淺談對新細(xì)則中水泥穩(wěn)定碎石基層抗裂措施的認(rèn)識

李文學(xué) 董翔宇

（1. 煙臺市招遠(yuǎn)公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)中心，山東 招遠(yuǎn) 265400；2. 山東方正公路工程監(jiān)理咨詢有限公司，山東 煙臺 264001）

近年來，隨著社會發(fā)展，國省道干線公路車流量逐漸增大，重載車輛大幅增多，導(dǎo)致了路面的加速破壞，縮短了路面的使用壽命。同時，重載交通，道路管養(yǎng)、設(shè)計部門在新的改建、大修項(xiàng)目中面臨是否需要提高基層強(qiáng)度的選擇，提高強(qiáng)度會相應(yīng)提高基層的耐久性，但也會一定程度上增加基層產(chǎn)生反射裂縫的幾率。在新形勢下，是否需要提高基層強(qiáng)度，提高后如何減少和延緩基層反射裂縫，成為公路路面基層施工面臨的新問題。

針對當(dāng)前存在的重載交通，基層反射裂縫等主要問題，新版《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》以提高基層混合料均勻性為核心，以修建耐久性路面基層為目標(biāo)，主要從兩個方面予以應(yīng)對。一是提高半剛性基層的設(shè)計強(qiáng)度，使基層在重載交通環(huán)境下具備足夠承載力，以提高耐久性；二是提高基層混合料均勻性，降低變異系數(shù)，以減少反射裂縫。

1 關(guān)于基層強(qiáng)度問題

對于基層強(qiáng)度，一直是公路行業(yè)爭論比較多的問題。爭論的焦點(diǎn)是擔(dān)心基層強(qiáng)度高，容易產(chǎn)生開裂，影響瀝青路面的使用性能。首先，交通荷載水平的提高已經(jīng)對基層強(qiáng)度提出更高要求，合理提高基層強(qiáng)度，有助于應(yīng)對當(dāng)前重載車輛逐漸增多的實(shí)際情況，有利于提高路面的耐久性。其次，對于橫向裂縫的產(chǎn)生問題，有研究表明橫向裂縫并不是因?yàn)榛鶎訌?qiáng)度高引起的，而主要由于基層強(qiáng)度不均勻引起的 。因此，應(yīng)該通過多方面的技術(shù)措施，提高基層混合料的均勻性。

對于如何提高基層混合料的均勻性，減少反射裂縫，新細(xì)則在原材料、混合料配合比設(shè)計、混合料的拌和設(shè)備等方面的要求都有明顯的提高。

2 原材料的要求

2.1 粗集料

對于粗集料的技術(shù)要求的提高，主要體現(xiàn)在兩點(diǎn)：

（1） 提高粗集料的壓碎值技術(shù)要求，增加了軟石含量、針片狀顆粒含量等指標(biāo)。粗集料的壓碎值等指標(biāo)的提高，有助于在同樣的灰劑量條件下提高基層混合料強(qiáng)度，避免了單純通過增加灰劑量來提高混合料強(qiáng)度。

（2） 新增礦料的規(guī)格要求。減少粗集料最大粒徑為26.5 mm、對原材料備料規(guī)格進(jìn)行細(xì)化、增加備料擋數(shù)，這些措施有利于減少離析，提高混合料級配的穩(wěn)定性。而混合料的級配穩(wěn)定，包括4.75 mm以上粗集料的含量穩(wěn)定，提高了混合料均勻性，有助于使基層強(qiáng)度均勻，進(jìn)而減少反射裂縫?；旌狭现性试S有2%～3%的超粒徑碎石，則是照顧實(shí)際情況，降低原材料控制難度。

2.2 細(xì)集料

增加了細(xì)集料的要求，細(xì)集料應(yīng)潔凈，含泥量小。細(xì)集料的質(zhì)量對提高混合料的抗開裂性很重要。細(xì)集料中小于0.075 mm的顆粒含量不應(yīng)過多，過多易開裂。高速、一級公路細(xì)集料中小于0.075 mm的顆粒含量應(yīng)不大于15%。細(xì)集料小于0.075 mm的顆粒的塑性指數(shù)應(yīng)≤17，也可以用砂當(dāng)量指標(biāo)來控制。同時，還應(yīng)控制小于0.075 mm的顆粒含量不宜過低，以使混合料具有較好的抗疲勞性，一般不應(yīng)小于6%，小于0.075 mm的顆粒含量過低會造成混合料的強(qiáng)度下降，也會造成現(xiàn)場施工難度的增加（表面較松散）。

3 配合比設(shè)計

《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》（JTGD50—2006）提出的骨架密實(shí)型級配結(jié)構(gòu)，對目前基層施工產(chǎn)生了較大影響。有關(guān)研究表明，水泥穩(wěn)定級配碎石不存在嚴(yán)格意義上的骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)。新細(xì)則提出了更為合理的4.75 mm以上碎石含量標(biāo)準(zhǔn)55%～65%，從提高混合料均勻性的角度縮小了混合料級配的變化范圍。

在實(shí)際工程施工中，使用《細(xì)則》中C-B-1范圍，合成級配偏范圍下限；4.75 mm篩孔通過率35%～40%，即大于4.75 mm的碎石含量在60%～65%；0.075 mm通過率2%～5%?，F(xiàn)場施工難度不大，基層芯樣能夠保持完整，抗裂性能良好。

新細(xì)則采用重型擊實(shí)試驗(yàn)作為標(biāo)準(zhǔn)的配合比試驗(yàn)方法，便于大多數(shù)試驗(yàn)室操作。但最大干密度試驗(yàn)的重要性往往被忽視，不同設(shè)備、不同試驗(yàn)人員的試驗(yàn)結(jié)果可能差別很大，如有些工程反應(yīng)的，采用重型擊實(shí)試驗(yàn)確定的混合料的最大干密度，現(xiàn)場的壓實(shí)度很容易超過100%的問題。同時最大干密度偏低會很大程度上影響無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，進(jìn)而會造成水泥劑量設(shè)計偏高。

4 關(guān)于拌和設(shè)備的要求

拌和設(shè)備的落后是當(dāng)前制約半剛性基層質(zhì)量提高的瓶頸問題。主要表現(xiàn)在：碎石、水泥和水等關(guān)鍵材料沒有精確的計量，混合料拌合時間不足、均勻性差。新細(xì)則對現(xiàn)有拌和工藝要求進(jìn)一步提升，同時為今后拌合設(shè)備水平的發(fā)展指明了方向，比如：水泥、石料稱重計量，水的流量計量，兩臺拌和缸串聯(lián)拌和等。

水泥的計量準(zhǔn)確對于混合料強(qiáng)度的均勻性至關(guān)重要，目前很多的拌和設(shè)備對水泥的計量雖能做到稱重計量，但無法達(dá)到灰劑量穩(wěn)定。水泥罐內(nèi)的水泥較多時，往往因水泥自重較大，對輸送螺旋造成沖擊，造成灰劑量過大。常采用的方法有：增加水泥過度倉、將水泥輸送螺旋的電機(jī)改為變頻電機(jī)、灌入水泥時停止混合料生產(chǎn)或換水泥罐進(jìn)行生產(chǎn)。

雙拌和缸串聯(lián)能夠明顯提高拌和效果。對于一些舊機(jī)組來說，單獨(dú)增加一個拌和缸即可，改造難度低，成本不高，是一個很好的提高拌和均勻性的手段。

5 含水量

含水量的大小對基層裂縫的影響較大，含水量偏大的區(qū)域往往更早出現(xiàn)裂縫。含水量相對較低，對抗裂縫有利，但會出現(xiàn)收面困難，石料窩增多等現(xiàn)象，增加施工難度。在防裂縫和現(xiàn)場施工難度的權(quán)衡上，應(yīng)盡量兼顧，并偏向防裂縫。

控制碾壓時混合料含水量為最佳含水量。根據(jù)天氣狀況（陰天/晴天/早晨/中午/晚上）、風(fēng)力大小、運(yùn)距等合理調(diào)整，總體控制在5%～6%為佳。

6 養(yǎng)生

養(yǎng)生對于基層強(qiáng)度的形成至關(guān)重要。在采用灑水養(yǎng)生時，延長灑水養(yǎng)生的時間，保持基層表面長久濕潤，能夠避免產(chǎn)生早期干縮裂縫；并且能夠避免基層內(nèi)外溫差過大，減少溫縮裂縫的產(chǎn)生。細(xì)則中要求養(yǎng)生期延長到上層結(jié)構(gòu)開始施工前2天，這是一個值得以后去嘗試的方面。

另外，施工中養(yǎng)生不及時的情況，也易造成基層表面的水分的快速散失，產(chǎn)生干縮裂縫，現(xiàn)場施工工序的銜接，也應(yīng)該得到充分重視。

新細(xì)則限定了撒鋪乳化瀝青養(yǎng)生的使用范圍，規(guī)定在瀝青路面厚度小于180 mm的工程中不得使用，也應(yīng)該引起注意。

7 結(jié)語

對于基層施工質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)的應(yīng)進(jìn)行全面的控制，單單做好其中的一點(diǎn)或幾點(diǎn)是不夠的，需要參建人員共同努力，做好每個環(huán)節(jié)，才能取得較好的防裂縫效果。應(yīng)以提高基層混合料均勻性為核心，從原材料開始抓起，保持混合料的級配穩(wěn)定，包括4.75 mm以上粗集料的含量穩(wěn)定，混合料4.75 mm通過率35%～40%，級配曲線按照C-B-1偏下限進(jìn)行控制，混合料的含水量保持在最佳含水量周圍，注意施工工藝的銜接，適當(dāng)延長養(yǎng)生時間，相信基層裂縫的時間會得到延緩，裂縫數(shù)量會得到大幅減少。