作者：钟浩 | 字数：3709 | 阅读：

摘 要：水泥稳定碎石基层是高等级公路路面的基层主要形式之一，具有强度高、刚度大，整体性强、性能好等特点，但其缺点是抗变形能力差，易产生裂缝。本文结合笔者多年公路工程水稳施工经验，对水稳基层裂缝的形成进行了分析，针对裂缝产生的原因提出了处理措施。

关键词：水稳；裂缝；成因；防治措施

1 引言

水泥稳定碎石具有整体性强、承载力高、刚度大、抗冻性好、寿命长等特点而普遍应用于公路工程，但其缺点是抗变形能力差，易产生裂缝。如果施工过程中质量控制不到位，就容易产生裂缝，使基层受到损坏。如何预防水稳基层出现的裂缝，确保水稳施工质量，成为公路施工人员越来越关注的一个问题。

2 水稳基层裂缝的形成原因

新铺的水稳基层，随着混合料中水份的散失，温度和湿度变化等一系列因素容易导致水稳产生裂缝，随后，自水稳基层向上扩展到沥青混凝土面层而形成反射裂缝。基层裂缝的出现是沥青路面损坏的开始，会导致雨水下渗，软化水稳基层，造成基层强度不足而形成唧浆、啃边、沉陷等病害。水稳形成的裂缝主要有几下几种：

2.1 温差较大，产生收缩裂缝

施工期间由于昼夜温差，或水稳基层长时间暴露，经过寒冬炎夏的温差导致而成。天地万物的热胀冷缩是一种普遍现象，由于温度的变化，水稳内部的矿物颗粒也会产生热胀冷缩的体积变化，导致基层收缩，使得水稳基层处于受拉状态，形成裂缝。通常在温度较低时出现许多细小裂缝，在温度升高时，许多温缩裂缝会挤合，但在长时间内温缩裂缝反复开合，最终会形成明显的横向裂缝。

2.2 基层混合料拌和质量控制不当，产生不规则裂缝

由于施工过程中混合料中粗细集料比例变化等原因，将影响混合料的均匀性。其主要影响因素有：水泥剂量、含水量、集料质量及粗细集料比例等。如若控制不当，水稳基层混合料铺筑后产生局部横向裂缝，其特点是：缝多且密。

2.3 混合料水份消耗或蒸发，产生干缩裂缝

水泥稳定混合料加水拌和与压实后，经过压实的水稳基层在强度增长过程中，水泥与水发生水化反应，消耗大量的水份。水泥含量越高，则消耗的水份越多。或者水份蒸发散失，尤其是高温的夏天，随着水份的减少，混合料的体积将很快收缩变形，就产生了干缩裂缝。

2.4 施工工艺影响，产生裂缝

水稳混合料一般较粗，采用单独一台摊铺机进行摊铺时，摊铺速度过快，两边离析的混合料由于级配不连续，摊铺后会形成裂缝。在混合料摊铺完成后，压路机将会紧跟在其后进行碾压，速度过快同样能导致裂缝的产生。

2.5 外力影响，产生裂缝

车辆超限不但使得路面磨损程度加剧，而且基层将直接承受由路面传来的荷载，远远超出了自身的设计承载能力，产生裂缝。

3 水稳基层裂缝的预防措施

根据水泥稳定级配碎石半刚性基层的非荷载作用开裂机理分析，为减少裂缝产生，施工时要在原材料、含水量、水泥剂量、混合料的级配、摊铺、压实、切缝、养生等方面采取措施，尽可能减少施工中的裂缝。

3.1 原材料控制

标号高的水泥其收缩性比标号低的收缩性大，一般情况选择P.O32.5硅酸盐水泥就能满足施工。水泥抗折强度愈大，混合料抵抗内部温度应力的抗拉强度越大，越不易产生温缩裂缝。应选用初凝时间3h以上、终凝时间较长（宜在6h以上）的水泥。

3.2 混合料的含水量控制

含水量的控制影响到压实度的保证和裂缝的多少。含水量过小时，碾压容易起皮，难以压实；含水量过大时碾压粘轮，有轮迹，成型3天后有明显的干缩裂缝，这种干缩裂缝会随气温的升高而变宽。因此施工过程中含水量要控制适宜，施工中每天应根据日照强度和风力大小多次调整含水量，一般早、中、晚要三次调整含水量。

3.3 水泥剂量的控制

在施工过程中，有的没有类似施工经验的单位为满足强度的需要，一味用增大水泥剂量的方法来提高强度，水泥用量过大，造成7天无侧限抗压强度过高，正常强度越高，刚性就越大，基层材料与底基层材料的模量比就会增加，从而增大基层底面由行车荷载引起的拉应力或拉应变，使基层在行车荷载下产生开裂。所以，水泥剂量一定要控制准确，用量太小固然减少了胶凝作用，但用量太大会加大水化热反应，极易形成裂缝。实践表明，一般在水泥剂量为4%-5%时，混合料的最大干缩应变和平均干缩系数都达到最小值，具有较强的抗干缩能力，然后随水泥剂量的增加，干缩值也开始增加。在实际应用中，水稳的基层强度只要满足设计强度就行。

3.4 混合料的级配控制

集料中单个颗粒的最大粒径不应超过31.5mm，级配应满足设计和规范要求。拌和前，首先分别称出拌缸中不同规格碎石的重量，测定其计量的准确性。然后进行试拌，用四分法取样筛分，根据筛分结果重新调试，直到符合级配要求。正式生产时每天仍需取样筛分，进行调试。

3.5 混合料的摊铺控制

拌和好的混合料应尽快运送到摊铺现场，运送过程中，车上的混合料应予以覆盖，以减少水份损失。在混合料摊铺前，下承层表面应洒水润湿。摊铺机应保持连续、缓慢、匀速的摊铺，尽量避免摊铺机等料现象，等料处容易发生块状离析；螺旋布料器应缓慢匀速旋转且其中料位应位于其2/3高度；如果因供料跟不上使得停机时间较长，则应按摊铺作业结束来处理工作面。因摊铺机宽度限制，必须采用多幅施工时，可采用多台摊铺机呈梯队同时摊铺。摊铺时应匀速摊铺，如出现其他原因影响供料，造成供料不足，应调整作业速度，以维持不间断作业。

3.6 混合料的压实度控制

混合料摊铺后，应尽快完成碾压，缩短从加水拌和到完成碾压的延迟时间。如果不及时碾压，就将影响压实度，混合料的强度和性能也会下降，抗裂缝能力也下降。根据混合料的含水量、天气状况、碾压长度等因素确定开始碾压的时机。当天气炎热干燥时，水稳表层水分蒸发很快，可补洒少量的水。

3.7 切缝和灌缝

切缝应掌握好最佳时间，，如果计划水稳养生期小于2个月，则在水稳养生强度达到40%时进行切缝，切缝深度为厚度的1/3，路面宽度大于15m的，每10-15m切一道横缝，路面宽7～15m的，20m切一道横缝。切缝后应彻底清缝，然后灌注热沥青，灌缝应饱满。灌缝后铺设聚酯玻纤布，聚酯玻纤布宽度一般为100cm，若留有纵缝，纵缝使用的聚酯玻纤布宽度一般为100cm。

3.8 养生及交通管制

水稳是水硬性材料，碾压完成后要及时养生，保持混合料的含水量不受损失，决不能让基层曝晒变干裂缝。有资料表明在同期内通过养生的水稳是不养生的水泥稳定级配碎石强度的1.5～2倍，而且养生的水泥稳定级配碎石出现干缩裂缝比不养生的要少得多。基层施工完成后，表面没及时覆盖，受自然环境的影响，表面游离水蒸发过快，产生急剧体积收缩，而此时集体料早期强度低，不能抵抗这种应力也易导致开裂。因此要求在基层施工完后，对其裸露表面应及时用潮湿材料覆盖，认真养护，同时进行好交通管制。

3.9 施工时间的选择

水稳最好选择在年平均气温时施工，减少温缩应力的影响。夏季高温天气施工时，应避免在中午温度最高时施工，很容易产生干缩裂缝。冬天气温低于5℃时，一般不能进行水稳基层的施工。在有冰冻的地区，应在第一次重冰冻（-3～-5℃）到来之前半个月到一个月前完成。

3.10 基层完工后应立即进行下道工序施工

在养护完成7天后，应该要对路面进行钻芯检验，保证芯样密实、完整，成型良好。在交通开放后，还要进行清扫和冲洗，去除表面的浮浆。如果基层表面略微粗糙，有碎石外露的现象，但是不松散且强度均匀，就达到了检验标准。然后喷洒稀释沥青或乳化沥青形成稀浆封层，洒完油后应尽快铺筑面层，透层油沥青虽有一定的保温作用。但随时间延长，半刚性基层混合料中由于水份不断散失而产生干缩裂缝；在温差大时半刚性基层也可能产生温缩裂缝，为保护基层不产生收缩裂缝，必须尽快铺筑面层。随着基层暴露时间的增加，平均干应变和干缩系数都在增长。

4 水稳基层裂缝的防治措施

4.1 聚酯玻纤布处治技术

通过验证，水稳基层和沥青面层之间加铺水稳裂缝专用聚酯玻纤布是一种有效的措施。聚酯玻纤布可以限制水稳基层继续开裂，并使水稳基层和沥青混凝土面层在裂缝处结合力减小，又不破坏它们的力学特性。加铺水稳裂缝专用聚酯玻纤布首先得清扫基层裂缝处的灰尘，然后喷沥青粘层油，喷洒应均匀，喷洒量为1.0 kg/m，喷洒范围比聚酯玻纤布宽10cm。最后铺设聚酯玻纤布，毛面朝下，并用水泥钉固定好。

4.2 密封胶封缝技术

水稳基层出现裂缝，需要进行及时的封填处理，防止病害的进一步扩展和蔓延。密封胶加热到180℃以后，粘度变得很低，灌入裂缝后，很快就渗透到裂缝两侧的混合料中并融合到一起。在灌缝之前，首先要用切缝机对裂缝进行切缝处理，当裂缝宽度超过3mm，都应该进行切缝。

5 结语

综上所述，影响水稳基层裂缝形成的原因是多方面的，施工时要在多方面采取控制措施，加强管理，精心组织施工，才能减少水稳基层裂缝的产生，使得水泥稳定碎石的施工质量得到保证。

参考文献

[1]董勋，杨彩青等.聚酯玻纤布在基层顶面的应用[J].公路，2009，（8）.

[2]胡力群，沙爱民.半刚性基层材料温缩系数测定影响因素研究，公路交通科技 2007（01）