水泥稳定级配碎石基层裂缝成因分析及防治措施

水泥稳定级配碎石基层裂缝成因分析及防治措施

【摘要】水泥稳定级配碎石半刚性基层因抗压强度高、抗冻害能力强等优点，但使用过程中基层反射裂缝问题很快凸显出来，对沥青混凝土面层的整体性能造成很大影响，通过施工过程中通过对水泥用量、集料含泥量、含水量等关键点控制，防治水泥稳定级配碎石基层反射裂缝病害。

【关键词】水泥稳定级配碎石基层裂缝防治；成因分析；水泥剂量；含水量；集料含泥量

0.前言

近几年水泥稳定级配碎石半刚性基层因其强度高、抗冻害能力强等优点，在黑龙江省各等级公路中广泛应用，反射裂缝多的缺点日益显现出来，裂缝对于沥青混凝土路面造成不同程度损害，影响路面的使用性能和使用寿命，在水泥稳定级配碎石基层施工中，通过对集料含泥量、混合料含水量、水泥集料控制来减少基层裂缝出现，在沥青混凝土路面施工前对裂缝进行处理，减少反射裂缝出现。

1.水泥稳定级配碎石基层裂缝成因分析

1.1水泥剂量过大或不稳定

《公路路面基层施工技术规范》ＪＴＪ０３４—２０００中明确指出，水泥粒料和水泥粒料土的水泥剂量在５％～６％时，其收缩系数最小。但在半刚性基层施工中，施工单位为了追求取芯效果，水泥剂量一般采用上限，加之水泥稳定土类拌合设备拌合中存在不稳定现象，水泥拌和不均匀，导致基层强度比规范要求高出大约30%，收缩系数增大，温缩裂缝和干缩裂缝增多，在施工过程中要严格控制水泥剂量上限，保证强度符合规范要求即可。

1.2含水量过大

水泥稳定级配碎石施工中，天气稳定较高，为防止水分散失过快，一般增加混合料含水量，保证压实效果。这样导致初期含水量较大，温缩裂缝增加。

1.30-5mm集料0.075mm通过率过大

基层碎石生产过程中除尘设备不完善，0.075mm通过率超过规定范围，易产生干缩裂缝。

1.4养生工作不到位

养生不到位，施工中温度高，洒水不及时，水泥稳定级配碎石基层顶面与底部温差大，温缩裂缝和干缩裂缝密集。

2.预防措施

加强施工过程控制,从原材料、拌和站拌和、水泥剂量、含水量、0.075mm通过率、养生等方面入手，预防水泥稳定级配碎石基层裂缝的产生数量,并对产生的裂缝在沥青混凝土面层施工前进行处理,减少路面反射裂缝的出现,延长路面的使用寿命.

具体预防措施如下。

2.1原材料控制

对水泥稳定级配碎石基层中使用的4号料（0-5mm石屑）严格控制，在碎石场增加除尘设备，用于生产碎石的母石要严格挑选，避免石场清表不彻底，导致风化类石料、泥土混入，将4号料0.075mm通过率控制在8%以下，加强进场检测，不合格材料禁止入场。

2.2水泥剂量控制

集料上料仓、水泥罐仓都要求装配高精度电子动态计量器，电子动态计量器应经有资质的计量部门进行计量标定后方可使用，保证水泥剂量准确，混合料级配稳定。

改变以往为保证取芯效果，强调水泥剂量采用上限的错误想法，通过试验确定合理水泥剂量，级配碎石基层水泥剂量不要超过4.3%，通过调整合理基层配合比、采用缓凝水泥、控制压实等措施来保证基层强度，另外水泥稳定土拌和站因其工作原理，拌和均匀性很难保证，通过对水泥稳定土拌和站拌和谷改良，加长拌和谷，加密拌和叶片间距，避免追求高产量，影响拌和均匀性。

通过以往施工经验总结，基层强度超过4.2mMpa的基层，面层反射裂缝是强度较低部位裂缝数量的30倍以上。

2.3控制4号料（0-5mm石屑）比例

石屑是石场生产后废料，以往无处可用，在石场占用较大空间，石场场主为了保证石料堆放空间，以很低价格出售给施工单位，导致施工单位为了经济利益，加大石屑用量，混合料0.075mm通过率很高，产生干缩裂缝几率大大增加，在施工中要重点控制。

2.4含水量控制

水箱要求装配高精度电子动态计量器，电子动态计量器应经有资质的计量部门进行计量标定后方可使用，保证含水量稳定。

拌和时应根据集料和混合料含水量的大小，及时调整加水量，拌和机加水装置处应有人严格管理。

运料车装料出厂时，为防止表层混合料含水量损失过多，特别是在气温较高、阳光充足和有风的气候条件下，车厢必须覆盖，并应尽快将拌和的混合料运送到铺筑现场，减少水分损失，从拌和到碾压完成的延迟时间不能超过2h。

施工单位必须随时检测所用集料的含水量，并根据集料的含水量以及天气等因素及时调整水稳材料的加水量，控制水稳材料的生产质量。有条件的话，要对4.75mm以下的细集料进行遮盖，以保证其含水量不出现大的波动。

水泥稳定级配碎石混合料含水量要根据天气情况，通过试验段施工确定，最佳含水量控制要坚定不移，杜绝初始含水量过大，振动压路机压实过程中，水泥浆上浮，导致干缩裂缝出现增加，拌和站含水量检测要根据天气情况提高检测频率，经过长时间总结后，确定含水量调整方式，确保水泥稳定级配碎石混合料在最佳含水量规定范围内完成压实，在基层施工前，下承层要充分洒水，保证水泥稳定级配碎石下层混合料中水泥充分水化。

2.5加强养生环节控制

养生过程中，因取水困难、洒水设备供应不足、养生人员责任心不强等原因造成养生不及时，有时洒水过饱和、有时基层表面十分干燥，都易产生裂缝，养生过程中要严格控制，始终保证水稳基层表面处于湿润状态，7天养生期过后，尽快进行透层及沥青混凝土下面层施工，避免暴晒导致温缩裂缝产生。

水泥稳定砂砾底基层、水泥稳定级配碎石基层在碾压完毕并经压实度检测合格后，应立即开始养生。

养生应采用土工布（土工布每平方米重量不小于200g）覆盖并洒水保湿的方法进行。在整个养生期内，必须始终保持表面处于湿润状态。必须配备足够的洒水车，同时洒水养生时应特别注意水温须控制在20℃左右，并适宜在凌晨和傍晚洒水养生，这样做的目的一是减小水温与半刚性基层之间的温差，半刚性基层养生期间，应严禁重型车辆通行，其它车辆也应在硬路肩上行驶，行驶速度不得超过30km/h，且不得转弯、调头及急刹车。

养生期不得少于7d。养生期结束，表面完全干燥后，应彻底清扫干净待取芯检测无侧限抗压强度合格后，再开始进行面层施工的准备工作。

3.裂缝处治措施

在水泥稳定级配碎石基层施工过程中应及时碾压、及时养生，以减少水泥稳定碎石的收缩裂缝，在铺筑沥青封层或沥青下面层之前，应仔细检查水泥稳定级配碎石基层是否存在收缩裂缝，如果发现收缩裂缝，为防止或延缓沥青路面产生反射裂缝，对基层上的收缩裂缝，采取以下措施防止反射裂缝反射到面层。

3.1应采用改性沥青进行灌缝

3.2沥青路面施工前在裂缝处铺设双向玻纤格栅

采用涂设背胶具有自粘性的玻纤格栅，纤维抗拉强度不小于100KN／m，延伸率不大于3%，玻纤格栅网孔尺寸宜为12.5mm×12.5mm至25mm×25mm，单位重量不宜大于300g／m2，纤维熔点能耐住180℃高温，铺设宽度1.5-2m。■

【参考文献】

［１］公路路面基层施工技术规范，（JTJ 034—2000）．

［２］公路工程集料试验规程，（JTG E42—2005）．

［３］公路工程无机结合料稳定材料试验规程，（ JTG E51-2009）．