簡(jiǎn)議公路工程的路基基層水泥穩(wěn)定碎石橫向裂縫處理及其防治

于冬梅

摘 要：水泥穩(wěn)定碎石路基基層是公路建設(shè)中常見的基層結(jié)構(gòu)，在使用的過(guò)程中，由于各方面的原因，會(huì)出現(xiàn)橫向裂縫和縱向裂縫，裂縫的出現(xiàn)會(huì)嚴(yán)重影響到基層的質(zhì)量。尤其以橫向裂縫最為嚴(yán)重，基于此，結(jié)合某公路工程，對(duì)公路工程中的路基基層水泥穩(wěn)定碎石橫向裂縫的成因及其處理與防治進(jìn)行了論述分析。

關(guān)鍵詞：公路工程；路基基層；水泥穩(wěn)定碎石；橫向裂縫；處理；防治

水泥穩(wěn)定碎石路基基層屬于半剛性基層由于兼具剛性基層與柔性基層的優(yōu)點(diǎn)，是目前我國(guó)公路工程應(yīng)用最廣泛的基層結(jié)構(gòu)形式。半剛性基層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、水穩(wěn)性好、耐久，在荷載的作用下允許有一定的變形，且強(qiáng)度隨著時(shí)間而不斷增長(zhǎng)。但水泥穩(wěn)定碎石基層在使用過(guò)程中，由于種種原因出現(xiàn)開裂，尤其以橫向裂縫最為嚴(yán)重。以下就公路工程中的路基基層水泥穩(wěn)定碎石橫向裂縫的處理與防治進(jìn)行探討。

一、某公路工程的概況

某公路工程屬于二級(jí)公路，路線全長(zhǎng)2.490km，路基全寬10.0m，其中路面寬9.5m，兩側(cè)各設(shè)0.25m的路緣石。路面面層結(jié)構(gòu)采用瀝青混凝土，下面層采用4cm中粒式瀝青混凝土，上面層采用3cm細(xì)粒式瀝青混凝土；基層采用20cm水泥穩(wěn)定碎石基層。路面基層采用水泥穩(wěn)定碎石基層，設(shè)計(jì)水泥劑量為5%，采用425普通硅酸鹽水泥。施工過(guò)程中，水穩(wěn)基層出現(xiàn)橫向裂縫。出現(xiàn)裂縫地段屬于濕軟地基。

二、路基基層水泥穩(wěn)定碎石橫向裂縫的成因分析

公路工程中的水泥穩(wěn)定碎石路基基層屬于半剛性基層，而縮裂是半剛性基層最頑固的病害形式之一，其原因有很多種，筆者認(rèn)為主要包括：

1、原材料原因

主要是原材料自身質(zhì)量不合格，如骨料粒徑、形狀不符合要求，石粉含泥量過(guò)高，水泥存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或水泥劑量不足等。考慮到拌和、運(yùn)輸、攤鋪與碾壓過(guò)程中的損失，水泥劑量應(yīng)比設(shè)計(jì)劑量大0.5%一1%，水泥劑量過(guò)小會(huì)使水泥水化之后的產(chǎn)物減少，直接降低強(qiáng)度，引起開裂。水泥劑量過(guò)大也會(huì)造成水泥水化產(chǎn)物增多，基層結(jié)構(gòu)體積膨脹，引起開裂。

2、施工原因

2.1水泥穩(wěn)碎石路基基層材料拌制過(guò)程中控制不到位造成的配合比不準(zhǔn)確，含水率不足等。配合比不準(zhǔn)確直接影響到基層材料的總體質(zhì)量，而含水率的大小對(duì)壓實(shí)度的影響很大。通常認(rèn)為在最佳含水率的情況下壓實(shí)，容易達(dá)到最大的密實(shí)度，得到最大干密度，進(jìn)而達(dá)到最大壓實(shí)度。

2.2水泥穩(wěn)碎石路基基層材料在運(yùn)輸過(guò)程中沒有按要求加蓋篷布，運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成水泥超過(guò)終凝時(shí)間等。按規(guī)定，從運(yùn)輸?shù)綁簩?shí)完成時(shí)間不得超過(guò)3一4h，否則水泥達(dá)到終凝時(shí)間，材料將失去原有的使用性能。

2.3碾壓不足，造成壓實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，進(jìn)而影響強(qiáng)度。實(shí)踐證明，壓實(shí)度越高，產(chǎn)生縮裂的程度越小。第四、養(yǎng)生不到位。未按要求進(jìn)行灑水覆蓋養(yǎng)生，養(yǎng)生期應(yīng)控制在7d以上。如果灑水不足，極易出現(xiàn)干縮裂縫，并影響水泥水化，使基層強(qiáng)度降低。

三、公路工程中的路基基層水泥穩(wěn)定碎石橫向裂縫處理及其防治

1、路基基層水泥穩(wěn)定碎石橫向裂縫的處理。某公路工程的路基基層出現(xiàn)橫向裂縫部位是典型的濕軟地基路段。首先觀察路基情況，如果路基沉降變形穩(wěn)定，可不對(duì)路基做處理。如路基沉降不斷增加，需對(duì)變形較大部位進(jìn)行返工處理，挖除回填材料，清理基底，將殘余的淤泥清理干凈后在逐層回填，如回填高度較大，可采用挖臺(tái)階的方式。路基回填完成后，檢測(cè)其壓實(shí)度，觀察其沉降量，待穩(wěn)定后，方可進(jìn)行基層施工。如基層橫向裂縫基本穩(wěn)定，路基沉降變形也處于穩(wěn)定狀態(tài)，可只對(duì)橫向裂縫處進(jìn)行處理。這種情況下極易出現(xiàn)反射裂縫，即基層裂縫反射到瀝青面層，引起瀝青面層開裂。這類裂縫的處治根據(jù)可分為：

1.1裂縫較寬，其裂縫間距較小，在10m以內(nèi)。對(duì)該段進(jìn)行挖除，作返工處理。

1.2裂縫較窄6mm以下，其間距大于10m。處理過(guò)程中首先采用瀝青灌縫的方式，將基層處橫向裂縫進(jìn)行填充，然后鋪設(shè)玻璃纖維土工格柵。為了保證灌縫質(zhì)量，灌縫前首先進(jìn)行擴(kuò)縫，使縫寬達(dá)到l0mm左右，然后用熱瀝青進(jìn)行灌縫。由于土工格柵能有效地吸收橫向裂縫處的變形應(yīng)力，因此可以有效防治放射裂縫的出現(xiàn)。鋪設(shè)土工格柵前，首先對(duì)基層進(jìn)行清掃，噴灑熱瀝青。鋪設(shè)土工格柵過(guò)程中應(yīng)注意對(duì)其進(jìn)行拉伸，防治出現(xiàn)褶皺。鋪設(shè)完成后，再用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，使其與路面基層材料良好。

2、路基基層水泥穩(wěn)定碎石橫向裂縫的防治。結(jié)合上述水泥穩(wěn)定碎石路基基層出現(xiàn)橫向裂縫的原因，需要采取相應(yīng)的防治措施。

2.1加強(qiáng)原材料質(zhì)量以及水泥劑量的控制。對(duì)原材料進(jìn)行送檢，檢驗(yàn)其各方面指標(biāo)是否符合要求。本項(xiàng)目中水泥穩(wěn)碎石路基基層采用的水泥劑量為5%，施工中應(yīng)控制水泥計(jì)量為5.5%一6%，并在施工過(guò)程中進(jìn)行EDTA滴定方法，適時(shí)控制水泥劑量處于一個(gè)比較穩(wěn)定的范圍。

2.2嚴(yán)格水泥穩(wěn)定碎石路基基層施工控制。具體表現(xiàn)為：

2.2.1水泥穩(wěn)碎石路基基層材料拌制過(guò)程中控制配合比，并在水穩(wěn)攪拌站取樣檢測(cè)水泥劑量。

2.2.2運(yùn)輸過(guò)程中加蓋篷布，減少顛簸，防治出現(xiàn)離析，嚴(yán)格控制時(shí)間，超過(guò)水泥終凝時(shí)間不得使用，水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪前，必須取樣再次檢測(cè)水泥劑量。

2.2.3碾壓過(guò)程中控制碾壓設(shè)備質(zhì)量、碾壓時(shí)間、碾壓遍數(shù)等，碾壓完成后按規(guī)范要求檢測(cè)壓實(shí)度。

2.2.4灑水養(yǎng)生，并覆蓋麻袋或草簾子，使基層表面始終保持潮濕狀態(tài)，時(shí)間不少于7d，防止出現(xiàn)干縮裂縫。

2.3合理進(jìn)行軟基處理。路基施工中經(jīng)常會(huì)途經(jīng)一些濕軟地基地段，如池塘、魚池、地下水位較高等地段。施工中首先應(yīng)對(duì)濕軟地基采取有效的措施進(jìn)行處理，可采用換填法、碾壓夯實(shí)法、擠密法等施工方法。施工中應(yīng)采用分層處理，分層壓實(shí)，并進(jìn)行壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)，合格后方可進(jìn)行下一層施工。路基驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行墊層或基層施工，以防止由于路基沉降引起基層出現(xiàn)開裂等病害。

2.4溫度收縮裂縫控制。水泥與碎石、石粉等骨料加水拌和，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)攤鋪、碾壓成型后。如果在這個(gè)期間由于受到養(yǎng)護(hù)不足或是晝夜溫差較大的影響，容易造成基層表面與內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大的溫差，積聚一定的收縮應(yīng)力，從而產(chǎn)生橫向開裂。尤其是局部細(xì)集料集中，粗集料不足的離析路段，由于粗集料的減少而使基層結(jié)構(gòu)內(nèi)容部的內(nèi)摩擦力降低，在應(yīng)力作用下極易出現(xiàn)開裂。因此，在施工中，要做好對(duì)基層結(jié)構(gòu)的養(yǎng)生，應(yīng)盡量選擇在熱季施工，以有利于水泥穩(wěn)碎石路基基層強(qiáng)度的增長(zhǎng)和減少溫縮應(yīng)力的產(chǎn)生，從而達(dá)到預(yù)防產(chǎn)生橫向裂縫的目的。

2.5加強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石路基基層施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)管。避免公路施工過(guò)程中出現(xiàn)橫向裂縫問題，還應(yīng)該從具體的施工現(xiàn)場(chǎng)人手，保障其所有的施工過(guò)程都是按照相應(yīng)的計(jì)劃和安排進(jìn)行，避免出現(xiàn)一些不符合相關(guān)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)的問題，當(dāng)然，因?yàn)閷?duì)于高速公路的施工來(lái)說(shuō)，其施工現(xiàn)場(chǎng)一般來(lái)說(shuō)是比較復(fù)雜的，存在的問題和影響因素也比較多，雖然看似在監(jiān)管中存在著較大的難度，但是集中到橫向裂縫問題的產(chǎn)生這一點(diǎn)來(lái)看，其監(jiān)管的目標(biāo)和方向就比較明確了，只要針對(duì)施工過(guò)程中可能存在的一些影響因素進(jìn)行控制即可。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，水泥穩(wěn)定碎石路基基層被廣泛應(yīng)用在各級(jí)公路建設(shè)中，其質(zhì)量直接關(guān)系到面層的施工質(zhì)量，如施工或設(shè)計(jì)不當(dāng)，極易造成面層出現(xiàn)反射裂縫等各類病害。而橫向裂縫是水泥穩(wěn)定碎石基層最常見的病害之一，因此必須加強(qiáng)對(duì)其進(jìn)行處理與防治重要。

參考文獻(xiàn)：

[1]張兆兵.淺談水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫的成因及防治措施[J].科技視界，20l5（13）

[2]周兆峰.水泥穩(wěn)定碎石基層橫向收縮裂縫控制[J].黑龍江交通科技，2016（11）

[3]宋倩穎.如何減少水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫[J].交通世界，2017（06）