水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫產生的現(xiàn)象、原因、預防對策及處理辦法

1、水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫產生的現(xiàn)象、原因、預防對策及處理辦法【摘要】通過對水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫形成的危害、原因進行深入分析，結合水泥混凝土、瀝青混凝土路面破損實際狀況，提出減少水泥穩(wěn)定碎石基層的橫向干縮溫縮裂縫應采取的相應預防和處理措施。【關鍵字】水泥穩(wěn)定碎石基層；裂縫；現(xiàn)象；原因；預防；處理辦法目前，我國高等級公路、高級路面，較多采用半剛性基層，水泥穩(wěn)定碎石是較為常見的半剛性路面的基層材料，相對于石灰穩(wěn)定類，水泥穩(wěn)定碎石基層有良好的力學性能和結構整體性能。其優(yōu)點是取材方便、成型快，施工速度快，配套設施操作方便，材料來源豐富，價格低廉，是一種優(yōu)良路面基層材料；同時水泥穩(wěn)定類粒料早期強度高，可以大大

2、縮短施工周期；如有早期通車要求，因其承載能力大，效果要好于石灰穩(wěn)定類粒料基層；水穩(wěn)定性好，抗凍性好，耐沖刷，目前在我國高等級公路建設中廣泛應用。但是隨著該結構的大量使用，其缺陷也逐步體現(xiàn)出來，尤其因為水泥硬化時的水化反應和外界溫度影響，裂縫問題最為突出。1、裂縫產生的現(xiàn)象及危害水泥穩(wěn)定碎石基層是半剛性結構，處理不好易產生裂縫。一般在基層頂面沿橫向開裂形成裂縫，裂縫大多為等距，縫寬在0.5-3.5mm之間，縫長不定。較早出現(xiàn)的裂縫是在水穩(wěn)層養(yǎng)生過程中開始出現(xiàn)，有的是在路面通車后在行車荷載作用下出現(xiàn)。水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫的危害主要是：（1）養(yǎng)生過程中出現(xiàn)的反射裂縫，在行車荷載、溫度荷載及降水的綜合

3、作用下，裂縫縫隙處向下滲透自由水，降低水穩(wěn)基層承載能力。（2）路面通車后在車輛荷載反復作用下使基層原有細微裂縫逐漸發(fā)展擴大，使面層出現(xiàn)與基層相同的、有規(guī)則的反射裂縫。這兩種病害均導致路表水通過裂縫進入路面結構，基層的細集料形成泥漿被行車荷載擠出路面。水泥混凝土路面因反射裂縫開裂、起拱、碎板；瀝青混凝土中粘附在碎石表面的瀝青剝離，路面出現(xiàn)坑洞、碎裂、松散。路面結構強度、承載能力降低，最終造成影響道路使用壽命。2、裂縫產生的原因從水泥、碎石等材料的要求及生產工藝進行分析，主要有以下方面原因產生裂縫：（1）配合比設計不合理，或生產配比控制不嚴，造成混合料偏細。（2）施工中使用水泥的標號不同、批號不同

4、、品種不同，摻合在一起使用，因不同的收縮應力易形成收縮裂縫；施工中水泥劑量偏大和水灰比的加大易造成收縮，當收縮受到約束時，容易形成裂縫。（3）拌合過程中，含水量控制不好，沒有充分考慮天氣、運距對混合料含水量的影響?；旌狭虾肯鄬τ谧罴押窟^低，保證不了水泥穩(wěn)定層水化作用所需的足夠水份，強度無法形成，也不易壓實；過高，水穩(wěn)層成型之后有多余的游離水分填充空隙，當其發(fā)揮后，就有可能造成干縮裂縫。（4）拌合不均或攤鋪時離析嚴重，會產生裂縫。（5）高溫期施工，養(yǎng)生不及時，出現(xiàn)干縮開裂現(xiàn)象。（6）碎石在加工過程中山皮未剝離干凈，導致0-4.751mm的規(guī)格料中，小于0.075mm含量超過5%，塑性指數(shù)

5、超過9。（7）碾壓不密實。在進行基層碾壓時，有的施工位置未達到要求的遍數(shù)，或含水量未控制好，造成不密實。當承受荷載后，變型過大，產生裂縫。（8）過早開放交通。由于沿線有施工運輸車輛不能完全斷絕交通，而運料車又是重車，當水溫層強度未達到要求就開放交通，就容易產生裂縫。3、裂縫的預防（1）嚴格控制碎石的加工質量。要求把碎石上附著的風化了的山皮剝凈。在片石投入破碎機之前，使用振動傳輸上料機，把殘土篩除，同時控制碎石的規(guī)格，及時更換錘頭，以防不符合規(guī)定規(guī)格和針片狀的碎石產生。（2）進場水泥嚴格檢測，其各項指標必須滿足規(guī)范要求。不合格水泥嚴禁使用。一般的水泥穩(wěn)定碎石基層，其設計強度通常為3-5mpa。設

6、計強度越高，所需水泥用量越大?；鶎觿傂栽酱?，越易產生干縮性裂縫，縫寬也越大，所以規(guī)范規(guī)定水泥用量6%，控制好水泥劑量在0.5%的范圍之間，不能超過5.5%。（3）加強檢測生產配合比，使其滿足設計配合比。強化拌合站操作人員的質量意識，各料倉上料及時，并派專人負責，防止有料倉出料口堵塞現(xiàn)象。嚴禁料倉缺料或堵塞時，繼續(xù)上料。（4）拌合料中含水量的控制，應使其在到達現(xiàn)場攤鋪時略高于最佳含水量1%-2%左右。水泥穩(wěn)定碎石基層需要足夠的水分才能滿足水泥水化的需要，但在施工中如果含水量過大，在碾壓時就容易出現(xiàn)車轍，并且細料及水泥漿會隨水分一起上浮至表面，使之產生干縮性裂縫。因此施工時，應根據(jù)天氣情況適當增加

7、或減少拌合用水量，確保碾壓時混合料含水量在最佳含水量范圍內。（5）水穩(wěn)碎石基層施工最好選擇在氣溫變化不大時期施工，使結構內部溫度應力較小，水穩(wěn)層不易產生熱脹冷縮現(xiàn)象，防止施工時因氣溫相差大產生溫縮性裂縫。酷暑條件下施工，應選擇在早晚時間，盡可能避開中午時間進行攤鋪。要加強覆蓋灑水養(yǎng)護，保證水穩(wěn)層處在濕潤狀態(tài)。（6）嚴格控制集料級配，減少混合料中細集料含量；通過碾壓控制好結構層壓實度。結構層壓實度越高，強度與剛度越高，干縮性就會降低。所以，控制好級配和壓實度可預防裂縫產生。碾壓及時，確保在水泥初凝前壓實成型，最好從拌合到碾壓完畢，控制在2h內。碾壓完畢檢測壓實度必須達到98%以上。（7）攤鋪完成

8、、成型之后及時覆蓋養(yǎng)生，及時用草袋、麻袋覆蓋進行灑水養(yǎng)護，防止基層因混合料內部發(fā)生水化作用和水分過度蒸發(fā)引起表面的干縮性裂縫。如果在冬天施工溫度較低，則可用一層塑料薄膜再加上二層土工布覆蓋保溫，不一定需要灑水養(yǎng)護。（8）由于基層分兩層攤鋪，應盡量縮短兩層的施工間隔時間，以7-15h為宜。上基層攤鋪完，也要加強養(yǎng)生，封閉交通。養(yǎng)生7d之后，盡快做好預拌碎石封層。一個月之內嚴禁載重運輸車在上行走，一個月之后也只允許適度開放交通，要求限速在20km/h以內。（9）及時實行交通管制。7h之內嚴禁任何車輛通行。4、裂縫的處理（1）針對已產生的裂縫，為防治其繼續(xù)擴散和反射到面層上，避免雨水侵蝕，阻止水分滲

9、入，防止病害的進一步擴展和蔓延，必須對裂縫進行處理?？捎酶男匀榛癁r青來灌縫。改性乳化瀝青在常溫和低溫時均有著較高的彈性，可隨著裂縫的脹縮而發(fā)生彈性變形，始終保持其密封作用，可長期、有效地封閉水穩(wěn)層的裂縫。在灌縫之前，首先要用切縫機對裂縫進行切縫處理，當裂縫寬度超過3mm時，都應進行切縫，然后把裂縫周圍用鼓風機吹干凈，再用噴灑車的噴槍來灌縫，當改性瀝青破乳之后形成粘結狀態(tài)。（2）對較小的裂紋，直接噴灌；對于寬度1-2mm的縫，噴灌后加鋪自粘式玻璃纖維格柵（網格尺寸為11cm）；對于大于2mm的縫，先沿縫切成上口v形槽，吹掃干凈之后灌縫，也須加鋪自粘式網格尺寸為11cm的玻璃纖維格柵。（3）裂縫處理完之后，必須盡快做好封層，施工完封層才允許開放交