水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫產(chǎn)生的現(xiàn)象、原因、預(yù)防對(duì)策及處理辦法

1、水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫產(chǎn)生的現(xiàn)象、原因、預(yù)防對(duì)策及處理辦法【摘要】通過(guò)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫形成的危害、原因進(jìn)行深入分析，結(jié)合水泥混凝土、瀝青混凝土路面破損實(shí)際狀況，提出減少水泥穩(wěn)定碎石基層的橫向干縮溫縮裂縫應(yīng)采取的相應(yīng)預(yù)防和處理措施?！娟P(guān)鍵字】水泥穩(wěn)定碎石基層；裂縫；現(xiàn)象；原因；預(yù)防；處理辦法目前，我國(guó)高等級(jí)公路、高級(jí)路面，較多采用半剛性基層，水泥穩(wěn)定碎石是較為常見(jiàn)的半剛性路面的基層材料，相對(duì)于石灰穩(wěn)定類，水泥穩(wěn)定碎石基層有良好的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)整體性能。其優(yōu)點(diǎn)是取材方便、成型快，施工速度快，配套設(shè)施操作方便，材料來(lái)源豐富，價(jià)格低廉，是一種優(yōu)良路面基層材料；同時(shí)水泥穩(wěn)定類粒料早期強(qiáng)度高，可以大大

2、縮短施工周期；如有早期通車要求，因其承載能力大，效果要好于石灰穩(wěn)定類粒料基層；水穩(wěn)定性好，抗凍性好，耐沖刷，目前在我國(guó)高等級(jí)公路建設(shè)中廣泛應(yīng)用。但是隨著該結(jié)構(gòu)的大量使用，其缺陷也逐步體現(xiàn)出來(lái)，尤其因?yàn)樗嘤不瘯r(shí)的水化反應(yīng)和外界溫度影響，裂縫問(wèn)題最為突出。1、裂縫產(chǎn)生的現(xiàn)象及危害水泥穩(wěn)定碎石基層是半剛性結(jié)構(gòu)，處理不好易產(chǎn)生裂縫。一般在基層頂面沿橫向開裂形成裂縫，裂縫大多為等距，縫寬在0.5-3.5mm之間，縫長(zhǎng)不定。較早出現(xiàn)的裂縫是在水穩(wěn)層養(yǎng)生過(guò)程中開始出現(xiàn)，有的是在路面通車后在行車荷載作用下出現(xiàn)。水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫的危害主要是：（1）養(yǎng)生過(guò)程中出現(xiàn)的反射裂縫，在行車荷載、溫度荷載及降水的綜合

3、作用下，裂縫縫隙處向下滲透自由水，降低水穩(wěn)基層承載能力。（2）路面通車后在車輛荷載反復(fù)作用下使基層原有細(xì)微裂縫逐漸發(fā)展擴(kuò)大，使面層出現(xiàn)與基層相同的、有規(guī)則的反射裂縫。這兩種病害均導(dǎo)致路表水通過(guò)裂縫進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，基層的細(xì)集料形成泥漿被行車荷載擠出路面。水泥混凝土路面因反射裂縫開裂、起拱、碎板；瀝青混凝土中粘附在碎石表面的瀝青剝離，路面出現(xiàn)坑洞、碎裂、松散。路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、承載能力降低，最終造成影響道路使用壽命。2、裂縫產(chǎn)生的原因從水泥、碎石等材料的要求及生產(chǎn)工藝進(jìn)行分析，主要有以下方面原因產(chǎn)生裂縫：（1）配合比設(shè)計(jì)不合理，或生產(chǎn)配比控制不嚴(yán)，造成混合料偏細(xì)。（2）施工中使用水泥的標(biāo)號(hào)不同、批號(hào)不同

4、、品種不同，摻合在一起使用，因不同的收縮應(yīng)力易形成收縮裂縫；施工中水泥劑量偏大和水灰比的加大易造成收縮，當(dāng)收縮受到約束時(shí)，容易形成裂縫。（3）拌合過(guò)程中，含水量控制不好，沒(méi)有充分考慮天氣、運(yùn)距對(duì)混合料含水量的影響?；旌狭虾肯鄬?duì)于最佳含水量過(guò)低，保證不了水泥穩(wěn)定層水化作用所需的足夠水份，強(qiáng)度無(wú)法形成，也不易壓實(shí)；過(guò)高，水穩(wěn)層成型之后有多余的游離水分填充空隙，當(dāng)其發(fā)揮后，就有可能造成干縮裂縫。（4）拌合不均或攤鋪時(shí)離析嚴(yán)重，會(huì)產(chǎn)生裂縫。（5）高溫期施工，養(yǎng)生不及時(shí)，出現(xiàn)干縮開裂現(xiàn)象。（6）碎石在加工過(guò)程中山皮未剝離干凈，導(dǎo)致0-4.751mm的規(guī)格料中，小于0.075mm含量超過(guò)5%，塑性指數(shù)

5、超過(guò)9。（7）碾壓不密實(shí)。在進(jìn)行基層碾壓時(shí)，有的施工位置未達(dá)到要求的遍數(shù)，或含水量未控制好，造成不密實(shí)。當(dāng)承受荷載后，變型過(guò)大，產(chǎn)生裂縫。（8）過(guò)早開放交通。由于沿線有施工運(yùn)輸車輛不能完全斷絕交通，而運(yùn)料車又是重車，當(dāng)水溫層強(qiáng)度未達(dá)到要求就開放交通，就容易產(chǎn)生裂縫。3、裂縫的預(yù)防（1）嚴(yán)格控制碎石的加工質(zhì)量。要求把碎石上附著的風(fēng)化了的山皮剝凈。在片石投入破碎機(jī)之前，使用振動(dòng)傳輸上料機(jī)，把殘土篩除，同時(shí)控制碎石的規(guī)格，及時(shí)更換錘頭，以防不符合規(guī)定規(guī)格和針片狀的碎石產(chǎn)生。（2）進(jìn)場(chǎng)水泥嚴(yán)格檢測(cè)，其各項(xiàng)指標(biāo)必須滿足規(guī)范要求。不合格水泥嚴(yán)禁使用。一般的水泥穩(wěn)定碎石基層，其設(shè)計(jì)強(qiáng)度通常為3-5mpa。設(shè)

6、計(jì)強(qiáng)度越高，所需水泥用量越大?；鶎觿傂栽酱?，越易產(chǎn)生干縮性裂縫，縫寬也越大，所以規(guī)范規(guī)定水泥用量6%，控制好水泥劑量在0.5%的范圍之間，不能超過(guò)5.5%。（3）加強(qiáng)檢測(cè)生產(chǎn)配合比，使其滿足設(shè)計(jì)配合比。強(qiáng)化拌合站操作人員的質(zhì)量意識(shí)，各料倉(cāng)上料及時(shí)，并派專人負(fù)責(zé)，防止有料倉(cāng)出料口堵塞現(xiàn)象。嚴(yán)禁料倉(cāng)缺料或堵塞時(shí)，繼續(xù)上料。（4）拌合料中含水量的控制，應(yīng)使其在到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)攤鋪時(shí)略高于最佳含水量1%-2%左右。水泥穩(wěn)定碎石基層需要足夠的水分才能滿足水泥水化的需要，但在施工中如果含水量過(guò)大，在碾壓時(shí)就容易出現(xiàn)車轍，并且細(xì)料及水泥漿會(huì)隨水分一起上浮至表面，使之產(chǎn)生干縮性裂縫。因此施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)天氣情況適當(dāng)增加

7、或減少拌合用水量，確保碾壓時(shí)混合料含水量在最佳含水量范圍內(nèi)。（5）水穩(wěn)碎石基層施工最好選擇在氣溫變化不大時(shí)期施工，使結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度應(yīng)力較小，水穩(wěn)層不易產(chǎn)生熱脹冷縮現(xiàn)象，防止施工時(shí)因氣溫相差大產(chǎn)生溫縮性裂縫?？崾顥l件下施工，應(yīng)選擇在早晚時(shí)間，盡可能避開中午時(shí)間進(jìn)行攤鋪。要加強(qiáng)覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，保證水穩(wěn)層處在濕潤(rùn)狀態(tài)。（6）嚴(yán)格控制集料級(jí)配，減少混合料中細(xì)集料含量；通過(guò)碾壓控制好結(jié)構(gòu)層壓實(shí)度。結(jié)構(gòu)層壓實(shí)度越高，強(qiáng)度與剛度越高，干縮性就會(huì)降低。所以，控制好級(jí)配和壓實(shí)度可預(yù)防裂縫產(chǎn)生。碾壓及時(shí)，確保在水泥初凝前壓實(shí)成型，最好從拌合到碾壓完畢，控制在2h內(nèi)。碾壓完畢檢測(cè)壓實(shí)度必須達(dá)到98%以上。（7）攤鋪完成

8、、成型之后及時(shí)覆蓋養(yǎng)生，及時(shí)用草袋、麻袋覆蓋進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，防止基層因混合料內(nèi)部發(fā)生水化作用和水分過(guò)度蒸發(fā)引起表面的干縮性裂縫。如果在冬天施工溫度較低，則可用一層塑料薄膜再加上二層土工布覆蓋保溫，不一定需要灑水養(yǎng)護(hù)。（8）由于基層分兩層攤鋪，應(yīng)盡量縮短兩層的施工間隔時(shí)間，以7-15h為宜。上基層攤鋪完，也要加強(qiáng)養(yǎng)生，封閉交通。養(yǎng)生7d之后，盡快做好預(yù)拌碎石封層。一個(gè)月之內(nèi)嚴(yán)禁載重運(yùn)輸車在上行走，一個(gè)月之后也只允許適度開放交通，要求限速在20km/h以內(nèi)。（9）及時(shí)實(shí)行交通管制。7h之內(nèi)嚴(yán)禁任何車輛通行。4、裂縫的處理（1）針對(duì)已產(chǎn)生的裂縫，為防治其繼續(xù)擴(kuò)散和反射到面層上，避免雨水侵蝕，阻止水分滲

9、入，防止病害的進(jìn)一步擴(kuò)展和蔓延，必須對(duì)裂縫進(jìn)行處理。可用改性乳化瀝青來(lái)灌縫。改性乳化瀝青在常溫和低溫時(shí)均有著較高的彈性，可隨著裂縫的脹縮而發(fā)生彈性變形，始終保持其密封作用，可長(zhǎng)期、有效地封閉水穩(wěn)層的裂縫。在灌縫之前，首先要用切縫機(jī)對(duì)裂縫進(jìn)行切縫處理，當(dāng)裂縫寬度超過(guò)3mm時(shí)，都應(yīng)進(jìn)行切縫，然后把裂縫周圍用鼓風(fēng)機(jī)吹干凈，再用噴灑車的噴槍來(lái)灌縫，當(dāng)改性瀝青破乳之后形成粘結(jié)狀態(tài)。（2）對(duì)較小的裂紋，直接噴灌；對(duì)于寬度1-2mm的縫，噴灌后加鋪?zhàn)哉呈讲ＡЮw維格柵（網(wǎng)格尺寸為11cm）；對(duì)于大于2mm的縫，先沿縫切成上口v形槽，吹掃干凈之后灌縫，也須加鋪?zhàn)哉呈骄W(wǎng)格尺寸為11cm的玻璃纖維格柵。（3）裂縫處理完之后，必須盡快做好封層，施工完封層才允許開放交