李超

摘 要：水泥穩(wěn)定碎石基層具有強度高、穩(wěn)定性強、抗?jié)B性好等特點，被廣泛的應(yīng)用于公路建設(shè)中，但隨著水泥穩(wěn)定碎石基層的廣泛使用，其帶來的早期裂縫問題顯得尤為突出，不僅嚴重到公路的平整度，也帶來了極大的安全隱患。因此，研究水泥穩(wěn)定碎石基層的危害性，提出有針對性的預(yù)防措施顯得尤為重要。文章對此進行了探討。

關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石基層；裂縫；預(yù)防

中圖分類號：U415.12 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）29-0156-01

近年來，水泥穩(wěn)定碎石基層作為公路路面結(jié)構(gòu)的主要承重層，得到了廣泛的應(yīng)用。水泥穩(wěn)定碎石基層的使用大大提高了公路路面的使用壽命，降低了公路路面發(fā)生坑槽和凍害的幾率，而且水泥穩(wěn)定碎石基層材料比較便宜，原料來源豐富，因而得到了大力的推廣。但在工程實踐中我們發(fā)現(xiàn)，隨著時間的推移，水泥穩(wěn)定碎石基層的物理性能開始發(fā)生變化，其強度、穩(wěn)定性、抗?jié)B性開始弱化，導(dǎo)致使用水泥穩(wěn)定碎石基層的公路在早期階段容易形成干縮裂縫和低溫收縮裂縫，裂縫形成后，在瀝青面層與半剛性基層層間會形成一個薄弱點，在溫度變化和行車荷載的作用下，該薄弱點的壓力逐漸集中，會引起瀝青面層的開裂，在荷載的反復(fù)作用下，該裂縫會逐漸擴展到瀝青表面，形成瀝青面層反射裂縫。瀝青面層反射裂縫的產(chǎn)生會迅速引起瀝青面層出現(xiàn)龜裂等病害，不僅影響了道路的美觀和舒適性，而且路面積水順著裂縫滲入進來，破壞了路面結(jié)構(gòu)，大大降低了公路的正常使用壽命，維修和養(yǎng)護起來也十分麻煩，需要大量的資金投入。因此，水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫是當(dāng)前公路行業(yè)所面臨的一大技術(shù)難題，也正是由于這一缺陷影響了水泥穩(wěn)定碎石基層的進一步推廣和應(yīng)用。

1 提高抗裂穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量的措施

1.1 增加瀝青面層的厚度

通過增加瀝青面層的厚度可以顯著的提高基層反射裂縫產(chǎn)生的幾率。從國際工程實踐中可以看出，在施工中適當(dāng)?shù)脑黾?5～25 cm厚度的瀝青面層厚度，不僅可以降低瀝青面層的溫度變化，減少加鋪層的拉應(yīng)力，還可以增加路面結(jié)構(gòu)的彎曲剛度，降低接縫處的彎沉差，減少加鋪層的剪切應(yīng)力。同時，可以延長其疲勞斷裂壽命。但這種方法的弊端也是顯而易見的：①通過增加瀝青面層的厚度也增加了路面標(biāo)高，受到路面標(biāo)高的限制；②這種方法必然大幅度增加工程施工成本；③在高溫天氣下，瀝青混合料會在高溫作用下產(chǎn)生蠕變，引起車轍的產(chǎn)生；{4}增加瀝青面層的厚度后，原來的利用水泥混凝土板做路面基層的優(yōu)勢被消弱了，可見，這種措施有一定的局限性。

1.2 在面層與基層之間增加級配碎石層

在工程實踐中，施工人員發(fā)現(xiàn)，可以用具有一定厚度的優(yōu)質(zhì)級配碎石來作為公路路面的上基層，下基層用半剛性材料，這種上柔下剛的組合基層結(jié)構(gòu)能夠很好的防止半剛性基層反射裂縫的產(chǎn)生，而且這些級配碎石基層還能起到排水的作用。級配碎石層最好選用特粗式開級配瀝青碎石混合料所組成，具有20%～35%的空隙率，可以提供一種散逸運動的方式，能夠把交通荷載與環(huán)境溫度作用下所引起的原水泥混凝土路面板產(chǎn)生的運動消散掉。這種施工手法在國內(nèi)不大常見，在美國、澳大利亞等國家應(yīng)用廣泛，效果也不錯。唯一的缺陷是增加了施工成本。

1.3 加強攤鋪質(zhì)量控制

攤鋪環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制對于提高水泥穩(wěn)定碎石基層的抗裂性具有重要作用。很多瀝青路面裂縫的出現(xiàn)與攤鋪環(huán)節(jié)控制不力有很大的關(guān)系。攤鋪前，要將道路表面清理干凈，不能留有雜物，并灑水將表面潤濕。實踐證明，在道路下基層施工時在基層灑一些水泥漿，有利于攤鋪的順利進行。同樣，在上基層施工時，也要在下基層灑上一些水泥。攤鋪時要注意速度的掌控，一般來說，抗裂水泥穩(wěn)定碎石粗集料含量高、粒徑大，如果攤鋪機速度掌控不好，很容易發(fā)生離析現(xiàn)象。一般情況下，攤鋪機速度控制在1.0～3.0 m/min之間，在攤鋪前必須認真檢查攤鋪及碾壓設(shè)備，以免由于機械故障造成中途停機，攤鋪機的夯錘或夯板的振搗頻率要均勻一致，避免施工停止問題的出現(xiàn)。每臺攤鋪機的后面都要有專人負責(zé)，主要將對局部出現(xiàn)的集料集中問題進行鏟除，然后用合格的混合料進行替代。保證基層的高、厚、平整度達到設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)，尤其注意對超高段補強厚度的調(diào)整。一臺攤鋪機最好搭配5輛以上的運料車，運料車卸料時，掌握攤鋪機收斗時機，攤鋪機不要完全用完受料斗中的混合料，最好留少部分在里面，避免現(xiàn)場攤鋪作業(yè)出現(xiàn)缺料現(xiàn)象。

1.4 加強抗裂穩(wěn)定碎石的配合比設(shè)計

要提高水泥穩(wěn)定碎石的抗裂性，就要加強抗裂穩(wěn)定碎石的配合比設(shè)計，配合比設(shè)計的原則是既要達到一定的設(shè)計強度，又要保證溫縮和干縮系數(shù)的要求。首先，水泥用量要保證合適的范圍內(nèi)，一般控制在5%～6%之間。如果水泥摻入量太少，會影響穩(wěn)定碎石的強度系數(shù)。如果摻入過多，在強度提高的同時也會帶來干縮裂縫的產(chǎn)生。另外，在水泥類型的選擇上，不僅要考慮終凝時間長、水化熱低等指標(biāo)，還要考慮抗析強度等指標(biāo)，抗析強度越大的水泥料越不容易形成裂縫。一般的礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥都有不錯的抗析強度，被廣泛應(yīng)用于抗裂性水泥穩(wěn)定碎石基層施工中；其次，抗裂穩(wěn)定碎石的集料要滿足施工技術(shù)規(guī)范的要求，一般來說，集料平均粒徑越大，水泥對干縮性的影響就越小，在相同條件下，水泥穩(wěn)定中粗粒土的收縮性較細粒土的收縮性要小得多。因此，對碎石中直徑小于0.6 mm的顆粒要進行必要的液限和塑性指數(shù)試驗。

1.5 提高混合料的拌合質(zhì)量

均勻性是影響水泥穩(wěn)定碎石抗裂性的關(guān)鍵因素，為保證抗裂水泥穩(wěn)定碎石混合料拌和均勻，基層水泥穩(wěn)定碎石必須采用集中廠拌混和料，拌和廠對于不同規(guī)格的集料應(yīng)該分別堆放，應(yīng)有可靠的隔離措施。拌合時，拌和含水量應(yīng)比最佳含水量略高，若氣溫較高或運輸距離較長時應(yīng)高一些，以彌補混和料運輸、攤鋪和碾壓過程中水分的損失。拌和設(shè)備的性能決定了混和料的配料精度和均勻性，在選擇設(shè)備時，要根據(jù)施工的具體情況做出判斷，滿足工程所需要的配料精度，一般選用生產(chǎn)能力大于400 t/h的高性能拌和機，保證物料的配合比，達到均勻攪拌的效果。同時，最好配有電子計算裝置。拌合時要有專門人員負責(zé)對拌合時間、水泥劑量、加水量等的控制，對拌合料取樣檢測時，可以在皮帶運輸機驟停狀態(tài)下進行，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時調(diào)整。

1.6 養(yǎng)生及交通管制

抗裂性水泥穩(wěn)定碎石基層經(jīng)過最終碾壓后，要進行壓實度的檢測，保證濕度和高程達到設(shè)計要求。合格后立即進行養(yǎng)生和交通管制，養(yǎng)生期間要嚴禁車輛通行，除了灑水車之外。合理的養(yǎng)生措施不僅可以大幅提高水泥穩(wěn)定碎石強度，而且可以避免干縮裂縫的形成。對于新鋪的水泥穩(wěn)定碎石而言，隨著時間的推移，混合料中的水分開始揮發(fā)，形成一定的干縮應(yīng)力，水分流失的越快，干縮應(yīng)力就越大。如果養(yǎng)生不及時或者措施不到位，水流流失形成的干縮應(yīng)力很容易在道路上表面形成干縮裂縫，并越來越大。養(yǎng)生時需要借助灑水車對水泥穩(wěn)定碎石基層灑水，保持表面濕潤，防止水泥混合料中水分流失。遇到高溫天氣，還要在水泥穩(wěn)定碎石基層上加鋪草簾子和毛氈，再利用灑水車灑水，灑水的次數(shù)應(yīng)根據(jù)工程的實際情況來調(diào)整。

2 結(jié) 語

抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層優(yōu)點很多，但其帶來的早期裂縫問題也不容忽視。對于施工方而言，要嚴格做好水泥穩(wěn)定碎石的配合比設(shè)計，加強施工過程的質(zhì)量控制，嚴格執(zhí)行施工技術(shù)規(guī)范，重視養(yǎng)生工作，確保工程質(zhì)量。

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