劉文亮

（中鐵十一局集團(tuán)第二工程有限公司，湖北十堰 442000）

0 引言

水泥穩(wěn)定碎石基層（簡(jiǎn)稱：水穩(wěn)基層）具較好的抗疲勞強(qiáng)度和水穩(wěn)定性，其板體性、半剛性在保證基層穩(wěn)定性的同時(shí)能有效保證瀝青面層平整度，極易因溫度及濕度變化產(chǎn)生裂縫，為保護(hù)瀝青面層，防止反射裂縫的產(chǎn)生，保障瀝青面層平整度，行車舒適性及安全性能，必須對(duì)基層裂縫進(jìn)行處理。某高速公路路面工程在施工后出現(xiàn)不同程度的裂縫，裂縫寬度0.1~3mm，較嚴(yán)重段落裂縫間間距不足20m，且存在部分位置裂縫貫穿水穩(wěn)基層。

1 裂縫產(chǎn)生原因

1.1 干縮及溫縮裂縫

水穩(wěn)基層中的水泥和水會(huì)發(fā)生水化反應(yīng)，水化反應(yīng)及產(chǎn)生的極大熱量會(huì)消耗及蒸發(fā)掉大量水分，水溫基層的體積在硬化過(guò)程中會(huì)隨著水分的流失發(fā)生伸縮變形，由拉力而產(chǎn)生裂縫。干縮裂縫的產(chǎn)生主要與混合料中水泥和水的比重有關(guān)。水泥反應(yīng)時(shí)放出大量的熱導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層內(nèi)外溫度差較大，熱脹冷縮的膨脹壓力下產(chǎn)生溫縮應(yīng)力，當(dāng)水穩(wěn)基層的抗拉強(qiáng)度無(wú)法抵消溫縮應(yīng)力時(shí)就會(huì)產(chǎn)生溫縮裂縫。

1.2 配合比調(diào)整不當(dāng)

水穩(wěn)基層除所用材料必須干凈、無(wú)雜質(zhì)，滿足施工規(guī)范及設(shè)計(jì)要求還必須嚴(yán)格控制混合料中石屑含泥量及水泥用量。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)取芯，芯樣檢測(cè)結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)混合料中0.075mm 以下粉塵含量較高或水泥含量較大時(shí)極易出現(xiàn)裂縫，尤其混合料中水泥含量較大時(shí)早期強(qiáng)度富余值較大，更易產(chǎn)生裂縫。一般施工過(guò)程水泥溫度混合料中水泥用量小于等于6%（美國(guó)及日本相關(guān)規(guī)定控制在6%，法國(guó)限制在5%）。

1.3 基層裸露時(shí)間長(zhǎng)

基層施工完成距離瀝青面層施工間隔時(shí)間較長(zhǎng)，須長(zhǎng)時(shí)間裸露。某高速線路位于廣東省，為武夷南鄰山地過(guò)濕區(qū)及華南沿海臺(tái)風(fēng)區(qū)（Ⅳ6-7），夏季氣溫高，多陣雨且雨水較多，水穩(wěn)基層在較長(zhǎng)時(shí)間處于干燥狀態(tài)—飽水狀態(tài)—干燥狀態(tài)中不停循環(huán)，天氣炎熱，雨水蒸發(fā)速度快，水穩(wěn)基層因內(nèi)部、干濕狀態(tài)轉(zhuǎn)換快而發(fā)生多次干縮過(guò)程，在較為薄弱的部位因干縮過(guò)程產(chǎn)生拉裂效果而產(chǎn)生裂縫。

1.4 路基不均勻沉降導(dǎo)致開(kāi)裂

高速公路路基施工期間因碾壓工藝或材料變化碾壓不密實(shí)，或施工完成后路基固結(jié)等都會(huì)造成路基固結(jié)產(chǎn)生不均勻沉降，致使水穩(wěn)基層底部受力不均勻，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫，表面一般具有明顯的高度差。由路基不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫多為貫穿裂縫，縱向裂縫、橫向裂縫均有可能產(chǎn)生，處理較困難。填挖交界、橋臺(tái)及涵洞搭板處也較易產(chǎn)生橫向沉降裂縫。

圖1 水穩(wěn)基層裂縫

圖2 貫穿裂縫

2 裂縫處治

2.1 方案依據(jù)

某高速路面工程對(duì)水穩(wěn)裂縫處理原則均參照《某高速公路路面施工標(biāo)準(zhǔn)化手冊(cè)（試行）》（下稱《細(xì)則》），相關(guān)意見(jiàn)如下：

（1）裂縫嚴(yán)重的路段。對(duì)于橫向間距超過(guò)5m 且小于10m 的干縮、溫縮裂縫必須返工處理；每200m 段落內(nèi)，長(zhǎng)度大于1/3 單幅路面寬度的橫向裂縫不得超過(guò)5 條，否則返工處理。

（2）裂縫不嚴(yán)重的路段。對(duì)除第1 條之外的干縮或溫縮橫向裂縫采用清掃、切縫、灌縫、采用玻纖格柵、自粘性抗裂貼或加筋聚酯玻纖布處理。

（3）因路基不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫一般較為嚴(yán)重，應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)查看判斷縱橫向裂縫是是否未非收縮裂縫應(yīng)，分析原因后根據(jù)裂縫產(chǎn)生原因確定處理方案。

2.2 處治工藝

（1）裂縫排查：全面排查已施工（底）基層，建立裂縫臺(tái)賬，統(tǒng)計(jì)已有裂縫數(shù)量、長(zhǎng)度、產(chǎn)生時(shí)間及是否進(jìn)一步開(kāi)裂等。

（2）表面清理：下封層施工前用自行式清掃機(jī)或人工輔以水車對(duì)（底）基層表面進(jìn)行全面沖洗、清掃。清理干凈后的（底）基層表面必須確保泥漿清除干凈，保持干燥、骨料外露。

（3）灌縫：先將裂縫內(nèi)灰塵用森林滅火器吹除。對(duì)于寬度不足2mm 的裂縫，灌熱瀝青處理；對(duì)于寬度大于2mm 的裂縫，須灌瀝青砂漿或水泥砂漿處理，再用熱瀝青封縫。灌縫時(shí)應(yīng)分兩次或多次施工，待上一次灌縫材料冷卻凝固后才能進(jìn)行下一次的灌縫，灌縫必須飽滿，與兩側(cè)水溫基層不能有明顯的錯(cuò)臺(tái)、凸出、封縫必須待灌縫材料冷卻，受力不產(chǎn)生明顯位移后才可進(jìn)行。封縫應(yīng)及時(shí)，避免積水下滲。

（4）先用熱改性瀝青涂刷裂縫兩側(cè)，增加粘結(jié)力。在兩側(cè)各0.75～1m 范圍內(nèi)平鋪玻纖格柵或聚酯玻纖布，鋪設(shè)后應(yīng)采用U 型釘加以固定。對(duì)于裂縫寬度不足2mm，且長(zhǎng)度不足5m 的可使用自粘性抗裂貼。玻纖格柵、聚酯玻纖布及抗裂貼技術(shù)要求如表1~3 所示。

表1 玻纖格柵技術(shù)要求

表2 聚酯玻纖布技術(shù)要求

3 裂縫處理及效果

3.1 裂縫處理

根據(jù)《細(xì)則》相關(guān)要求，清理干凈，待表面干燥后先對(duì)水穩(wěn)基層裂縫使用改性熱瀝青灌縫，待灌縫飽滿后在裂縫兩側(cè)涂刷熱改性瀝青粘結(jié)層。某高速路面工程根據(jù)水穩(wěn)基層開(kāi)裂情況，對(duì)裂縫采取以下措施處理：

（1）對(duì)寬度不足1mm，且長(zhǎng)度不足10m 的裂縫在鋪設(shè)玻纖格柵，并用U 型鎖固定，確保不起皺、不被車輛輪胎卷起。

表3 聚酯玻纖布技術(shù)要求

（2）對(duì)寬度不足2mm，且長(zhǎng)度不足5m 的裂縫采用自粘性抗裂貼處理，抗裂貼寬度不能少于30cm，且裂縫兩側(cè)寬度不少于10cm。

（3）對(duì)寬度不足2mm，但長(zhǎng)度大于5m 的裂縫，或?qū)挾炔蛔?mm，但長(zhǎng)度大于10m 的裂縫必須鋪設(shè)聚酯玻纖布，聚酯玻纖布寬度不少于2m，且裂縫兩側(cè)寬度不少于75cm。

（4）由于路基不均勻沉降造成的路面結(jié)構(gòu)裂縫，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)裂情況采取合理處理措施，對(duì)于裂縫較少且寬度不足3mm，不少于2 個(gè)月觀測(cè)裂縫寬度及長(zhǎng)度未增加且裂縫兩側(cè)彎沉檢測(cè)結(jié)果一致的鋪設(shè)聚酯玻纖布，如需要多條搭接鋪設(shè)時(shí)搭接寬度按照5cm 控制。較嚴(yán)重的裂縫必須返工處理，必要時(shí)應(yīng)對(duì)路基進(jìn)行注漿或換填處理，防止出現(xiàn)二次沉降。

裂縫處理后在邊部做好標(biāo)記，以方便后期觀測(cè)。為保證抗裂效果，待裂縫處理后及時(shí)灑布碎石封層，鋪筑瀝青下面層。

3.2 處理效果

某高速路面工程裂縫處理在后續(xù)施工過(guò)程中定期觀測(cè)，至交工驗(yàn)收完成瀝青下面層、中面層、上面層均未觀測(cè)到反射裂縫。3m 直尺、八輪儀檢測(cè)平整度符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，未見(jiàn)明顯錯(cuò)臺(tái)、沉降。綜上某高速路面工程水穩(wěn)基層裂縫處理后能滿足要求，方案合理。

4 結(jié)語(yǔ)

水穩(wěn)基層裂縫所導(dǎo)致的反射裂縫不僅影響瀝青面層的外觀，平整度，而且由于滲水會(huì)破壞路面工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，加劇損壞，縮短使用壽命。因此必須對(duì)水穩(wěn)基層裂縫經(jīng)行處理，處理時(shí)可根據(jù)裂縫開(kāi)裂情況采用較經(jīng)濟(jì)合理的方式，保證水穩(wěn)基層的板體性、強(qiáng)度、穩(wěn)定性及耐久性，保證水穩(wěn)基層的使用品質(zhì)，提高瀝青路面行車舒適性、安全性能，延長(zhǎng)路面過(guò)程的使用壽命。