公路施工中水稳基层裂缝防治技术研究

陈世昌

(贵州省公路建设养护集团有限公司铜仁分公司，贵州 铜仁 554300)

1 水稳基层裂缝成因

1.1 水泥方面

(1)不同品种和标号的水泥其收缩程度有很大不同，比如矿渣水泥收缩性就比硅酸盐水略大。

(2)未充分考虑水泥的抗折强度。当抗折强度较大时，混合料自身可抵抗由于内部温度应力产生的变形能力增强，可有效防止温缩裂缝的产生。但在实际情况中，对水泥性能进行检验时，习惯性的只重视水泥抗压强度，未对抗折强度给予足够重视。

(3)水泥未经足够时间的存放直接使用，使水泥在发生水化反应后发出大量水化热，在内部产生高温，和外温产生很大的偏差，导致温度裂缝的产生。

(4)过分追求强度，盲目增加水泥的用量，导致混合料剧烈收缩产生裂缝。

1.2 水分方面

混合料中，当水分含量快速减少时，收缩应力将明显增加。基于此，当混合料实际含水量相对较大时，水分对裂缝的影响将更显著。

1.3 集料方面

(1)集料粒径：粒径有所不同的集料，它的干缩性也有很大不同，相比之下细粒料更容易产生干缩，且干缩程度也较大。

(2)集料性质：当集料颗粒的塑性指数相对较大时，其干缩性往往也较大。

(3)集料级配：级配是否良好对混合料耐久性、均匀性与稳定性有很大影响。采用级配良好的混合料，除了能保证拌和质量，还能减少水泥用量，避免在施工中产生离析。

1.4 养生方面

对水稳基层而言，其养生至关重要，养生期内应确保表面保持湿润，及时并均匀的进行洒水，否则当天气较为干燥和炎热时，很容易产生大量干缩裂缝。完成养生后，应立即通过透层油的铺洒进行保护，以免水稳基层受到外界因素产生性能变化而开裂。

1.5 施工方面

(1)混合料的拌和质量较差，对集料的计量存在很大误差，集料级配无法保证，水泥或水的实际用量未得到严格控制，每盘混合料存在很大的差异；混合料的拌和时间较短，或不均匀，产生离析与粗细集料集中。将混合俩铺筑好以后，因不同地段与层位的性能有所不同，所以也容易产生裂缝。

(2)对混合料的碾压不充分，导致基层无法达到密实，存在较大的空隙率，抵抗拉应力与干缩应力的能力明显降低。

(3)在碾压过程中，混合料实际含水量相对较大，在碾压完成后残留大量的水，或由于含水量不一致，导致混合料忽干忽湿，在不同地段或层次的性能表现出很大不同，受外界条件作用后，产生裂缝。

2 水稳基层裂缝处理

2.1 处理原则

在处理水稳基层裂缝的过程中，应严格遵循以下基本原则：对于横向长度在5 m以上，而且间隔距离在10 m以内的裂缝，必须予以返工；对于横向长度在5 m以上，且间隔距离超过10 m的裂缝，应采用土工布或者是玻璃纤维格栅进行处理。

2.2 材料要求

对于玻璃纤维格栅，其检验指标与要求包括：(1)抗拉强度：应达到50 KN/m以上；(2)最大负荷延伸率：应不超过3%；(3)网孔尺寸：20 mm×20 mm；(4)网孔形状；矩形；(5)其它：幅宽应达到150 cm以上，且可以承受170 ℃以上的温度。

对于土工布材料，其检验指标与要求包括：(1)抗拉强度：应达到8 KN/m以上；(2)单位面积质量：应达到200 g/m2以上；(3)其它：幅宽应达到2 m以上，且可以承受170 ℃以上的温度。

2.3 处理工艺

在处理水稳基层裂缝时，应注意以下几个方面的工艺要点：

(1)对裂缝的实际分布情况进行检查，在路边缘处准确标出裂缝的具体位置，并对裂缝的数量与总长度进行统计。

(2)在裂缝两侧1 m区域内进行认真清扫，将灰尘和杂物都清除干净。

(3)完成清扫后，在裂缝延伸方向上凿出一个宽度为1 cm、深度为2 cm的沟槽，然后用空压机清除灰尘，最后在沟槽内填入热沥青。

(4)在裂缝两侧1 m的范围内适量喷洒一层乳化沥青，实际喷洒数量一般按照0.3～0.5 kg/m2严格控制。

(5)在裂缝两侧均匀铺设土工布与玻璃纤维格栅，然后用铁钉将其固定。采用土工布时，可使用小型压路机对其进行碾压。

3 水稳基层裂缝防治

3.1 水泥用量和质量控制

(1)在能达到设计要求的强度基础上，水泥实际用量建议按照4.0%～5.5%的范围严格控制。

(2)优先考虑硅酸盐水泥，施工中所用水泥的水化热不能太大，且干缩性应尽可能的小，抗折及抗压强度都要满足设计要求。

(3)在条件允许的情况下可适量掺加外加剂，如缓凝剂与减水剂，用于延长其初凝时间，也可减少水化反应所需用水量，实现对水泥技术性能的有效改善。

3.2 严格控制含水量

(1)在实际的压实过程中，混合料含水量应处在最佳值的±0.5%范围内，具体要根据施工条件来确定。比如当天气炎热时，水分容易蒸发，此时要对含水量进行适当上调，而在天气寒冷，水分不容易蒸发的情况下，应对含水量进行适当下调。

(2)碾压时如果混合料表面产生干燥的现象，不建议使用洒水车进行喷水，以免喷水过量，建议采用压路机自带喷水装置进行适量补水。此外，在铺筑施工前的准备工作中，洒水车等机械设备不允许在底基层表面停留。

3.3 集料选择

对集料矿料级配进行适当调整，适当增加一些粗骨料的实际用量，同样适当减少细料的含量，确保混合料形成一个嵌挤的结构。混合料的拌和应达到充分且均匀，以保证质量的稳定性。

3.4 混合料碾压

混合料的碾压必须及时，以此提高混合料的压实度，提高基层整体抗压强度，增强抵抗变形产生的能力。

3.5 混合料养生

在水稳基层施工结束后，应立即进行洒水养护，实际的养生时间应达到7 d以上，在养生过程中，基层表面必须始终保持湿润。在养生结束后，应在第二天均匀洒布一层透层油。另外，在面层施工前应做好交通封闭，减少车辆荷载作用，并尽可能快的进行面层施工。施工前还要对基层进行认真的清扫，将杂物清除干净，否则会影响到面层和基层之间的正常结合，产生薄弱点。

4 结 语

综上所述，作为半刚性基层的代表——水泥稳定碎石基层，裂缝是其最容易产生的质量问题，尤其是在面层施工完成后，基层上的裂缝将不断发射至面层，导致路面开裂，若未能及时有效的加以处理，将导致更严重的病害，进而影响公路的正常和安全使用。因此，需要在掌握水稳基层裂缝产生原因的基础上，做好对既有裂缝的处理与裂缝预防，从施工中的不同环节入手，避免裂缝的产生。