浅谈水泥稳定碎石裂缝控制

杨 虎 潘 涛

（1南京建工集团有限公司， 江苏 南京 210000 2南京市市政管理处， 江苏 南京 210000）

浅谈水泥稳定碎石裂缝控制

杨 虎1潘 涛2

（1南京建工集团有限公司， 江苏 南京 210000 2南京市市政管理处， 江苏 南京 210000）

水泥稳定碎石基层属于半刚性基层，整体强度、刚度、水稳性较好，但含水量及温度发生变化时，易引起体积收缩，产生干缩和温缩裂缝，基层出现裂缝势必影响到道路面层的整体性和耐久性，经通过周边工地现场调查和查阅相关资料，发现普遍存在共性的裂缝问题，通过深入分析裂缝产生的原因，本文结合工程实例，从材料、生产、施工及养护措施等方面，浅谈水稳基层裂缝施工控制。

施工质量控制；拌合设备；预锯缝施工

1 工程概况

下庙道路属于燕子矶片区的民生工程，工期紧、任务重，与土建、综合管线等单位交叉施工，施工环境复杂，共含九条道路，既有城市次干道也有支路，道路总长约12.8km，宽度12～35米，水稳基层面积约30万m2,工程量较大，道路结构层：12cm沥青、水稳基层32cm、12%石灰土20cm,结构层较弱，主要承重层就是水稳层，如何加强水稳基层的质量，减少裂缝产生带来的影响显得至关重要。

2 裂缝产生情况分析

通过对燕子矶工地周边已铺设的道路水泥稳定碎石基层，进行了裂缝质量调查，现场调查发现共有58道裂缝，汇总、归纳及统计缺陷频数表如下：

序号 项目 数量（处） 频率%累计频率%1纵向裂缝23.43.4 2横向裂缝610.313.7 3骨料裸露裂缝23.417.1 4网状裂缝4781.298.3 5其他11.7100合计58100100

调查统计得出：网状裂缝和横向裂缝占总裂缝91.3%，是导致水稳稳定碎石裂缝的主要原因，如果减少这两项裂缝的产生率，就能减少水稳基层裂缝总的产生率。

通过多次组织召开专题会议，并邀请了参建各方单位：设计人员、甲方代表、监理、集团公司和项目部等相关技术成员。大家集思广益，表达各自建议，分析整理出了多种因素：温度过高或过低、含水量过大或过小、养护不到位、混合料压实度不足、水稳底层灰土压实度不足、混合料配合比不合适、拌合设备有缺陷、未进行锯缝或锯缝处理不当等因素，项目部集思广益，层层分析，对每一个要因分别进行研究，最终确认拌合设备有缺陷和未进行锯缝或锯缝处理不当，这两项为主要要因，并重新优化施工方案。

3 施工前的准备

3.1 材料

水泥应选用初凝时间3h以上，终凝时间6H以上的硅酸盐水泥和矿渣水泥，强度为32.5级或42.5级水泥，按照规范和设计要求选用粗细集料，并取样混合料送往试验室做配比试验，确定能满足施工、设计和规范要求。

3.2 施工机械及人员准备

施工机械主要有拌合设备、运输设备与摊铺碾压设备等，提前应对所有施工机械进行检查、矫正，根据施工综合情况确定机器设备的数量、类型与型号，使各机械能达到正常的工作状态，保证施工设备的有效运用。投入相关的技术和施工人员，根据审批的施工方案，施工前对所以施工人员进行安全技术交底。

3.3 下封层要求

本工程下庙道路底基层为12%石灰土，顶面通过压实度、平整度、纵断高程、宽度、厚度、横坡和弯沉值的检验，特别是主控项目压实度和弯沉值必须符合设计规范要求，合格后方可进行水泥稳定碎石基层施工。

3.4 试验段确定施工参数

在正式施工前应进行试验段的铺筑，试验段应选择在地质条件、断面形式等工程特点，有代表性的地段，长度在 100m～200m,下庙道路选用路宽 24m、长度150m作为本工程试验段，通过试验段得出以下技术资料：施工配合比、最佳含水量、压实工艺主要参数、混合料的松铺系数、成型碾压的遍数及压实厚度、碾压速度、摊铺速度、作业段长度的合理划分、施工组织管理、确保施工质量的技术措施及施工关键质量控制点等。

4 振动拌合设备

4.1 原传统搅拌技术特点

（1）理论缺陷

机械与材料之间相互作用机理极其复杂，搅拌过程难以用数学模型准确描述

（2）设备缺陷

微观均与性差、存在天然速度梯度缺陷，造成搅拌低效区、搅拌速度较小，时间过短，效率低。

4.2 振动拌合设备特点

振动搅拌机不但比普通搅拌机搅拌频率高，同时搅拌装置每分钟又释放1500次以上振动弹力波，搅拌装置每次对混合料撞击能量达到静力搅拌机至少 5倍以上，水泥等细集料充分弥散，水泥水化更加充分，水泥水化产物与骨料表面牢固粘结，强度耐久性及耐冲刷性等指标显著提升。

5 预锯缝处理控制要点

为阻断路表水渗入土基的路径，使路面不会产生唧泥、冲刷现象，从而起到防水和阻止路面进一步破坏的效果，合理的预锯缝处理显的尤为重要。从锯缝、填缝、贴缝三个方面处理，可有效控制裂缝的产生位置和数量，使裂缝规则化，防止路表水通过基层裂缝渗入土基。

5.1 锯缝

（1）锯缝宽度

不同季节施工出现温缩裂缝的宽度大小是不一样的，冬季施工，出现温缩裂缝的宽度大，春秋季节施工，出现温缩裂缝的宽度小，锯缝宽度既要考虑到贴缝处理材料对锯缝宽度的要求，又要考虑到锯缝机的工作要求和填缝的可操作性，3～5mm锯缝宽度比较合适。

（2）锯缝间距

预锯缝间距随温差的增大而减少，随着基层板厚度的增大而增大。

（3）锯缝时间

为防止在养生阶段的不规则开裂，最有效的措施是对基层及时锯缝，及时释放基层内的温缩应力，如锯缝太早，基层强度不足，易造成缝槽被锯缝机打成不规则的毛边；如锯缝太晚，基层在早期温缩裂缝已经形成，易造成开裂。特别要注意基层材料养生阶段强度增长特性（抗压强度、抗拉强度、级配及粗集料等）和环境因素（施工季节、养生温度及风速）等影响。

锯缝时间控制：最早应在基层具有一定的强度，能承受锯缝机产生的动力冲击，不致使骨料扰动脱落造成锯缝破坏。最迟应在温缩变化造成体积收缩而产生的温缩应力大于基层材料本身抗拉强度。

（4）锯缝深度

锯缝达到一定深度，基层结构才能发生规则断裂，达不到一定深度，基层结构将不规则断裂，达不到预锯缝的目的，锯缝深度与温差紧密相关，锯缝深度随着基层板厚度的增加而减少。

相对锯缝深度与变温 △T关系

5.2 填缝

可采用改性乳化沥青或SBS改性沥青，保持在整个灌缝过程中改性沥青温度不低于160℃.

5.3 贴缝

在沥青下面层施工之前的1-2天喷洒粘层油，要做到一边铺聚酯玻纤布，这样可以减少施工车辆对聚酯玻纤布的损坏。

6 现场实施

根据下庙地区市政道路管网项目神农路道路的工程进度，水泥剂量为5%，采用振动拌合设备拌合混合料，水泥稳定碎石基层修铺于2016年10月，铺筑完养生3天后进行预锯缝、填料以及贴缝处理。

6.1 预锯缝处理

预锯缝采用大功率混凝土切缝机锯缝，以横向锯缝为主，锯缝深度 5～6cm,宽度 3～5mm,要保证锯缝整齐美观，不能使缝口参差不齐，以切割时切口不形成松散但又不致于强度过高为适度。

6.2 填缝处理

填缝料选用稠度高、热稳定性好且防水效果好的橡胶沥青，在进行灌缝前，用铁皮制成的楔形漏斗，长度约20～30cm，下口略小于锯缝宽度，上口宽5～8cm。灌缝时应注意保温，前进速度与出料速度协调一致，边灌边用铁片填充，保证密实，避免沥青与基层层面形成夹层，保证与基层面粘附紧密，不渗水。

6.3 贴缝处理

（1）聚酯玻纤布：按照批准的施工方案，根据工程量准备聚酯玻纤维布，经检测合格后，收货妥善保管，以防受潮、污染或破损。

（2）粘结材料：采用优质SBS改性沥青。

（3）机具设备及施工人员：热沥青喷洒车、聚酯玻纤布、鼓风机、铁碾子、涂刷及施工防护用具等。

（4）施工作业条件：各种设备处于正常状态、基层平整度达到要求且干燥没有杂物、晴天温度在5℃以上。

（5）聚酯玻纤布要随粘层油的喷洒而同时展开，玻璃纤维具有刺激，施工时操作工人需戴防护手套，裂缝处摊铺聚酯纤维布宽1米，横向搭接宽度为15cm，铺装后立即用刷子和滚筒碾压，以保证铺装聚酯玻纤布及时与沥青粘结牢固在一起，铺设过程中如出现褶皱或者打折现象，直接用工具刀划开，铺平即可，施工要做到“线型直、撒布匀、受力紧、铺装平”。

7 结语

本工程经过项目全体人员的共同努力，下庙地区市政道路工程水泥稳定碎石裂缝得到了有效的控制，裂缝防治取得了良好的效果，提高了基层整体稳定性，有效的控制了反射裂缝的发生，改善了路面的使用，以此为例，技术创新、严格执行体系规范标准、严把工程质量关，强化过程控制，提高施工水平，加强裂缝质量控制，增强道路的整体质量和安全度，具有广阔的应用前景。

[1]JTG H10-2009公路养护技术规范【S】

[2]倪富健-德通振动搅拌技术

TQ172

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1007-6344（2017）10-0010-02