小议水泥稳定碎石基层裂缝的防治

[摘 要]尽管水泥稳定碎石具有良好的力学性能，优点很多，使用范围也比较广泛，若对其特点了解不足，施工过程中质量控制不好，易出现干缩、温缩裂缝，大大降低路基的强度。本文分析了水泥稳定碎石基层收缩裂缝的产生的原因，针对裂缝的防治以及处理措施进行了探讨。

[关键词]水泥稳定碎石基层；裂缝；防治

中图分类号：TQ172 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）30-0203-01

水泥稳定碎石基层是将一定级配的碎石与水泥和水一起拌和后，在最佳含水量状态下碾压成型，经过养生达到一定强度的路面基层结构，是一种半刚性结构。水泥稳定碎石基层具有很高的强度和刚度，能够有效地提高路面的承载能力，是一种优良的路面基层材料。但其脆性大，如若对其材料特性不够十分了解，施工控制不力，易产生裂缝并反射到路面，导致路面强度和使用性能大大降低，出现基层唧泥现象，加速路面结构的破坏，直接影响路面的使用质量和行车舒适度。

1.水泥稳定碎石基层收缩裂缝产生的原因

1.1 干缩裂缝

干缩裂缝主要是因为水泥稳定碎石受到干燥空气影响，内部水分减少，体积收缩变形引起的。水泥稳定碎石在硬化的过程中，水泥和水融合之后，水泥含量越高，消耗的水分就越多。另外，碎石集料中的细料越多则吸收的水分也就越多。同时，在水泥稳定碎石基层施工的过程中，水分越多蒸发的也就越多，所以就会产生干缩裂缝。

1.2 温缩裂缝

温缩裂缝主要是因为水泥稳定碎石的混合料有5%左右的水泥，在这些混合料硬化的初期，会有很多的热量放出，由于散热慢，内部温度高，所以体积就会膨胀。而外部温度受气温影响，温度会降低，所以就会冷却收缩，这种内胀外缩会产生一种较大的应力。这种应力一旦超过抗弯拉强度，就会有温缩裂缝的现象发生。

1.3 网状裂缝

网状裂缝也叫“龟裂”，它主要是因为局部弯沉较大，受到外力作用的影响下，会有结构性的破坏，导致裂缝，因为破坏性很大，一旦遇到雨水，就会出现渗水，造成雨水下沉，在外力作用下引起翻浆。

1.4 路基不均匀沉降产生裂缝

若是水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝，主要是因为局部土基及底基层压实度达不符合规范要求，这样就会出现路基不均匀沉降现象发生，另外在受到重车的影响，就会产生反射裂缝，呈现出弧状分布，同时，在表面上会有一定的高度差出现。

2.裂缝的危害

底基层基层如果有裂缝道路投入运营后，裂缝会逐渐反射到路面，使路面的防水性降低雨水侵入后会对路面性能和耐久性产生不利的影响：1）雨水如果进入路基土中就会损坏路基的强度，在行车的反复荷载作用下产生汲浆，将基层下面的路基掏空，从而造成路面的损坏；2）降低基层的整体强度，发展后会形成反射裂缝，使沥青混凝土路面相应出现有规则的横向裂缝或者起拱，造成路面的整体性能降低，由于出现了横向或者纵向及其他结构的裂缝，把原本一个整体的基层面层分裂成若干个小块，在车辆的荷载下，对路基的压力也会不均衡，容易造成路面板体形变；3）沥青面层沿裂缝的损坏，在车辆、水分、霜冻等因素的综合作用下，沥青面层会沿裂缝附近产生骨料和沥青的剥落，会形成坑槽现象。

3.裂缝的预防

3.1 严格控制级配和压实度

根据工程不同部位的不同承重要求，水泥稳定碎石基层的厚度也不同。碎石要求粒径清洁，级配范围符合要求，颗粒坚硬。

水泥采用P.F 32.5粉煤灰硅酸盐水泥，粉煤灰硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥相比，一是更能延缓水泥稳定碎石成型时间，二是强度较高，三是增加施工和易性，不容易产生材料离析，同时抗冻性也有所提高。

3.2 严格控制碾压时的最佳含水量

水泥稳定碎石基层干缩应变随混合料的含水量增加而增大。施工碾压时含水量越大，结构层越易产生干缩性裂缝。摊铺完成后，要及时用尼龙布、麻袋布覆盖进行洒水养护，防止基层因混合料内部发生水化作用和水分的过分蒸发引起表面的干缩性裂缝现象。

3.3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。施工时的气温与一年中最冷或最热时的温差越大，越易产生温缩性裂缝。

3.4 施工质量控制

1）严格限制水泥用量

水泥稳定碎石基层，因掺有5%水泥，具有半刚性，水泥掺量越多，则水化热产生的应力越大，越容易导致基层开裂。该工程在施工过程中，主要从每天工作量所需理论水泥的总量控制和通过调整水泥泵电机的频率来对进入拌缸的水泥瞬时流量进行控制，并派试验室专人负责水泥稳定碎石拌合站的水泥掺量控制与检测，每2小时做一次灰剂量试验，确保了水泥用量的准确。

2）施工缝处理

在大面积水泥稳定碎石施工中，施工用摊铺机在分层、分幅施工中，因采用同一摊铺机同一宽度，在上下层容易产生通缝，这样通缝处在承受上部荷载时易产生裂缝。该工程在施工中采用多种方式避免了通缝的产生，如在同一幅的上层施工时，调换不同摊铺宽度的摊铺机施工，且上下层施工缝错开距离大于50cm，或采用双机联铺。且同层接缝时为保证接缝处碾压、咬合紧密，在相邻幅施工时，将先施工幅人工刨除15～20cm，并凿毛、洒水润湿。

3）控制集料的级配

良好的级配有助于较少水泥的用量，从而降低干缩系数，级配曲线以呈现平顺圆滑的S型曲线为佳。严格控制粉料的含量，粉料含量越大，水泥稳定碎石收缩越大。

4.裂缝的处理

为确保水稳碎石填筑质量，为后续大面积施工提供可靠的资料，避免盲目施工给工程带来的损失，找出适合本地区施工的最佳施工方案，指导全线施工，需编制水稳碎石试验段试验方案，结合施工区段划分在重点摊铺碎石工程地段选取一段作为试验段，按设计填料选用压实机械进行填筑压实试验，确定最适宜的机械类型、最有效的松铺厚度、最经济的压实遍数以及最合理的施工控制方法。在试验段施工中发现对水泥稳定碎石裂缝的处理方法较多， 基本可分为对单缝和网状裂缝的处理两大类。

4.1单缝处理

不规则单缝的处理： 方法有两种，一是向缝中灌高效养护剂；一是向缝中灌注乳化沥青，再在裂缝处涂涮宽约20cm 的热沥青，然后撒铺石屑或米石。

较规则的单缝，除采用不规则单缝的方法外，也可采用开槽处理法，即先对裂缝扩槽，然后灌专用高分子橡胶聚合物处理。

4.2 网状裂缝处理

1）稀浆封层法

该方法适合轻度大面积网裂，处理后路面防水好，平整度好。

2）表面处治法

即在网裂范围内先洒布热沥青，再撒铺石屑或米石，经碾压即可。该方法既可防水，又能延缓裂缝再反射，适合大小面积的轻度网裂处理， 但小面积人工处理平整度不易掌握，用专用设备大面积表面处治时，平整度较好控制。

3）罩面法

对大面积较严重的网裂处理方法有两种： 一种是表面处治后再罩面； 一种是先用抗裂贴处理再罩面。抗裂贴处理是一种目前正在推广的道路网裂处理方法， 做法是：在网裂处涮抗裂贴底层油， 然后铺高分子抗裂贴。

5.结束语

水泥稳定碎石是一种优良的路面基层材料，得到了广泛的应用。在水泥稳定碎石基层施工的过程中，受到温度变化和湿度变化的影响会产生裂缝，那么，我们就要对其裂缝产生的原因，采取好防治裂缝的措施，这样才能保证工程的整个质量。

参考文献

[1] 郝白龙：水泥稳定碎石基层裂缝的防治[J]《公路交通技术》，2006.

[2] 张红春，水泥稳定碎石基层施工技术 [M]北京 中国科学技术出版社 2007.

[3] 王俊，某高速公路路面工程水泥稳定碎石基层的施工控制[J]《工程质量》2011.