王超

摘 要：由于水泥稳定碎石基层优势明显，成为当前高等级公路基层施工首选，如何防治水稳层裂缝，造出高质量的公路，是工程技术人员必须面对的课题，笔者结合滨海县道海堤公路（X201）、东滨线（X101）二期改造工程等经历对水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因进行分析，提出了针对性的解决措施，为同行提供参考。

关键词：水泥稳定碎石；基层；裂缝；成因；防治

一、水泥稳定碎石的特点分析

有良好的力学性能和板体性，强度高，水稳性好，抗冻性好，耐冲刷，温缩性和干缩性均较小，最突出的是强度随时间而提高，其力学强度，可视工程需要进行调整。同时，脆性大，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。

二、水泥稳定碎石基层裂缝产生原因分析

（1）非荷载性裂缝①受湿度影响的干缩裂缝。在基层施工完成后，随着混合料的凝结，大量的水分蒸发流失，水稳碎石的体积由于缺水而变小，就会产生干缩裂缝。同时原材料中水泥及细料所占的比例越大，其所消耗的水分就越多，干缩现象越强烈。在施工的过程中，如果含水量过大的话，那么在冷却蒸发阶段也会消耗大量的水分，促进干缩裂缝的产生。②受温度影响的温缩裂缝。在混合料硬化初期，水泥水化放出较多的热量，内部体积膨胀，外部如遇气温急剧降低则冷却收缩，内胀外缩相互制约，产生较大的应力，一旦应力超过其极限抗弯拉强度，将产生温缩裂缝，在滨海县道海堤公路改造工程建设在，笔者就遇到此现象，由于该项目位于海边，昼夜温差较大，水稳摊铺后出现裂缝；另外上基层施工后受自然环境作用，加上喷洒透层油后，吸热能力明显增大，在温度应力的作用下，会产生温缩裂缝。③受外力作用形成的“龟裂”。即网状裂缝，是由于局部弯沉太大，在外力作用下产生结构性破坏的裂缝，遇下雨，则渗水，在外力作用下引起翻浆；晴天，则裂纹处基层内部的水分大量蒸发，裂纹逐渐发展成为发散形裂缝。在滨海县道东滨线二期改造工程K9+900-K10+200段，由于水泥石灰综合土施工后，养生期不足而进行水稳碎石摊铺，最终由于综合土弯沉较大，不达设计标准而导致水稳基层出现网裂现象。④ 施工工艺处理不当造成的裂纹。工程人员为使路面基层表面感观效果好，在基层摊铺过程中在面层补撒过多细料，导致表面太过光洁而产生细微裂纹；拌和场混合料含水量控制不当，造成混合料碾压时含水量过多而产生细微裂纹；碾压时光轮压路机碾压速度过快而在表面产生细微裂纹。

（2）荷载性裂缝① 路基不均匀沉降产生裂缝。如果局部土基及底基层压实度达不到规范要求，在重车的作用下就会产生反射裂缝，有时显弧状分布，且表面形成一定的高度差。②基层荷载性开裂。在道路营运期，由于基层施工成型后表面的不均匀性，使得基层底部存在着损伤或裂缝。根据受力特点，沥青层底受压，基层是受拉的，在基层受拉时裂缝就会逐渐向上扩展。③疲劳裂缝。在基层使用后期，经常会出现中缝渐变成支缝，长时间不处理就会导致基层松散，强度降低，最后出现坑洞。

三、水泥稳定碎石基层裂缝的防治措施

（1）水泥稳定碎石基层裂缝的预防技术①严格控制级配和压实度。集料含量增加可减少基层整体材料的孔隙率、比表面和含水量，从而较大幅度的降低干缩性。从微观上看，基层材料中固相部分的收缩系数取决于各固相的成分及含量。就原材料中固相颗粒而言，砂粒以上颗粒的温度收缩系数较小，粉粒以下颗粒，特别是黏土矿物的温度收缩性较大。因此，严格控制级配，减少混合料中细集料含量或通过掺加胀缩性小的材料，可以减少混合料温缩系数。同时，压实度越高，强度与刚度也越高，干缩性就会降低。②严格控制细集料含量比。集料中0.5mm以下细粒土有塑性指数时，小于0.075以下的颗粒含量不应超过5%，细粒土无塑性指数时，小于0.075以下的顆粒含量不应超过7%。因为小于0.075以下的颗粒含量增加时，不但增加了水泥的用量，而且基层表面还容易起砂，严重影响水稳层的质量。同時，当细集料增加时，混合料的温缩系数随温度降低的变化幅度越来越大，温度越低，细粒料对温缩的影响也越大。③严格控制水泥用量和含水量。水泥用量不能少，但不是越大越好，否则基层刚性越大，越易产生干缩性裂缝，缝宽也越大，因此必须将水泥剂量控制在≤6%。由于水泥稳定碎石基层施工过程中因水分蒸发引起的收缩缝是最主要的病害，因此施工时应根据天气情况和空气湿度适当增加或减少拌和用水量，确保碾压时混合料含水量在最佳含水量范围内。④严格控制施工温度。由于温差越大，温缩性裂缝几率越大，所以水泥稳定碎石基层施工最理想时机是在年平均气温下施工，避免在严冬最冷或酷暑最热时施工。如果必须施工的话， 气温低于5℃时必须停止水稳基层的施工；酷暑中利用早晚施工，并做好覆盖洒水养护。⑤严格控制养护质量。结合盐城地区气候特点，在公路每一段碾压后应立即封闭交通养生，同时进行压实度检查，基层养生期不应少于7天。要将草袋或麻布湿润，然后人工覆盖在碾压完成的基层顶面，覆盖2小时后，再用洒水车洒水，保持基层处于湿润状态。

（2）水泥稳定碎石基层裂缝的治理技术 ①密封胶封缝技术。如水稳层出现裂缝时，可以采用热熔型密封胶封缝技术，进行及时的封填处理，密封胶冷却后，在常温和低温时均有着较高的弹性，可随着裂缝的胀缩而发生弹性变形，始终保持其密封作用，这样就长期、有效地封闭了水稳层的裂缝。当裂缝宽度超过3mm时，在灌缝之前，都应进行切缝处理。②铺设土工布技术 。基层顶面出现较小的裂纹或裂缝，应直接铺上土工布，施工前应在基层顶上先洒布粘层油，再铺土工布并进行碾压，最后洒布一次粘层油后方可摊铺沥青混凝土面层，用这种方法处理基层反射裂缝是目前较为有效的解决方法。

参考文献

[1]张春海.水泥稳定碎石基层裂缝的产生原因及改进措施[J].北方交通，2011年06期

[2]陈永志，龚照跃.水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治[J].企业技术开发，2011年09期

（作者单位：滨海县道路桥梁工程有限公司）