水泥碎石基层裂缝成因及防治

岳霞

摘要：水泥稳定碎石结构作为高速公路的基层，得到了越来越广泛的应用，但水泥稳定碎石基层在施工过程中很容易出现裂缝，对路面质量产生影响。水泥本身具有干缩性质和温缩性质，一旦外界环境的湿度、温度发生变化时，很容易会导致出现基层裂缝，进而让公路的养护成本大幅度增加，给车辆行驶留下隐患。由此可见，公路施工中水稳基层裂缝的防治措施就显得尤为重要。

关键词：水泥碎石基层；裂缝成因；防治

引言

水泥稳定碎石作为一种半刚性材料，其具有刚性大、强度高和稳定性好的特点，这些特点能适应当今社会发展重载交通道路的要求，在高速公路、国道上广泛应用。水泥稳定碎石基层缩裂现象严重影响着道路的正常使用，我们要研究产生缩裂的原因，从源头上阻止缩裂现象的产生。要从施工现场的工艺技术、原材料的选取及配合比设计、后期管理等多方面人手，共同做好水泥稳定碎石基层的防缩裂工作，从而增加道路的使用寿命，提高道路的使用质量。

1.水泥稳定碎石基层产生缩裂的原因解析

1.1水泥稳定碎石基层施工中施工组织的影响。市政道路综合整治工程一般都在闹市区进行，通常工期紧，因此两层水稳同时施工虽然能显著提高施工效率，但是施工中的交叉环节容易造成摊铺效果较差。水泥的初凝时间一般在3个小时左右，即便添加缓凝剂也只能控制在4小时左右，两层同时施工应该在第一层水泥稳定碎石還未初凝的情况下进行第二层的施工，但是由于时间节点把握不住，第一层已经初凝才开始第二层的施工，此时摊铺机械、碾压机械、运输车辆都在第一层水泥稳定碎石上，造成已经初凝的材料界面发生破坏、松散，从而破坏了材料的整体性，第二层材料即便能够有效压实、水化板结成型，由于底层材料已破坏，还是容易引起裂缝。

1.2养生成型过程中因应力不均匀形成应力裂缝。路基承载力不足导致施工碾压不均匀，造成水泥稳定碎石基层密实度不一，在养生成型过程中因应力不均匀形成应力裂缝。例如：在老路面破除后清渣至原土，局部含水量较大，未做相应稳定处理，直接碾压，由于大修路施工工期紧，施工现场条件有限，并未采用有效改进措施，直接在此基础之上铺筑水泥稳定碎石，在碾压时由于路基承载力的不均匀性，造成碾压不均匀，从而形成了局部应力集中，从而在养生过程中形成了裂缝。

1.3水泥稳定碎石配合比设计的影响因素。水泥稳定碎石的配合比中0.075mm以下的含量较高时，拌合用水量较高，在成型后水化过程中将影响混合料的收缩性能，容易产生开裂。在下淀路的下基层配合比中，因为材料0-5mm粒级碎石过细，合成级配时，0.075mm以下的含量为10.8%，规范推荐值为2%-7%，超过规范推荐范围，标准击实试验最大干密度为2.338g/cm3，最佳含水量为4.6%，后期变更0-5mm粒级碎石，重新进行配合比设计，将0.075mm以下的含量控制在3.5%，既有效的控制了裂缝的产生，也兼顾了抗疲劳性能。水泥用量越多，水泥稳定碎石的强度越高，但是达到一定用量后其强度就不再增长，相反，由于水泥水化需要大量的水，材料失水过多过快使基层产生裂缝。

2.水泥稳定碎石基层裂缝的防治措施

2.1原材料控制。水稳碎石中水泥的选择是控制水稳碎石裂缝的一个重要原因，水泥的终凝时间一般要求控制在6-8小时，这个时间可以保证有足够的运输、摊铺和压实施工时间。

如果在炎热的夏季施工，外界气温较高，基层表面凝结时间较快，此时水泥的终凝时间应该控制在10小时，而春秋季节施工，终凝时间则可以控制在6小时左右。水稳碎石基层中的水泥一般采用普通硅酸盐水泥，强度一般不宜超过32.5R，水泥的掺和量一般应控制在5%左右。原材料中水泥的产量应严格控制，因为水泥的掺量如果过多则会因混合料收缩系数增大，裂缝增减，若果掺量太少也会引起强度不够，达不到施工要求。故水泥剂量一定要经过试配并结合现场调试合适之后确定。水稳碎石中石料的选择也与裂缝的产生有直接关系。通常情况，碎石的粒径越粗，水稳碎石的强度就越高。但是如果粒径太粗，则粒料间粘结力就会不足。车辆一旦上路，表面层极易跑散。

2.2现场施工组织管理措施。水泥稳定碎石基层是与土层接触的层面，在现场铺设的过程中要保证路基的密实度，从而保证基层压实度和压实均匀性，基层的密实度越大，水泥稳定碎石的强度也就越高，可以有效降低缩裂缝的产生数量。在两层同时施工时，做好节点安排，将路段划分为100m甚至更短，铺筑完第一层后马上铺筑第二层，确保在第一层水泥初凝前完成第二层的铺筑碾压工作。施工过程中一定要做好交通疏导，禁止运输车辆在铺筑完成的基层上行驶。由于两层同时施工，下层水泥稳定碎石不能得到洒水养生，因此下层料的含水量可以比最佳含水量稍高一些。

2.3基层的养护措施。水泥稳定碎石基层铺设完后，也要加强对其的防护工作，混合料在凝结的过程中会流失一些水分，可以在基层外围洒上一些水，特别是夏天施工的时候，水分蒸发更加严重，很容易产生裂缝，可以在基层上面覆盖土工布防晒保湿。如果是冬季施工的时候，还要做好防冻工作，可以在基层外围添加保温装置，如在基层上面盖上稻草可以起到防冻的功效。

3.结语

水泥稳定碎石基层在道路上起到重要的基础支撑作用，其作为半刚性基层具有好的强度、水稳定性和施工和易性以及抗疲劳能力，但由于水泥稳定碎石基层受很多因素的干扰，在施工期及使用期经常会出现缩裂现象，影响路面的正常使用，缩短路面的使用寿命。因此，探索道路水泥稳定碎石基层抗缩裂性能十分有意义。