石灰土基层沥青混凝土面层结构路面裂缝防治

樊素丽

(晋城市市政工程总公司，山西 晋城 048000)

在公路建设和市政建设中，有很多石灰土基层、沥青混凝土面层结构的道路，在建成通车后，经过半年到一年多的时间中，均会发现在路面上有很多不同程度的横向裂缝出现，本文对石灰土基层、沥青混凝土面层结构的道路产生横向裂缝的现象，提出在施工中应采取的主要防治措施，不足之处请广大同仁提出批评指正。

1 横向裂缝对石灰土基层、沥青混凝土面层结构道路所产生的危害

在石灰土基层、沥青混凝土面层结构的道路上，沥青混凝土面层由于其结构密实，起到保护石灰土基层不受外界自然因素影响的作用，沥青混凝土面层还起到直接承受各种车辆荷载的反复作用，并将荷载传递到石灰土基层的作用。而石灰土基层由于其整体稳定性好，且具有一定的强度和刚度，又起到保护沥青混凝土面层不至于受到变形和下沉的作用。当石灰土基层出现裂缝时，首先是石灰土基层本身的整体稳定性遭到破坏，失去了保护沥青混凝土面层不至于受到变形和下沉的作用，随着时间的推移，这种现象会逐渐反射到沥青混凝土的面层上来，沥青混凝土的面层就会变形，形成和石灰土基层相同位置、相同形状的裂缝;而沥青混凝土面层出现裂缝后，沥青混凝土面层的密实性遭到破坏，失去了保护石灰土基层不受外界自然因素影响的作用，雨水或雪水从裂缝处渗入石灰土基层中，使石灰土基层的强度降低、荷载标准降低，石灰土基层的强度和荷载标准的降低又会影响到沥青混凝土路面，使沥青混凝土路面产生更严重的变形，发生下沉现象，这样一来就会使道路凹凸不平，就影响到了行车的安全和整条道路的使用功能和使用寿命。由此来看，横向裂缝对石灰土基层、沥青混凝土面层结构的道路所产生的危害是相当严重的，必须对其进行有效地防治。

2 石灰土基层的主要特性及形成横向裂缝的主要原因

按一定比例将石灰和土进行拌合，拌合好的石灰土混合料经过摊铺、碾压形成板块达到一定强度后，就具备了石灰土基层的主要特性，首先它具有良好的整体稳定性，同时它也具有很大的收缩性，尤其是在线性长度上，它的收缩性更为明显，所以收缩性是石灰土基层、沥青混凝土面层结构的道路产生横向裂缝的主要原因。即要解决石灰土基层、沥青混凝土面层结构路面横向裂缝的问题，必须首先解决石灰土基层的收缩性问题。

首先对石灰土基层的整体稳定性和收缩性这两个主要的特性进行分析:石灰土基层的整体稳定性和收缩性一般成正比关系，即石灰土基层的整体稳定性越好，它的收缩性就越大，反之，石灰土基层的整体稳定性差一点，那么它的收缩性就差一点。而石灰土基层是经过碾压后达到了一定的密实度，经过养生后又达到了一定的强度，在一定的密实度和强度这一条件下，石灰土基层才能够形成整体稳定性和收缩性，由于密实度和强度是石灰土基层的主要质量控制指标，所以若在施工中采用降低石灰土基层的整体稳定性、减小石灰土基层的收缩性这种方法来解决石灰土基层横向裂缝的产生是行不通的。这和相关的施工规范和施工质量要求是相矛盾的。

石灰土基层的收缩性与冬季气温下降和夏季水分蒸发有着很大的关系。如冬季气温在－5℃以下时，气温每下降1℃，石灰土基层在线性长度上的冻缩量就明显增加，随着气温的下降和冻缩量的增加，石灰土基层板块在线性长度上就会产生横向裂缝，石灰土基层的横向裂缝对沥青混凝土面层将产生一种横向的拉力，这种拉力使得沥青混凝土面层在经过一段时间后就产生了与石灰土基层相同位置、相同形状的横向裂缝，这种冻缩现象是石灰土基层、沥青混凝土面层结构的路面产生横向裂缝的一个主要原因;如在夏季+20℃的气温以上施工时，由于水分的蒸发，在石灰土混合料从摊铺、碾压到形成板块这段时间中，石灰土基层将会发生干缩现象，石灰土基层的水分蒸发越多，它的干缩现象越严重，这种干缩现象也是石灰土基层、沥青混凝土面层结构的路面产生横向裂缝的主要原因之一。所以在石灰土基层的施工中，处理好冻缩现象和干缩现象的问题，对解决石灰土基层的收缩性问题有着积极的作用，而石灰土基层的收缩性得到了有效控制，就会降低石灰土基层、沥青混凝土面层结构的路面出现横向裂缝现象的发生。

3 施工中应采取的防止石灰土基层收缩的措施

3.1 相对降低土的粘性

在石灰土混合料拌制时，采用粘性相对小一点的土壤，因为粘性大的土壤，它的用水量相对较大，那么它的收缩性相对也就大一点，粘性小的土壤，它的用水量相对较小，它的收缩性相对也就小一点。所以采用这种方法可以相对降低石灰土混合料在形成板块时由于水分蒸发过多而发生干缩现象，同时也可以减小石灰土基层在冬季气温下降时发生冻缩现象。

3.2 在石灰土的混合料中掺入粗粒料

在石灰土的混合料中掺入适量的炉渣、矿渣或碎石等，因为石灰是石灰土基层产生收缩的主要材料成分，由于加入了粗粒料，相应地石灰的用量就减少了。石灰用量的减少，适当地增加了石灰土基层的抗收缩能力，这样不仅可以减少石灰土基层横向裂缝的产生，而且在同样的条件下还可以提高石灰土基层的强度、刚度等。粗粒料的加入还能减少碾压石灰土混合料时发生壅推现象。

3.3 严格控制石灰土混合料的含水量

石灰土基层的施工，如进行厂拌，从拌制石灰土的混合料开始，经过运输，到施工现场再经过摊铺、碾压，是需要一定的时间的，在这个阶段中石灰土的水分随时在蒸发;如进行现场拌制，不论是采用人工拌制还是机械拌制，它的含水量更难控制，因为在现场拌制石灰土混合料时，每次拌制的时间、拌制的数量及每次的加水量，和厂拌进行比较，它的准确性较差，误差性较大。所以不论是厂拌还是现场拌制石灰土混合料，当日气温、拌制到摊铺碾压时的时间是控制含水量的两个主要指标。

根据以上分析可以看出，在石灰土基层的施工中，含水量与当日的气温高低和施工的时间长短有很大的关系。在石灰土基层的施工中，由于含水量的控制过程是一个动态过程，所以在施工时应经过反复的现场试验，掌握在不同气温和不同施工时间条件下的各种不同资料，以便于在施工中严格控制石灰土混合料的含水量。石灰土的含水量控制，应在摊铺碾压石灰土基层时，实测石灰土混合料的含水量，以期达到最佳含水量的95%为宜，如含水量过大，石灰土基层的收缩性将加大，如含水量过小，石灰土基层的强度和密实度将受到影响。

3.4 在石灰土基层面上设置伸缩缝

石灰土基层经过摊铺碾压形成板块后，在养生期不少于7 d，石灰土基层具有一定的强度，表面保持湿润的情况下，每隔50 m～100 m设置一道伸缩缝。伸缩缝采用切割机进行切割，缝宽3 mm左右，缝的深度为30 mm～50 mm，缝内填入细砂或沥青砂等，这样作法基本上可以消除石灰土基层、沥青混凝土面层结构路面横向裂缝的产生。

但要特别注意，因为石灰土基层的刚度相对较小，所以石灰土基层伸缩缝的边缘棱角很容易受到损坏，在切割伸缩缝时一定要保护好缝的边缘棱角，缝内一定要清理干净，并且切割完后一定要及时填缝，不要延误时间太久。

4 施工完后路面出现横向裂缝应采取的补救措施

一般石灰土基层、沥青混凝土面层结构的道路施工完后，在冬季最容易受冻缩现象的影响而产生横向裂缝。如路面上出现小于3 mm的横向裂缝，可不作处理，因为随着气温的回升，到夏季横向裂缝就会自然消失。但如果路面上出现了大于3 mm的横向裂缝，则应及时地采取一定的补救措施，具体作法是:将裂缝内外的杂质清扫干净，灌入热沥青或高分子聚合物聚氯乙烯。但要特别注意，如在冬季进行处理，应先将裂缝处用喷灯烤热，然后再灌缝;如在夏季进行处理，必须在缝内干燥的情况下才能灌缝。

如果路面上的横向裂缝比较严重，可以采用罩面处理，但采用罩面处理这种方法不是太理想的，因为罩面处理只是将裂缝的表面进行了很薄的一层封闭，在车辆荷载的反复作用和外界自然因素的影响下，它很难保持较长的时间，一般在经过一个冬夏周期后，路面上就还会重新出现横向裂缝，所以最根本的处理方法是重新铺筑面层，具体作法是:将有裂缝的面层全部刨除，清理整平底层，然后重新铺筑新的面层。

[1] 邓自红.公路沥青路面裂缝的预防及处治方案[J].山西建筑，2011，37(13):146－147.