淺談水穩(wěn)碎石基層裂縫的成因危害及控制措施

肖峰

摘 要：針對(duì)水穩(wěn)碎石基層裂縫類型以及產(chǎn)生原因加以詳細(xì)的識(shí)別和分析，提出針對(duì)性的預(yù)防控制措施，能夠在具體施工建設(shè)過(guò)程中，提前做好相應(yīng)的預(yù)防施工管理，加強(qiáng)保養(yǎng)和管理，使得公路基層路面更加堅(jiān)固、穩(wěn)定，延長(zhǎng)使用壽命。

關(guān)鍵詞：水穩(wěn)碎石；基層裂縫；成因；危害；預(yù)防措施

水穩(wěn)碎石有很好的力學(xué)性能和板體性能，其初期強(qiáng)度較高，并且隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，其強(qiáng)度越來(lái)越好，其力學(xué)強(qiáng)度大小需要根據(jù)不同工程施工建設(shè)需要進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，水穩(wěn)碎石具有較強(qiáng)的抗凍性能，水穩(wěn)性高，耐沖刷，因此在路面施工建設(shè)過(guò)程中應(yīng)用非常廣泛。但是這種材料也存在一定的缺點(diǎn)，脆性比較大，因此對(duì)于溫度、濕度等變化會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的反應(yīng)，容易引起溫度裂縫、干濕裂縫等，從而使得路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降，影響了路面的正常使用，因此在具體使用時(shí)，需要揚(yáng)長(zhǎng)避短，采取有效的預(yù)防干預(yù)措施加以全面控制。

一、基層裂縫類型以及成因

1.溫縮裂縫

水穩(wěn)碎石中含有5.0%的水泥成分，水泥具有熱脹冷縮的功效，在混合料初期階段，水泥水化過(guò)程中會(huì)釋放大量的熱量，但是散熱比較緩慢，這就會(huì)引起熱量無(wú)法及時(shí)散出，而引起內(nèi)部溫度升高，熱脹冷縮，內(nèi)部體積膨脹，一旦外部遭遇到比較寒冷的天氣時(shí)，就會(huì)發(fā)生收縮，內(nèi)漲外縮互相作用，產(chǎn)生較大的應(yīng)力，這種應(yīng)力一旦超過(guò)極限抗彎拉伸強(qiáng)度后，就會(huì)產(chǎn)生溫縮裂縫。

2.干縮裂縫

水穩(wěn)碎石是在比較干燥的空氣中完成硬化處理的，伴隨著水分的流失和減少，體積就會(huì)發(fā)生收縮變形，每間隔一段距離就會(huì)產(chǎn)干縮裂縫，水穩(wěn)碎石裂縫的產(chǎn)生和水泥、集料等之間存在非常緊密的關(guān)聯(lián)，一方面混合料在凝結(jié)硬化時(shí)，水泥、水產(chǎn)生了較大的水化反應(yīng)，會(huì)造成大量的水分流失，水泥含量也越來(lái)越高，消耗的水分就會(huì)更多，另一方面集料也會(huì)在表面吸附一定的水量，細(xì)料成分越多，表面吸附的水分就越多，再加上基層施工建設(shè)過(guò)程中，含水量多，因此蒸發(fā)散失的水分就會(huì)增多，從而形成裂縫。

3.縱向裂縫

水穩(wěn)碎石早期施工建設(shè)過(guò)程中，施工控制不當(dāng)就會(huì)引起施工裂縫，其最大的原因就是局部土基壓實(shí)度、基層壓實(shí)度沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，同時(shí)再加上基層厚度增大，分層碾壓處理時(shí)，厚度比較薄弱，從而形成縱向裂縫。

4.網(wǎng)狀裂縫

這是一種龜裂，主要是局部彎沉過(guò)大，外力影響下產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)破壞，形成了較大的結(jié)構(gòu)破壞，一旦雨水進(jìn)入后，就會(huì)造成翻漿，從而引起裂縫。

5.沉降裂縫

沉降裂縫主要是由于路基不均勻，或者是基層底部壓實(shí)度和密度沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，在重壓下產(chǎn)生了反射裂縫，在路面上形成了高低不等的裂縫差。

二、基層裂縫控制措施

1.原料控制

在裂縫防治過(guò)程中，一個(gè)很重要的影響因素就是原材料，在原料管理時(shí)，主要需要對(duì)水泥、石料進(jìn)行管理控制。水泥的終凝時(shí)間有限制，通常凝結(jié)時(shí)間是六小時(shí)到十小時(shí)之間，夏天施工建設(shè)過(guò)程中，溫度比較高，凝結(jié)速度比較快，因此凝結(jié)時(shí)間必須要保證不低于十小時(shí)，在春天、秋天施工建設(shè)過(guò)程中，凝結(jié)速度比較緩慢，因此凝結(jié)時(shí)間可以控制在六小時(shí)以上。同時(shí)水泥標(biāo)號(hào)不能夠太高，通常不超過(guò)52.5R，可以采用普通材料，水泥用量在5.0%作用。當(dāng)水泥劑量太低時(shí)，就會(huì)使得混合料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)要求，水泥量抬高時(shí)，收縮系數(shù)會(huì)變大，容易在溫度、濕度等變化的情況下，引起裂縫，因此水泥劑量大小一定要根據(jù)具體建設(shè)需要以及周圍環(huán)境條件等進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。

石料粗細(xì)會(huì)對(duì)水穩(wěn)碎石的強(qiáng)度產(chǎn)生很大的影響，石料越粗，強(qiáng)度越大，穩(wěn)定性也較好，可以更好的預(yù)防裂縫發(fā)生。但是石料過(guò)粗時(shí)，顆粒之間的粘貼力下降，縫隙增大，一旦車輛經(jīng)過(guò)后，表面層很容易跑散，從而使得基層平整度下降，產(chǎn)生沉積裂縫。石料過(guò)細(xì)時(shí)，強(qiáng)度到不到標(biāo)準(zhǔn)要求，道路使用年限縮短，施工質(zhì)量下降，因此石料粗細(xì)一定要根據(jù)具體建設(shè)需要以及周圍環(huán)境條件等進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。

2.施工管理控制

在具體施工過(guò)程中，需要做好多方面的施工管理控制。一方面是密實(shí)度。水穩(wěn)碎石混合料的密實(shí)度非常關(guān)鍵，這是保證路面強(qiáng)度的一個(gè)重要指標(biāo)，路面通常會(huì)采取鋼筋結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行強(qiáng)化，但是基礎(chǔ)的壓實(shí)度仍然非常關(guān)鍵，基層材料加工處理程序簡(jiǎn)單，石料加工過(guò)程中沒(méi)有特別嚴(yán)格的質(zhì)量管理方式，經(jīng)常導(dǎo)致石料質(zhì)量出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。因此水穩(wěn)碎石混合料的干密度是不穩(wěn)定的，在壓實(shí)度檢測(cè)過(guò)程中，當(dāng)利用同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)壓實(shí)度來(lái)完成整個(gè)施工過(guò)程，就會(huì)造成一些施工位置的密實(shí)度難以有效達(dá)到，而另一些施工位置的密實(shí)度又超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于整個(gè)公路基層施工開(kāi)展是非常不利的，因此一定要選擇更加有效的施工管理方式，采用灌砂法來(lái)有效完成壓實(shí)度檢測(cè)過(guò)程，確保壓實(shí)度達(dá)到施工建設(shè)需要。

水量大小控制也是一個(gè)保證路面強(qiáng)度的重要指標(biāo)，水穩(wěn)碎石是水泥、集料水化凝結(jié)形成的一種混合物，含水量高低直接會(huì)對(duì)水穩(wěn)碎石質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，在混合料運(yùn)輸、碾壓操作過(guò)程中，也會(huì)造成水分的流失，尤其是夏季施工時(shí)，水分蒸發(fā)比較快，因此施工時(shí)的含水量一定要準(zhǔn)確控制，通常需要高于標(biāo)準(zhǔn)含水量的1.0%左右，這樣才可以保證在施工過(guò)程中水分散失掉后，還可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水分量，施工過(guò)程中水的含量需要嚴(yán)格管理和控制，確保其含水量在最佳范圍內(nèi)，從而做好施工過(guò)程中的含水量控制。

施工接頭處理是一個(gè)非常關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)，接頭縫隙也是最常見(jiàn)的一種縫隙，接頭位置是應(yīng)力較大并且比較集中的區(qū)域，在溫度應(yīng)力、收縮應(yīng)力、交通荷載影響下，很容易造成裂縫，例如在鹽城市城西水上服務(wù)區(qū)進(jìn)場(chǎng)道路、橋梁工程中，對(duì)橫縫的處理采用如下方式：

（1）水泥穩(wěn)定碎石混合料攤鋪時(shí)，應(yīng)連續(xù)作業(yè)，如因故中斷時(shí)間超過(guò)2h，則應(yīng)設(shè)橫縫；每天收工之后，第二天開(kāi)工的接頭斷面也要設(shè)置橫縫。每當(dāng)通過(guò)橋涵，特別是明涵、明通，在其兩邊需要設(shè)置橫縫，基層的橫縫最好與橋頭搭板尾端吻合。要特別注意橋頭搭板前水泥穩(wěn)定碎石的碾壓。

（2）橫縫應(yīng)與路面車道中心線垂直設(shè)置，接縫斷面應(yīng)是豎向平面。其設(shè)置方法：（下轉(zhuǎn)第頁(yè)）

（上接第頁(yè)）

①人工將含水量合適的混合料末端整理整齊，靠緊混合料放兩根方木，方木的高度應(yīng)與混合料的壓實(shí)厚度相同，整平緊靠方木的混合料。

②方木的另一側(cè)用砂礫或碎石回填約3m長(zhǎng)，其高度應(yīng)略高出方木。

③將混合料碾壓密實(shí)。

④在重新開(kāi)始攤鋪混合料之前，將砂礫或碎石和方木拆除，并將作業(yè)面頂面清掃干凈。

⑤攤鋪機(jī)返回到已壓實(shí)層的末端，重新開(kāi)始攤鋪混合料。

⑥攤鋪機(jī)中斷超過(guò)2h，而又未按上述方法處理橫向接縫，則應(yīng)將攤鋪機(jī)附近及其下面未壓實(shí)的混合料鏟除，并將已碾壓密實(shí)且高程和密實(shí)度符合要求的末段挖成與路中心垂直的斷面，然后再攤鋪新的混合料。

3.養(yǎng)護(hù)管理

水穩(wěn)碎石基層碾壓成型后，需要做好后期的養(yǎng)護(hù)工作，及時(shí)覆蓋，灑水養(yǎng)護(hù)，減少對(duì)凝結(jié)強(qiáng)度產(chǎn)生的較大影響，尤其是夏季施工時(shí)，氣溫高，基層表面水分蒸發(fā)比較快，很容易形成裂縫，因此養(yǎng)護(hù)操作時(shí)，需要采用土工布將其路面進(jìn)行遮蓋，從而避免基層路面直接暴露在空氣中。在低溫季節(jié)施工時(shí)，可以采取防凍措施，因?yàn)闇囟冗^(guò)低比如低于0攝氏度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致混合料中的水分凝結(jié)成冰，冰的密度小于水的密度，引起體積增大，使得基層結(jié)構(gòu)變得松散，路面強(qiáng)度下降。

三、結(jié)束語(yǔ)

在公路項(xiàng)目具體施工建設(shè)過(guò)程中，基層裂縫放置可以采用密封膠封縫技術(shù)、鋪設(shè)土工布技術(shù)等，對(duì)于較小的裂縫和較大的裂縫根據(jù)具體情況采用不同的裂縫處理方式。因此水穩(wěn)碎石基層路面施工建設(shè)過(guò)程中，要想更好的防治裂縫，必須要從原材料、施工技術(shù)、施工方式、養(yǎng)護(hù)等各個(gè)方面加強(qiáng)管理控制，一旦出現(xiàn)裂縫后，可以第一時(shí)間加以處理和改善，保證基層路面施工質(zhì)量達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)要求，延長(zhǎng)道路的使用壽命，有效降低裂縫發(fā)生率，達(dá)到基層路面的標(biāo)準(zhǔn)使用效能。

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（作者單位：鹽城市公路機(jī)械化施工處）