水泥稳定碎石施工抗裂缝技术

贺兴平 司义亮

【摘要】水泥稳定碎石是一种运用级配骨料和胶凝剂的基层材料，可简称为水稳碎石，该基层材料在我国道路施工建设中得到了十分广泛的应用。然而，在实际情况中，由于受到诸多因素的影响和干扰，水稳碎石结构会产生不同程度的裂缝，这些裂缝的存在，使结构的稳定性大打折扣，甚至还有发生安全事故的危险。因此，在施工过程中，应对水稳碎石的裂缝进行细致的分析，结合形成的原因，对其进行防治。

【关键词】水泥稳定碎石；施工；抗裂缝

引言

水泥稳定碎石是由不同比例的碎石掺入了一定量的水泥，通过拌合、摊铺、压实而形成的一种路面结构，一般用于高等级沥青路面的基层及底基层，由于其整体性好、强度高，耐久性好，抗疲劳能力强，也逐渐发展至各等级公路的基层。作为一种半钢性的路面材料，也会产生刚性路面裂缝的通病，当然，其产生的主要原因还是来自于材料及其施工工艺原因。其裂缝的产生也有规律可循，一般产生裂缝都是横向裂缝，产生的距离一般在5米-20米间，产生的时间早期一般在一个月左右，较长在1年-2年左右。并且会反射到沥青路面上，对沥青路面质量造成隐患，裂缝产生严重的话，甚至会造成沥青路面的大面积病害，从而产生较大的经济损失。

一、裂缝产生原因

1、干缩裂缝。这种裂缝产生的原因来自于水稳碎石的水分不足或者是水泥剂量过大引起的，缩裂缝一般出现在早期3-7d，在温差比较巨大的情况下，受到水化热的影响，水分会在材料凝结的过程中逐渐散失，在该情况下，水稳碎石将会随着这种改变而发生不同程度的变化，出现某种程度上的收缩，从而最终导致干缩裂缝的出现。这种裂缝受到混合材料的直接影响，如果其中水泥的用量过高，那么水稳碎石将会随着其中水分的散失出现大程度的形变，干缩现象就更加明显。不仅如此，细料的成分越多，集料中的水分就将散失越多。总体来讲，水分的大量散失，是干缩裂缝现象发生的最根本诱因。

2、温缩裂缝。在水稳碎石中受到混合料的成分影响，会产生一定程度上的热胀冷缩，在冬夏季交替时，混合料中的不同成分将发生放热现象，但是由于水稳碎石的整体放热较为缓慢，这种放热程度的差异导致内外形成温差，从而出现膨胀的现象。不仅如此，如果水稳碎石的外部温度急剧下降的情况下，内外缩胀程度不一致，导致内外部预应力失衡，从而出现温缩裂缝的情况，这种裂缝绝大多数情况都是横向分布。

3、网状裂缝。这种裂缝所呈现出的状态都是网状，因此又叫做龟裂，这种裂缝一般都是由于局部的内外力失衡而产生，可能是受到外力作用，破坏了水稳碎石的内部结构，从而出现大规模裂缝，这种裂缝对水稳基层有着很大破坏性，一旦由于各种原因发生渗水现象，将会发生翻浆。在出现龟裂的初期阶段，裂缝程度较小，随着水分的不断散失，裂缝程度不断加大，一旦受到外力冲击，将会使得水泥稳定基层丧失所有路用性能。

4、沉降裂缝。基层结构出现的纵缝，则主要是因为各层的压实度不够导致，在受到重力作用下发生形变，从而产生反射裂痕，这种裂缝普遍呈弧状，而且存在一定程度表面高度差。

二、裂缝防治

1、控制原材料。①水泥：为了保证施工环节的稳定进行，限制水泥终凝的时间，其应大于6小时。随季节不同调整终凝时间，在温度很高的夏季，凝结硬化在高温下发生加快，至少应将时间控制在9小时以上，在温度较为温和的季节中，可以把时间限制在7小时以下。在水泥标号的选择上，严格控制水泥标号，采用普通硅酸盐水泥32.5R为宜，最高吕海青南京市高淳区公路管理站南京南部路桥工程有限公司江苏南京211300不能超过42.5R。严禁使用快硬水泥、早强水泥及受潮变质水泥。②石料粒径：石料的粒径对水稳碎石的整体性能与状态起了较大的决定性作用，不仅会影响到这一基层的强度，以及平整度，最重要的是影响到裂缝的产生。如果石料粒径偏大，那么水稳碎石基层将会有着较高的强度，稳定性也会更好，不仅能够有效避免温缩裂缝的出现，还能够降低干缩裂缝发生的几率。但其粒径不能偏于过大，否则会影响其粘结力，使得路面的强度降低，影响到基层路面的平整度及产生离析等，无法满足质量验收。如果石料粒径偏细，并且石粉含量较大，会降低水稳基层强度，而且还会增大水稳碎石的收缩性，导致出现更多的裂缝。③严格控制0.075mm以下颗粒含量：0.075mm以下颗粒含量较高时，一方面必须增加水泥用量，另一方面，细集料偏多会增加混合料的温度敏感性，从而增加温缩裂缝产生的机率。

2、施工控制。①压实度：混合料压实度是水稳碎石基层的重要指标之一，直接影响着基层强度，因此必须有效控制。在大面积施工水泥稳定碎石基层之前，一定要通过试验段来总结压实工艺，通过试验段的铺筑，来确定松铺系数、碾压机具配置与碾压组合方案等，从而为水泥稳定碎石施工奠定基础。碾压过程中，做到从两边往中间压，两边多压2-3遍，碾压做到连续稳定，严禁随意调头、停顿等。碾压时注意在最佳含水量下进行。②含水量：水稳碎石是由两部分水化凝结而成，一部分是水泥，另一部分是集料，在这里面水成分的比例决定着基层压实度，在凝结的过程中，水化过程会发生水分大量散失，一旦散失别过量就会使压实度受到影响，最终发生裂缝。不仅如此，在混合料配比之后以及使用之前这个过程中会发生一定的水分散失，在混合料拌制时，可以根据不同季节与时间在拌合楼增加配比的0.5%-1%水含量。水含量比例过低，基层强度不高，不能承受碾压，无法进行压实处理。水含量比例过高，将会导致基层水分散失的比例增加，无法进行碾压，从而出现更多的裂缝。

3、养护控制。水泥稳定碎石在铺筑完成2小时后，应及时进行洒水养护，洒水量一般控制在表面覆盖的土工布潮湿即可。在不同季节应采取不同的措施，对水稳碎石基层进行有针对性的养护，避免水含量以及温度对基层造成的破坏。同时在养护期间，禁止开放交通，养护周期应不小于7天。养护期完成后，及时施工透层或封层，减少水稳基层与空气、雨的直接接触，有效避免干缩裂缝的产生。

4、水稳基层裂缝处理措施。切缝技术目前是解决其裂缝产生的一个较有效的措施，其主要目的是有效提前释放基层表面约束应力，防止和減少裂缝产生。切缝间距一般控制10米-20米间，切缝深度控制在层厚的1/3-1/4，并采用沥青进行罐缝，切缝时间一般在施工完成后的5天-7天内进行。

三、结语

水泥稳定碎石强度大、抗冻性强等特点使得其在市政道路工程中的应用十分广泛，但由于此种材料受到施工条件、环境变化等影响较大，加之管理不善就容易出现裂缝，对材料的强度极为不利。在施工过程中应该从多个方面控制水泥稳定碎石的裂缝，加强施工管理，采用科学合理的控制措施才能有效降低水泥稳定碎石的裂缝数量，保证工程质量达到设计要求。

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