浅议水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治

薛宏霞

摘 要：近几年来水泥稳定性碎石基层广泛应用，成为面路面最常用的基层类型，它较高的强度、抗渗性和抗冻性为路面提供高稳定性性能的同时也带了了困扰：收缩裂缝，路基收缩裂缝导致路面裂缝，直接影响到了路面行车的质量和舒适度我省内的国道、省道、高速公路收缩裂缝问题极为常见，亟待解决。

1 水泥稳定碎石基层裂缝及其危害

目前高级路面大多采用水泥稳定碎石作为基层。水泥稳定碎石是采用级配碎石作骨料，配之胶凝材料和灰浆进行嵌缝，按嵌挤原理铺摊压实，它依靠碎石之间的嵌挤锁结原理保持刚性强度，同时依靠足够的灰浆体积填充骨料的空隙使其迅速结城板块，因而具有较高的强度、抗渗性和抗冻性。

由于水泥稳定碎石基层的半刚性结构特点，致使其易产生有规律性的裂缝，通常在基层顶面出现大量宽度为0.5～4mm左右，横向的间隔为5～10m的裂缝。这种基层裂缝对道路产生严重的危害：迫害水泥稳定碎石基层的结构稳定性，降低基层的强度；会继续发展、扩大，由基层反射到路面，使路面产生范围更大的横向裂缝，甚至导致路面起拱。

2 收缩裂缝产生的原因分析

通过分析水泥稳定碎石基层的材料组成、工作环境以及裂缝的外在特点，我们判定水稳碎石基层产生的裂缝主要为收缩裂缝，产生收缩裂缝的原因主要有两个：温度裂缝和干缩性裂缝。

2.1 干缩性裂缝。水泥稳定碎石基层从开始铺设进入养护阶段，到养护阶段结束开始铺设面层沥青混凝土阶段都会产生干缩现象。水泥稳定碎石铺设成型开始养护的七天时间内，结构内的内部水分、拌合用水、以及外部养护洒水和内部原料发生水化反应，结构内部混合料体积收缩，产生收缩拉力，造成收缩拉裂。这种程度的干缩对内部产生拉裂裂缝相对有限。

一般从基层养护后到铺设沥青混凝土面层，时间间隔较长，水泥稳定性碎石阶层直接曝露于空气中，受外部干燥和降雨等自然条件的影响，基层内的从水分饱和到蒸干，导致基层料长期处于失水干燥和饱水两种状态的循环，基层多次重复干缩过程，拉裂现象必然会随着每一次水化循环越来越严重。

第二阶段实质就是多个第一阶段的循环，所以第二阶段造成的裂缝从数量和严重程度上远远大于第一阶段。

2.2 温度裂缝。水泥稳定碎石基层整体内部由级配骨料、水及空隙气体组成，受大气温度的影响产生热胀冷缩作用。原材料中砂石料不同粒径收缩系数不同，粘土和其它胶体颗粒温度系数也大不相同。各种原材料的收缩膨胀系数不同造成了基层内部不可协调的收缩拉力和膨胀压力。基层内部失去稳定性，造成裂缝现象。

3 裂缝的预防措施和处理技术

3.1 裂缝的预防

原材料选取与配合比控制。（1）水泥。水泥宜选用强度等级较低的普通硅酸盐水泥，由于水泥影响混合料的收缩系数，故水泥配合比含量必须精确，当水泥含量高时，混合料收缩系数大，容易产生裂缝。而水泥含量低时混合料不能达到设计强度。为了保证水泥稳定碎石基层施工质量必须保证水泥的初凝终凝时间，水泥初凝时间3h以上，终凝时间6h以上，当外界温度较高或较低时可以适量调整。（2）石料。作为水泥稳定基层用的碎石要求相对不高，往往一个道路工程需要使用大量的矿岩作为水泥稳定基层的碎石，只要保证进场碎石的相对密度、压碎值，确保碎石内有机质和硫酸盐含量不超标便可。

同时控制好碎石颗粒级配，细基料较多时不但增加了水泥用量导致基层表面返砂，同时集料温缩性系数加大、受环境变化体积变化幅度大，严重影响了碎石基层的稳定性。所以必须采取相应措施严格控制混合料中小于0.075的颗粒（矿粉、粘土）含量，可以在碎石破碎现场加水洗装置，也可在破碎机皮带运输机最后一道环节上加装旋转的滚动筛，经过以上工序小于0.075的颗粒含量将会大大减小。

3.2 施工控制

3.2.1 施工季节或时间的选取。施工气温直接影响着水泥稳定碎石基层的温缩性，施工时气温当选在年平均气温时，施工气温与年极冷极热气温温差越大，基层越容易产生温缩性裂缝。极热气温下施工应避开太阳暴晒时段，同时加大养护力度，使水泥稳定碎石基层长期保持湿润。极冷气温下不能施工，当气温低于5℃时停止水泥稳定碎石基层的施工。

3.2.2 基层压实度。基层压实度直接影响级配骨料、胶混合物和砂浆的嵌挤锁结，决定着各级配骨料通过胶混合物和砂浆的粘结牢固程度，基层压实度不高，造成各骨料粘结不牢、产生裂缝，进而直接影响着基层的稳定性。施工时为保证压实度达到标准，基层宜用专业机具分初压、复压、终压三个阶段进行碾压。

碾压过程中的注意要点：及时碾压，碾压时应慢起步缓刹车，由低处向高处重叠1/2轮宽，成阶梯状碾压，不在未压实的路面上转向，而应后退至起点，开始下一步碾压。待碾压结束后要对压实对进行检测，按照检测结果对压实度不符合要求的路段立即进行重新碾压夯实。

3.2.3 设置伸缩缝。水泥稳定碎石基层施工时要根据要求在基层设置伸缩缝和膨胀缝，伸缩缝用于夏季，设置时缝必须深入到基层厚度的1/4以下，用沥青胶灌缝。膨胀缝用于冬季，设置时缝隙完全深入到基层底部，用沥青胶灌缝夯实，并以膨胀缝为中心铺设玻璃格栅，防止膨胀缝对沥青混凝土自下而上的反射。

3.3 养护控制、管理维护及施工协调

因为水泥稳定性碎石基层内部含水率是裂缝形成的管件，所以我们对水的控制完成基层的养护。基层铺设碾压成型后应及时进行洒水养护，当夏季温度较高时，基层失水较快容易产生裂缝，我们应洒水养护后在表面覆盖薄膜，以避免水分的过快流失。当冬季施工时，为了防止基层内水分受冻膨胀，影响结构稳定性，应在基层表面覆盖草帘或采取防冻措施。

基层碾压成型后到铺摊沥青混凝土之前，一定对基层路面进行严密的管理维护，不允许基层表面堆放重物，严禁大型设备、超载车辆行驶。待第二层七天养护期满后方可开放交通。道路施工应与天然气、热力等管线配合施工，管线施工时控制沟槽开挖程度，严禁将周围基层下部基础掏空，待施工结束后，尽早继续道路下封层施工，以减少基层失水

3.4 裂缝的治理

对于长度大于10m，且间距小于5m的过大的裂缝直接进行返工处理。对于较的裂缝直接在裂缝里灌注沥青，然后粘上1到3层玻纤格栅，保持基层的刚性和整体性，这是处理基层裂缝反射裂缝常用的方法。玻纤格栅横向搭接宽度为搭接10cm，纵向搭接为5cm。为了保证玻纤格栅粘结性，施工时应先在基层涂抹粘层油，然后铺设玻纤格栅，然后用机械在玻纤格栅表面顺直碾压，组后再涂抹一回粘油层确保玻纤格栅粘接牢固，最后铺设沥青混凝土面层。

收缩裂缝对于公路的危害是不言而喻的，降低了公路的使用寿命，同时大大增大了我国公路的维修投入，我们应该从本质上分析水泥稳定碎石基层裂缝的原因，根据原因制定行之有效的预防措施和治理手段，并且从公路施工、养护及管理运行上严格进行要求，真正较少基层裂缝现象。

参考文献

[1] JTJ034-2000公路路面基层施工技术规范.

[2] 交通部.JTJ034-2000公路路面基层施工技术规范.

[3] 李建鑫.浅析水泥稳定碎石基层裂缝产生原因及防治方法[J].科技信息，2007.

[4] 沙爱民.半刚性路面材料结构与性能[M].北京：人民交通出版社， 1998.