水泥稳定碎石基层的开裂原因分析及预防措施

王燕

【摘要】本文通过查找文献、分析归纳、结合施工经验等进行总结，分析公路工程中水泥稳定碎石层的开裂原因，提出科学合理的预防措施。

【关键词】公路工程；水泥稳定碎石层；质量防控；措施研究

在公路基层施工中，水泥、碎石等材料凭借其资源丰富、价格低廉、混合料强度高等优点，得到广泛使用。但在基层施工进程中，由于其原材料含泥量大、碎石强度低、混合水料配比不当、施工控制不规范等问题，导致了公路水泥稳定碎石基层强度不足、稳定性差，裂缝多，造成了一定的工程质量安全隐患。

1、水泥稳定碎石基层的横向裂缝原因

1.1配合比不科学

混合料的配合比是影响基层整体稳定性的最大影响因素。混合料主要是由水泥、骨料、水混合而成的。对其各组分的用量控制是对基层施工质量的最好保证。若拌合过程中，加入的细骨料较多、粗骨料偏少，其相互作用就会降低基层的强度和稳定性。因此，在受到荷载、水、温度变化等不利影响条件时，基层裂纹便会产生。

1.2水泥用量偏大

在公路基层施工过程中，水泥的使用是必须受到重视的，水泥的使用量和混合时间均会对基层开裂产生影响。若水泥使用量过大会导致混合料产生较大的干缩和收缩应力，当产生的应力超过混合料间抗拉强度时，就会形成一种撕裂状，最终导致道路基层结构开裂。

1.3含水量控制不合理

混合料的含水量控制不当是基层出现裂纹的另一个原因。混合料拌合时含水量宜略大约最佳含水量，运输过程混合料覆盖不好，导致水分蒸发。当工作环境气温较高时，应该严格控制施工条件，由于温度高，导致其内部水分蒸发快，会导致基层开裂。基层保湿养生手段不良，也是引起基层开裂的重要原因。混合料养生采用湿养，始终保持表面潮湿，养护期视季节而定，常温下不宜小于7天，养护期满后出现基层开裂的现象更为明显。另外，当水分补充不及时的时候施工接缝处置中存在的问题也是影响基层质量的影响因素，需予以重视。

2、水泥稳定碎石基层的纵向开裂原因

水泥稳定碎石基层开裂的情况不仅有横向开裂，还有纵向开裂的现象。纵向开裂的原因同其横向开裂的原因基础上，主要是在基层纵向接缝处没有同步进行施工。在基层接口处形成了一定的温差，冷热不均导致其膨胀收缩不均匀，形成纵向开裂。另外在公路施工纵向拆模后，相邻路带没有及时进行施工，施工的同步性不好，导致其边缘接触性不足，当受到横向外力时，形成纵向裂缝。

3、水泥稳定碎石层的开裂预防措施探索

3.1混合料含水量的科学配比控制

混合料科学配比是公路工程建设的基础步骤，是公路工程质量的基本保障。科学的混合料配比是指在水泥用量、含水量、骨料级配等方面进行合理的控制。首先，通过改善骨料级配的方式进行混合料的配置，将各粒径级别的骨料进行科学的配比，注重对细骨料使用的限制。其他级别骨料级配应该按照施工实验室提出的指标，进行科学配比。通过对比验证保证工程的质量，另外科学计算粗颗粒和细石屑的用量，通过随机抽样的检查方式对其进行检验。其次，注意基层施工过程中的水泥用量，水泥用量不能过大，必须按照施工配合比，使用适当规格和适当量的水泥，并且在施工过程中对其进行严格控制，不得随意更改。此外，混合料中的加水量必须得到严格的控制，混合料含水量应视气候条件适当调整，使运到现场的含水量接近最佳含水量。在骨料压实过程中，保证其含水量的适宜性。另外，在控制骨料的含水量的时候，应该做出相应的预防措施。例如，在大风天气时做好覆盖防护，在干燥天气中适当加水，在阴雨天气中适当减少水量。此外注重夜间和白天施工气温差别，做好含水量的控制。最后，除了混合料配合比的问题，还要注重原材料的质量问题。

3.2混合料的拌合控制

混合料的拌合过程是基层稳定性的关键施工工序。在拌合水泥、碎石等原材料的过程中，确保混合料拌合的均匀性，其均匀性程度影响基层稳定性，对整个基层结构强度起到举足轻重作用。因此，混合料拌合水泥必须采用固定生产厂家集中供应，混合料使用水泥应该始终不变和控制混合料拌合的时间。按照施工配比的水泥用量在规定的拌合时间内，才会达到良好的拌合效果。注重拌合混合料拌使用的机械设备选择，在混合拌料的过程中，应该选择具有认证合格电子计量装置的拌和机进行混合拌制。只有这样才能保证拌合过程中，各个组成材料用量准确。为保证混合料的稳定性，对水泥用量应该严格把关。过少的使用水泥会导致道路基层施工质量出现问题，过多的使用水泥会引起基层开裂。因此，混合料的搅拌过程极为重要，对其应该给予充分的高度重视。

3.3混合料的压实和离析

混合料的压实和离析是公路工程施工的重要环节，同时也是影响水泥稳定碎石基层的开裂的重要原因。作为控制公路基层施工质量的重要工序，混合料的压实过程主要是控制混合料碾压的过程。因此，要做好以下的控制程序，第一，选择适宜的碾压设备对基层进行压实。第二严格控制基层混合料的含水量。在对振动压路机和重型轮胎压路机的选择和应用上要做好控制，注意其使用顺序和使用频次。施工碾压过程中，按照先慢后快、先轻后重的使用压路机进行压实，先用振动压路机，再用轮胎压路机的先后顺序进行施工。通过试铺确定的碾压组合得到表面平整、坚实的水泥稳定碎石路基层。另外，在施工过程中应该防止混合料离析的现象发生，在使用机械设备进行基层施工的过程中，混合料离析的现象时有发生，其离析的后果是混合料的均匀性不好，局部表面松散，导致整体稳定性差等质量缺陷。为保证公路基层整体强度和稳定性符合施工技术标准，对混合料在拌合、运输、摊铺、碾压、养护等过程中的离析现象进行严格控制。同时对搅拌机的拌合时间应该适宜，并且混合料拌合机传送带的角度应该合理设置。此外，应该考虑基层施工总体时间控制在水泥终凝前，最好在适当的时间提前预约混合料，使混合料运输车可以在适宜的车速下，选择合适的路线进行运输。最后，保证混合料的连续摊铺是基层施工中防离析的重要举措。综上所述，对基层混合料的压实和离析预防的控制，是控制公路工程中水泥稳定碎石基层开裂的有效手段。

综上所述，交通运输业是我国国民经济的支柱性产业，公路工程是交通运输业高速发展的基础。因此，公路工程的质量是国家经济发展需要重视的问题。在公路工程施工中，水泥稳定碎石层在施工上具有较多优势，但是由于其施工技术难度的限制，导致时常出现公路质量问题，形成一定的质量安全隐患。建设部门应该重视公路工程中水泥稳定碎石层的开裂原因及预防措施分析，为交通建设事业健康发展贡献力量。

参考文献

[1]雷进.水泥稳定碎石基层开裂引起沥青路面结构反射裂缝的有限元分析[J].工程与建设，2014，（1）：22-23，32.

[2]曹恒涛，李辉，王迪等.基于抗开裂性能的水泥稳定碎石配比设计及路用性能研究[J].公路与汽运，2013，（1）：111-114.

[3]廖晓锋，陈忠达，蒋应军等.施工期间高速公路水泥穩定碎石基层裂缝研究[J].广西大学学报（自然科学版），2012，37（4）：716-722.