市政道路水泥稳定碎石基层裂缝分析

【摘要】针对施工中水泥稳定碎石出现的裂缝，分析了水稳基层裂缝产生的机理及危害，根据其原因提出了预防措施、处理办法等，并结合工程实例，减少了水泥稳定碎石基层干缩、温缩等裂缝的产生。

【关键词】水泥稳定碎石 裂缝预防处理

由于半刚性材料基层具有良好的力学性能和整体性、稳定性、耐久性和抗冻性等特点，加快了半刚性材料在道路工程中的推广应用。但是，在施工中水泥稳定碎石基层由于较高的强度，存在干缩、温缩等裂缝，从而导致面层反射裂缝，降低了道路的使用寿命。现就裂缝的成因及工程实例的防治措施对水泥稳定碎石基层综合分析。

一、裂缝的类型

通过多条道路的施工，经过总结，我们将裂缝大致可分以下类型：

1、缝宽小于1mm的裂缝。这类裂缝现状不规则，在裂缝中占大部分，有70%左右。

2、缝宽在1mm左右的裂缝。这类裂缝现状主要为横向裂缝为主，占20%左右。

3、裂缝在2―3mm的裂缝。这类裂缝较少，一般存在施工缝处。

二、产生裂缝的成因

1、原材料

1.1粒径：不同粒径的集料其干缩性不同，细粒料比粗粒料的干缩性大。

1.2级配：级配的优劣影响混合料均匀性、稳定性、耐久性。良好的级配能保证混合料的拌合质量，降低水泥的用量、避免混合料的离析。

1.3骨料的含水量：由于在配合比设计中，一般考虑的是混合料在干燥的情况下设计的，在施工时由于现场粒料受天气等条件影响，含水量控制不严，造成总体混合料的含水量不能得到有效控制。

1.4水泥

（1）选择路用硅酸盐水泥，矿渣水泥比硅酸盐水泥收缩性大。

（2）水泥剂量。由于水泥剂量对干缩性的影响，随集料平均粒径的增大而减少，水泥剂量太大，既不经济、还会使基层的裂缝增多、增宽。应控制6%以内，以减少混和料的收缩性。

（3）抗折强度。抗折强度越大，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、含水量

混合料中水分减少越快越多，产生的收缩力就越大，因此含水量越大，水分影响就越明显。依据施工经验，含水量过大，既会出现“弹软”、“波浪”等现象，影响混合料可能达到的密度和强度，也会增加混合料的干缩性，使结构层易产生干缩裂缝。

3、养生不及时

每一段碾压完成并经压实度检测合格后，应立即养生，养生期不宜少于7天，始终保持表层湿润状态。若养护不及时，在干燥的条件下，2d-3d就会出现干缩裂缝。

4、施工不当

4.1拌合：拌合质量不高，集料计量不准，造成集料的级配偏差过大，水泥和水分的用量无法保证，拌合不均匀，出现集中或离析等现象。这些情况，可以造成铺筑成型后，路段的干缩不同，产生裂缝。

4.2碾压：压实不充分，基层达不到密实状态，孔隙率大，则抗干缩，温缩能力降低。在此阶段若含水量过大，碾压后形成坡浪、表层浮水等现象，当天气炎热，风大时，水分挥发过快，造成干缩、温缩裂缝早期出现。

三、预防措施

濮阳市石化路、濮上路，设计路面类型均为沥青砼路面，基层为水泥稳定碎石基层，水泥掺入量为5%，基层厚度为20cm，采用厂拌法。

1、水泥剂量控制

1.1在满足强度的条件下，应控制不超过5%，以减少混合料的收缩性。

1.2尽量选用硅酸盐水泥，要求水泥的初凝时间长，水化热小，干缩性小，抗压强度和抗折强度符合设计要求。

1.3掺入外加剂，比如缓凝减水剂、缓凝防裂剂等，延长水泥的初凝时间。

2、含水量的控制

依据施工经验，含水量过大，既会出现“弹软”、“波浪”等现象，影响混合料可能达到的密度和强度，也会增加混合料的干缩性，使结构层容易产生干缩裂缝。含水量过小，混合料易松散，不易碾压成型，也会影响混合料的密度和强度。一般情况下含水量应比最佳含水量略高0.5%-1%，若气温较高或运输距离较长时应高1%-2%，以弥补混合料运输、摊铺和碾压过程中水分的损失。施工过程中要根据气温情况及运输距离及时调整含水量的大小，以达到最佳效果。

3、集料级配与拌和

严格按照设计和试验配比进行级配，适当增加粗集料用量，减少细料的用量，使混合料形成严密的镶嵌结构。在拌合阶段，严格控制拌和时间，以使拌合均匀、充分，保证混合料的拌和质量。

4、混合料的运输

运输车辆一定要与工程实际情况匹配，不能形成料等车或车等料的现象。在卸料和运输过程中要尽量避免中途停车和颠簸，以确保不产生离析，此时，还要根据运输距离和天气情况，考虑混合料是否采用苫盖，以防水分过分损失及表层散失现象。

5、摊铺与碾压

摊铺基层时，对底基层进行验收合格后，并洒水湿润，在摊铺，以防底基层过干，基层混合料水分失水过快，导致干缩裂缝早期形成。

6、养生

每一段碾压完成并经压实度检测合格后，应立即养生，养生宜采用不透水薄膜、草袋、土工织物等覆盖并洒水保湿养生。养生期不宜少于7天，并应封闭交通，除洒水车辆外，严禁其它车辆通行。

养生期结束后，及时铺筑沥青封层（透层）和沥青面层，以免水稳基层曝晒时间过长，散失水分产生干缩裂缝。

四、处理方案

1、原则：对于横向长度大于5m，且间距小于10m的裂缝进行返工处理。对横向长度大于5m，且间距大于10m的裂缝，使用土工织物进行处理。

2、土工布技术要求

3、土工布处治流程

3.1分类：检查裂缝的分布情况，并依据裂缝的分类进行实地标注，上报监理和工程项目部，确定处理数量和处理许可。

3.2清扫：对基层进行清扫，把裂缝两侧各2米范围内进行清扫，用吹风机配合进行处理干净、干燥。

3.3灌封：沿裂缝凿开1cm宽，2cm深的小沟，用吹风机将缝内碎渣清理干净后，灌入AH-70热沥青。

3.4喷洒乳化沥青、铺设土工布：

在裂缝两侧1米范围内，均匀喷洒一层热沥青（1.1kg/m2左右）作为粘层油，喷洒的沥青要均匀，不能有条纹、遗漏及滴洒现象，过多的要刮除，以防路面泛油现象，为了均匀喷洒，要保持沥青温度在150℃-170℃之间。

铺设土工布时要抬起，适当的张紧，两侧撑平后再落下，以减少皱折出现，要用扫帚及时跟进扫平。摊铺好之后，用胶轮压路机进行碾压，以保证土工布和基层充分粘结。

五、 结束语

针对水泥稳定碎石基层的裂缝要正确对待，加强防范，在分析水稳基层裂缝的原因后，我们在石化路、濮上路工程施工中，采用了上述预防措施，在基层养护期满后，经现场多次观察，两个工程的水稳基层裂缝较少。在以后的施工中，我们要认真总结施工经验，充分考虑各种质量影响因素，做到多想多思，为工程的寿命延长做出努力。

注：文章中涉及的公式和图表请用PDF格式打开