水泥穩(wěn)定碎石裂縫產(chǎn)生的原因及防治一概述目前我國(guó)高等級(jí)公路和城鎮(zhèn)道路多采用水泥穩(wěn)定碎石基層取代了石灰粉煤灰、級(jí)配沙礫基層等作為公路的基層使用。其具有強(qiáng)度高、剛性好，具有良好的水穩(wěn)定性、抗凍性，施工方便以及原材料經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。但其最突出的缺點(diǎn)就是非常容易出現(xiàn)大面積的裂縫。裂縫不僅降低了基層的剛度和結(jié)板性，還容易將裂縫反射到面層致使路面開裂，影響行車速度和安全，降低了路面的使用性能。因此，對(duì)水穩(wěn)基層裂縫的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析并提出防治措施具有重要意義。二水穩(wěn)裂縫產(chǎn)生的原因1出現(xiàn)裂縫工程概述我公司在建工程神敦三路項(xiàng)目所設(shè)計(jì)的水穩(wěn)基層為每層15cm三層式，在夏季施工完畢。按設(shè)計(jì)要求水泥摻量為5%，并嚴(yán)格控制了拌合過程。在施工結(jié)束1個(gè)月即出現(xiàn)大量的橫向裂縫，每條縫寬約為0.5~2mm，間距大約在10~20m左右。在12月份左右裂縫的產(chǎn)生趨于穩(wěn)定并呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。在其他再建項(xiàng)目亦發(fā)生同樣的狀況。2產(chǎn)生裂縫的原因分析對(duì)于半剛性基層而言，其裂縫的產(chǎn)生主要有以下幾種原因：路基回填和土路床產(chǎn)生不均勻沉降反射到基層產(chǎn)生裂縫做路基和土路床時(shí)，如果施工方不嚴(yán)加管理，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)超挖和開挖不到位的情況，這就會(huì)導(dǎo)致土方回填之后不能滿足基礎(chǔ)承載力。另外，回填土的含水量、土體的塑性、松鋪系數(shù)、碾壓便數(shù)、壓實(shí)度、平整度、機(jī)械的組合等，如果不能到達(dá)合理的要求，會(huì)導(dǎo)致后續(xù)路基會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降，甚至是大面積的塌陷。這些凹陷反射到水穩(wěn)基層，使其拉裂。上部荷載使其產(chǎn)生裂縫水泥穩(wěn)定基層是半剛性路面結(jié)構(gòu)，只有2.5～3Mpa的強(qiáng)度。在水穩(wěn)處于養(yǎng)生期時(shí)開放交通，會(huì)由于水分子與水泥的固化反應(yīng)未完全即遭到外力的破壞而非常容易使水穩(wěn)產(chǎn)生裂縫。即便是養(yǎng)生結(jié)束，如果未鋪筑面層就大量的通行重載車，也會(huì)使板體無法抵抗上部的壓應(yīng)力而產(chǎn)生拉裂。水分子減少產(chǎn)生的干縮性裂縫干縮性裂縫指水泥穩(wěn)定碎石在干燥空氣中硬化時(shí)，隨著水分減少體積收縮變形而產(chǎn)生的較為均勻的裂縫。水穩(wěn)基層多在一年中溫度較高的月份鋪筑，這樣會(huì)加快礦料本身水分和灑水養(yǎng)生水分的散失，這就導(dǎo)致了毛細(xì)管現(xiàn)象的發(fā)生，使水穩(wěn)有收縮的趨勢(shì)，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。此外，分子間的吸附作用和碳化收縮作用都會(huì)使水穩(wěn)的體積趨于縮小。但這些因素相對(duì)有限。水穩(wěn)攤鋪結(jié)束后，天氣會(huì)經(jīng)歷陰、雨、晴的轉(zhuǎn)換，水穩(wěn)也會(huì)重復(fù)出現(xiàn)“飽水-干燥-飽水”的循環(huán)，這種循環(huán)也就是干縮的循環(huán)。在薄弱的位置就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象使水穩(wěn)拉裂。基層熱脹冷縮產(chǎn)生的溫縮性裂縫溫縮性裂縫：也就是熱脹冷縮產(chǎn)生的裂縫。熱脹冷縮是自然界最普遍的現(xiàn)象之一，水穩(wěn)基層當(dāng)然也不例外。在混合料硬化初期，水泥水化放出較多的熱量，但散熱較慢，因此其內(nèi)部溫度較高，使內(nèi)部體積膨脹。而外部如遇氣溫急劇降低則冷卻收縮，內(nèi)脹外縮相互制約，產(chǎn)生較大的應(yīng)力。一旦應(yīng)力超過其極限抗彎拉強(qiáng)度，將產(chǎn)生溫縮裂縫。溫縮裂縫多數(shù)是橫向分布。

三裂縫的防治措施1鋪筑前的準(zhǔn)備在鋪筑水穩(wěn)基層之前要保證底基層的平整度，將底基層清掃干凈并灑水使其充分濕潤(rùn)，這樣在鋪筑水穩(wěn)后會(huì)減小摩擦阻力，從而減小摩阻產(chǎn)生的拉應(yīng)力，防止拉裂。灑水還可以補(bǔ)充蒸發(fā)所帶來的水分散失，能夠保證有足夠的水分子與水泥的水化反應(yīng)，確保成板后有充足的強(qiáng)度。2原材料的控制1）水泥：為保證水泥穩(wěn)定碎石基層施工時(shí)有足夠的時(shí)間運(yùn)輸、攤鋪和壓實(shí)，水泥的初凝時(shí)間要大于3h，終凝時(shí)間不小于6h。水泥標(biāo)號(hào)不能太高，最好不要超過32.5R，采用普通硅酸鹽水泥。細(xì)度和安定性以及硫酸鹽的含量要滿足規(guī)范的要求。2）石料：石料的粗細(xì)直接影響水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度、平整度和裂縫的產(chǎn)生。水泥穩(wěn)定碎石的粒料越粗，強(qiáng)度越高，穩(wěn)定性越好，預(yù)防溫縮、干縮裂縫的能力越強(qiáng)。但粒料過于粗糙，則粒料間的粘接力不足，一旦車輛上路，表面層極易跑散，使得基層的平整度難以達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求。如果粒料偏細(xì)，基層強(qiáng)度難以合格。嚴(yán)格控制0.075mm以下石粉含量，石粉含量過多，水泥穩(wěn)定碎石的收縮性增大，裂縫也就增多。相對(duì)密度、壓碎值、磨耗值等要滿足規(guī)范要求。3混合料級(jí)配的控制在施工配合比設(shè)計(jì)時(shí)，要確保4.75mm的礦料通過率接近中值，并控制4.75mm以上的通過率偏上限，即增加粗骨料的含量。這樣既有利于混合料的壓實(shí)，又有利于增強(qiáng)基層的抗拉強(qiáng)度。粗骨料較少會(huì)導(dǎo)致礦料的嵌擠能力變差，干縮和溫縮系數(shù)變大。石料最好取自一個(gè)料場(chǎng)，這樣可以有效地控制石料粒徑的大小并能有效地保證原材料的強(qiáng)度值。4水泥劑量的控制水泥劑量控制范圍為4～5%左右。如果水泥劑量太低，強(qiáng)度難以滿足要求；而劑量過高時(shí)，混合料的收縮系數(shù)增大，裂縫增加。故水泥劑量一定要經(jīng)過試配并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試合適之后確定。大量實(shí)驗(yàn)表明，水泥劑量在超過3%的情況下，7天無側(cè)限抗壓就基本滿足了規(guī)范的強(qiáng)度要求?，F(xiàn)場(chǎng)的早期強(qiáng)度一般會(huì)小于室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，后期的強(qiáng)度大多會(huì)高于實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。所以過多的水泥含量不僅不經(jīng)濟(jì)，還會(huì)產(chǎn)生大量的干縮裂縫而適得其反。5礦料用水量的控制混合料的含水量是影響干縮裂縫的主要原因之一。含水量過少時(shí)，如果土的親水性大于混合料，就會(huì)造成土與混合料爭(zhēng)水的情況發(fā)生，讓水泥的水化反應(yīng)無法充分進(jìn)行。含水量過多，會(huì)讓水穩(wěn)基層的蒸發(fā)過快而產(chǎn)生干縮和收縮應(yīng)力。當(dāng)收縮應(yīng)力大于混合料的抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。并且可導(dǎo)致水泥在混合料中分布不均勻，使粗顆粒上無水泥裹附，并造成水泥的損失，造成混合料的離析。因此，混合料攪拌過程中要有專人負(fù)責(zé)，時(shí)刻監(jiān)督用水量。6水穩(wěn)施工中的控制1）混合料的拌制：水穩(wěn)拌合在采用機(jī)拌的方式，拌制之前調(diào)試好機(jī)器的各項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)。根據(jù)天氣的變化適時(shí)的調(diào)整好用水量接近最佳配合比。運(yùn)輸車卸料有專人指揮，視運(yùn)輸車裝料多少，控制好卸料間距，以利于攤鋪。盡量減少攤鋪機(jī)收放料斗，在攤鋪機(jī)前后設(shè)專人消除粗細(xì)集料離析現(xiàn)象，特別應(yīng)鏟除粗集料窩，然后用新拌混合料填補(bǔ)，以確保配比穩(wěn)定統(tǒng)一。2）混合料的攤鋪：有條件的話要選用兩臺(tái)攤鋪機(jī)攤鋪，盡量減小縱向冷接縫。碾壓要嚴(yán)格按照初壓、復(fù)壓、終壓的步驟進(jìn)行。嚴(yán)格控制壓路機(jī)的速度在5km/h以內(nèi)，并使用大噸位的攤鋪機(jī)。碾壓時(shí)應(yīng)慢起步緩剎車，由低處向高處重疊1/2輪寬，成階梯狀碾壓，不在未壓實(shí)的路面上轉(zhuǎn)向，而應(yīng)后退至起點(diǎn)，開始下一步碾壓。3）養(yǎng)生：在碾壓結(jié)束后要及時(shí)灑水并用麻袋或尼龍布等覆蓋養(yǎng)護(hù)，防止水分的過分蒸發(fā)產(chǎn)生干縮裂縫并且影響水泥的水化放應(yīng)，降低強(qiáng)度。養(yǎng)生過程中不得開放交通，一次減少由于外部荷載而產(chǎn)生的荷載裂縫。四裂縫的處理技術(shù)通過以上的措施可以大大減少裂縫的發(fā)生，但是裂縫的產(chǎn)生是一種必然的現(xiàn)象。目前對(duì)于水穩(wěn)基層裂縫的處理主要有兩種有效的方式；1.對(duì)縱向間距大于10m的微弱裂縫，采取如下辦法處理：首先對(duì)裂縫兩側(cè)1m范圍進(jìn)行清掃、吹塵和清洗；其次在裂縫兩側(cè)各0.75m范圍內(nèi)，按0.3kg/m2瀝青用量噴灑PC-2乳化瀝青封縫；再沿裂縫為中心兩側(cè)各0.75m范圍鋪設(shè)玻纖格珊，并用鐵釘固定?？v向平均裂縫間距小于10m的微弱裂縫，必須返工處理。盡量縮短施工間隔，盡快完成上基層，灑透層油，以免基層經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間陽(yáng)光暴曬后，產(chǎn)生干縮裂縫。嚴(yán)格按照規(guī)范要求控制基層強(qiáng)度和水泥劑量、混合料的含水量、碎石和石粉材料的含泥量，以減少基層的干縮裂縫。2.對(duì)縱向間距大于10m貫穿半邊路基的裂縫，采取如下辦法：首先對(duì)裂縫兩側(cè)1m范圍進(jìn)行清掃、吹塵和清洗；其次順著裂縫人工鑿開1cm寬和2cm深的溝縫，清理并用風(fēng)機(jī)吹干凈裂縫；灌注AH-70熱瀝青填縫；在裂縫兩側(cè)各0.75m范圍內(nèi)，按0.3kg/m2瀝青用量噴灑PC-2乳化瀝青封縫；再沿裂縫為中心兩側(cè)各0.75m范圍鋪設(shè)玻纖格柵，并用鐵釘固定。對(duì)于基層縱向平均間距小于10m的裂縫，必須返工處理。五結(jié)語(yǔ)近年來，工程施工人員越來越重視水穩(wěn)基層的質(zhì)量監(jiān)控了，因?yàn)榇蠹乙呀?jīng)認(rèn)識(shí)到基層的好壞對(duì)公路的使用性