高速公路基层裂缝产生原因及防治措施

刘虎

摘 要：水泥稳定碎石基层由于具有良好的耐久性、稳定性，成为我国应用最广泛的半刚性材料之一。水泥稳定碎石脆性打，且抗变形能力差，当温湿度发生变化时，容易产生裂缝。因此，施工企业需根据高速公路的实际特点与内容，利用合理的方式创新试验检测形式，保证在工作中全面提升路面工程的建设水平。

关键词：高速公路；开裂；含水率；水泥剂量；养护

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.112

高速公路路面工程试验检测中，企业需针对试验参数进行严格的管理与控制，制定完善的管控機制，增强路面工程的建设力度，保证施工质量符合规定，满足当前的发展需求。

1 案例分析

昆明绕城高速公路位于云南省昆明市，起于昆嵩高速公路。在该合同路段中，采用水泥稳定碎石基层、沥青混凝土等开展施工工作。但是，在水泥稳定碎石基层施工期间出现了开裂现象，其裂缝形状沿道路纵向呈规则分布的横向裂缝，裂缝宽度一般为1--2mm，需要重新开展施工工作。水泥稳定碎石结构层的开裂现象在施工中无法彻底根除，但可以通过一定的措施来有效地控制减少开裂的产生。因此，为保证路面工程施工质量，研究探讨水泥稳定碎石在现场施工中产生开裂的原因，进而寻找减少或消除开裂现象的方法是十分必要的。下文针对昆明高速公路路面工程的施工要求提出检测重点与难点建议，以此解决当前存在的问题。

2 水泥稳定碎石基层产生裂缝的原因

水泥稳定碎石是一种半刚性基层，由水、胶凝材料和集料混合而成。半刚性材料的脆性很大，对温度具有很高的敏感性，容易产生温度性裂缝。由于混合料中含有4.5%-5.0%左右的水泥，根据工作原理混合料硬化初期，水泥水化释放较多的热量，但散热较慢，故内部温度高，使内部体积膨胀。而外部如遇气温急剧降低则冷却收缩，内胀外缩相互制约，产生一定的应力。应力如超过其极限抗弯拉强度，会产生的温缩裂缝，并呈横向分布，宽度一般为1-2mm。温度较高施工过程中，如不保水养护，易出现这种温缩裂缝。

3 水泥稳定碎石基层的检测防治措施

在昆明绕城高速公路施工过程中，针对水泥稳定碎石基层的特点，采取合理措施解决施工难题，有效避免了水泥稳定碎石基层的开裂，提升路面的建设质量，满足当前项目需求。具体防治措施为：

（1）水泥稳定碎石配合比设计。水泥稳定碎石路面结构，主要使用水泥与碎石及石屑开展施工作业，融入最佳水分，在均匀搅拌与压实之后，得到高强度的路面结构，稳定性可以达到预期的施工规定，在此期间将其称为水稳结构。相关研究表明0.6mm档细集料对水泥稳定碎石基层的干性收缩和温性收缩的影响很大，在配合比设计工作中，根据级配组合要求等实施设计工作，明确颗粒级配，尤其控制0.6mm和0.075mm的通过率，使之尽量接近低限，通过7天无侧限抗压强度测试，基层强度在5.0-7.0MPa，这样既可以保证强度，也可避免因强度过高引起较多反射裂缝。对于水泥稳定碎石而言，是在沥青结构下面铺筑的承重层，属于路面与路基的连接纽带，属于车辆荷载的承担结构，在实际设计的过程中，需针对行车垂直类型荷载内容与分散荷载内容进行合理的分析，积极采用先进的工艺技术，根据施工环境因素对施工方案进行调整。

（2）施工过程含水量与水泥剂量的影响。第一，在质量控制期间，经常出现含水率不均匀和水泥剂量的问题。在含水量检测工作中，如果含水量过小，将会导致水泥的水化与水解效率降低，出现强度问题，也会导致压实效果受到一定影响。如果碾压含水量超过最佳含水量的1%，收缩能力就会越强，则水泥稳定碎石蒸发散失的水分越多，形成的裂缝扩展就会越快，裂缝就会越多。对于灰剂量而言，在搅拌工作中，如果无法保证灰剂量的稳定性，将会导致高速公路路面结构的施工强度降低，不能满足当前的施工建设要求。水泥剂量越高强度越高，但是水泥剂量越高，水化热会让基层内外产生温差，从而导致开裂现象，干缩变形和温度变形越严重。产生的裂纹也就越多越易导致水泥稳定碎石基层的破坏，严重缩短道路使用年限。水泥剂量偏低又会影响基层施工质量。另外，在压实度检测工作中，需针对碾压厚度与遍数进行合理的检测，如果碾压设计中出现问题，将会导致路面结构出现沉陷等问题，还会影响碾压强度与压实效果[1]。

第二，为了解决以上问题，应及时对含水率及水泥剂量进行检测，利用科学的工作方式提升检测工作水平，满足当前的施工需求。在检验检测期间，需规避人为因素导致的结果不准确问题，利用合理的管理方式提升检验检测工作水平，及时发现质量管理问题与不确定因素，采取合理的措施解决问题，保证检测工作水平。

1）在含水量检测工作中，需遵循及时性的工作原则，在混合料运输与摊铺的时候，就要做好现场观测与检验工作，在发现碾压异常时，要检测含水量，将其控制在1%以内。

2）在灰剂量检测试验的过程中，需在施工现场中使用EDTA滴定方式实施工作，明确水泥剂量要求，对水泥用量进行严格控制。在此期间，还要利用拌合机设备对混合料进行搅拌处理，在合理开展试验测定工作的情况下，明确水泥的剂量要求，对检测内容与试验结果等进行严格的分析，确保水泥剂量符合规定，增强水稳层的强度，起到高速公路路面工程的建设作用。

第三，加强基层的养护工作，水泥稳定碎石基层在强度形成的时候，水分的消耗量较大，会出现收缩现象。因此使基层的养护期不少于7d，在养护期内，一定要保证水稳基层表面始终处于湿润状态，可以有效避免干缩裂缝的产生。同时可以采取对水稳基层表面进行缩缝切割的办法，以消除温缩和干缩裂缝的形成。方法是用切割机沿道路纵向每隔一定距离切割一道缩缝，然后在缝内灌以乳化沥青，采取这种办法的机理是，人工提前消除基层所产生的收缩应力，从而使基层的收缩应力提前释放，避免基层开裂。

4 结语

在高速公路工程试验检测的过程中，施工企业需针对基层病害提前做好防治措施，充分利用检测数据并结合现场施工工艺来应对问题，采取全面的防治措施，尽可能的把路面产生的裂缝减到最低，使水泥稳定碎石基层的有点得到充分发挥，以增强路面的稳定性耐久性。

参考文献：

[1]朱唐亮，顾文飞，谈至明等.不锈钢尾渣路用性能的试验研究[J].建筑材料学报，2015，18（02）：316-321.

[2]张伟.粉煤灰水泥混凝土路面工程实例分析[J].交通世界（工程技术），2014（01）：32-33.endprint