度控制，使鋪料和上料保持正常;第二要保持螺旋布料機(jī)的旋轉(zhuǎn)速率呈勻速狀態(tài);

（3）裂縫問題在一定程度上來源于機(jī)械離析的作用，在攤鋪機(jī)螺旋掛桿和變速箱位置安裝反方向葉片，用以防止出料離析現(xiàn)象。

2.4.5養(yǎng)護(hù)

（1）混合料凝固過程中，水泥水化強(qiáng)度大小在一定程度上取決于水分含量，在水泥穩(wěn)定基層碾壓完成后，要在水泥穩(wěn)定基層進(jìn)行篷布加蓋，同時(shí)采取必要的灑水養(yǎng)護(hù)，保持水分充足，達(dá)到預(yù)防干縮性裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)的目的;

（2）基于對(duì)基層干縮、溫縮等病害的管控，要始終保持水分含量正常，同時(shí)還要避免高溫施工環(huán)境;水泥穩(wěn)定碎石施工要選擇溫度適宜的時(shí)間段，保證科學(xué)的施工溫度。

3裂縫的處理

基于經(jīng)驗(yàn)積累和施工現(xiàn)場(chǎng)情況分析，基層裂縫的處理往往采用進(jìn)口聚酯玻纖布或自粘式SBS聚酯玻纖布。相關(guān)材料技術(shù)要求見表3～表4。

4結(jié)論

水穩(wěn)基層裂縫治理技術(shù)，在路面施工階段需高度重視，綜上所述可知含水量多少、溫度高低以及級(jí)配設(shè)計(jì)選定等因素，都會(huì)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫有所影響。在工程實(shí)踐中，水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫難以預(yù)防，并且該病害危害較大，不能只重視施工技術(shù)要點(diǎn)，要充分關(guān)注后期養(yǎng)護(hù)、施工管理等工序中的細(xì)節(jié)，做好綜合控制，就能夠?qū)⒘芽p概率控制到最低，從而提高路面的路用性用。

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