水泥稳定碎石基层裂缝的产生原因及有效控制

随着我国公路建设的迅速发展，人们对公路平整度及行车舒适性的要求越来越高。水泥稳定碎石是较为常见的一种半刚性基层，水泥硬化后形成板状半刚性体具有整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好而且较经济的特点，被广泛应用于修建高等级公路路面基层，但由于水稳料固有的干缩性、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，影响其使用性能。 其施工质量的好坏将直接影响道路整体质量，必需从各个环节进行严格要求和控制。

关键词：水泥、稳定、基层、裂缝、原因、控制

中图分类号：TV543文献标识码： A 文章编号：1 原材料控制

1.1水泥

（1）品种不同的水泥具有程度不同的收缩性，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硅酸盐水泥就能满足施工。

（2 ）由于基层施工时，需要水泥量较大，有时出现水泥供应困难，水泥生产出后存放期不足，就直接投入混合料拌和，由于水泥在拌和水化过程中产生大量的水化热，使其内部的高温与外部的温度形成温差，在一定条件下产生温度裂缝。 （3）水泥作为稳定剂，水泥质量好坏至关重要，进场过程中每批次应检测一个样品，进行水泥强度、初凝时间、终凝时间、安定性和细度指标的检验。 1.2碎石

（1）必须严格控制集料中细料的含量和塑性指数，以减少水泥稳定碎石中的粘性成分含量。通过0.075mm筛孔的颗粒含量宜控制5%以下。细土的塑性指数要尽可能低，不宜大于4。如果0.075mm以下粉尘太多，则收缩系数增大，裂缝无疑增加。

（2 ）碎石最大料径不得超过31.5mm，同时集料压碎值不得大于30%；石料颗粒中片状颗粒含量不超过15%，并不得掺有软质的破碎物或其他杂质；石料按粒径可分为小于0~5mm及5~31.5mm两级，工地试验室确定各级石料及砂的掺配比例。

2 配合比设计

水泥稳定碎石基层配合比设计时，基层配合比抗压强度不小于4Mpa，一方面要考虑基层的7d无侧限抗压强度满足设计规范的要求，对于基层要求的强度为3～5Mpa，另一方面要考虑到基层的干缩温缩裂缝。在设计中必须按照以下要求进行：

（1）混合料配合比设计强度过高容易开裂，交通部JTJ034 2000规范标准，高速公路基层R7=3～5MPa。在满足车载要求的前提下，尽量取中值，通过施工过程的严密组合控制，通过7d潮湿养生，7ｄ龄期只要能取出完整的钻件就行。

（2）在满足设计强度的基础上限制水泥用量，一般水泥剂量应控制在4%～5%之间，绝对不能超过5.5%，如强度偏差大或达不到，应通过调整级配和水泥标号品种及严密控制施工过程碾压成型时间来达到要求。

（3）配合比时限制细集料、粉料用量，集料级配中0.075ｍｍ以下颗粒含量不宜大于5%，大骨料宜多点，级配宜取偏粗限，合成级配曲线在中值线下方。 3施工过程控制 3.1含水量 水泥稳定碎石是水泥与集料的水化凝结硬化的产物。含水量的控制影响到压实度的保证和裂缝的产生。考虑到混合料在运输、碾压过程中还有水分散失，尤其夏季施工时水分蒸发快，施工过程中对水的含量应控制在比最佳含水量大1%左右。含水量过小时，基层表层松散，碾压容易起皮，难以压实；含水量过大碾压时粘轮，表面起拱，而且基层成型后水分散失愈多，形成的裂缝愈多。所以施工过程中含水量要控制适宜。根据施工时气候条件限制含水量，对于运输距离较远，运输途中，混合料宜用土工布等覆盖，以减少水分损失。一天施工中应根据日照强度和风力大小多次调整含水量，一般早、中、晚三次要调整含水量，同时试验人员应在拌和站和摊铺现场用酒精快速烧测含水量，施工操作的前后台通讯联系应方便和顺畅，当现场的含水量与最佳含水量相差大时，要及时通知后场调整含水量。

3.2混合料拌和 采用厂拌法施工，拌合站场地应宽阔，交通便利。碎石分类分仓堆放，并做好标示，在正式生产混合料之前，先调试好所用的设备，使混合料颗粒组成和含水量都达到规定的要求，原集料的颗粒组成发生变化时，则重新调试设备，拌和时应做到配料准确，拌和均匀。实际施工中采用的水泥剂量比现场室内试验确定的剂量多0.5%，并根据拌和混合料水泥剂量的稳定情况，适量增加水泥用量，以保证混合料的质量。

4运输

运输中应加盖蓬布，以减少水分散失，混合料从拌合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离析现场，采取严格控制堆料高度的措施，一般情况控制4~6m高度以下，并且分层堆放。

5摊铺

摊铺与压实在施工时采用两台摊铺机平行作业，减少混合料的离析现象，混合料摊铺后，应尽快完成碾压，缩短从加水拌和到完成碾压的时间。如果不及时碾压，水泥就会产生部分凝结作用，再碾压时，就会破坏已形成的水泥胶结作用，就需要消耗压实功，影响压实度，混合料的强度和性能也会下降，抗裂缝能力也下降。

6 碾压 碾压遵循先轻后重、由低位到高位、由边到中的原则，碾压时应控制混合料的含水量处于最佳值。先用180型单钢轮压路机及时并连续在全宽范围内进行一遍出压（静压），碾压均与路中心线平行，直线段由边到中、超高段由内侧到外侧依次连续均匀进行碾压，相邻碾压轮迹重叠1/3轮宽，然后用220型重型振动压路机继续碾压，并检测压实度，直到全宽范围都均匀达到规范规定的压实度及消除轮迹。压实后的基层表面应达到平整、无轮迹和隆起现象，压实度达到98%以上，使其满足《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）的要求，碾压结束后按照路面基层施工技术规范的要求进行接头处理。

7 基层养生

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的强度，特别是气温较高，自然风较大的地区，水分蒸发快，极易产生均匀的裂纹。水泥稳定碎石下基层施工完成后，及时用薄膜养护，养生期不能小于7ｄ，并且在养生期内要保持薄膜不能被风吹开，基层表面的水分不能蒸发。及时洒水，确保整个养生期间基层表面始终保持潮湿状态。

8 质量控制要点

8.1只有质量合格的原材料才能进场使用，应检测石屑的液限和塑性指数，必须符合有关要求。

8.2施工过程中，当集料含水量的大小发生改变或出现气温变化等情况时应及时调整加水量，确保施工时混合料处于最佳含水量。混合料摊铺时尽量减少集料离析现象，上基层表面应保证粗糙，以便与下面层粘结。

8.3碾压及时到位，保证达到压实度。

8.4施工结束后，及时采用土工布覆盖并洒水养生。

9 结束语

水泥稳定碎石作为道路基层主要采用形式之一，其施工质量的好坏将直接影响道路整体质量。实际操作中必需对设计技术指标、原材料及具体施工作业严格要求、控制，方可保证水泥稳定碎石基层质量，尽管水泥稳定碎石基层的横向干缩温缩裂缝是不可避免的，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，干缩温缩裂缝的数量就会明显减少，从而保证了道路的整体质量。