毛文杰

（浙江交工集團股份有限公司路面工程分公司，浙江 杭州 310000）

1 水泥穩(wěn)定碎石基層瀝青路面裂縫概述

水泥穩(wěn)定碎石基層是將水泥以及碎石和水按照一定的比例混合，形成一種半剛性的基層結構。這種基層結構具有較多的優(yōu)勢，例如承載能力高、耐用性及抗凍性強、具有較好的穩(wěn)定性和平整性等，因而在當前瀝青道路施工中應用較多。但是這種結構非常容易出現裂縫，較常出現裂縫的時間一是水泥穩(wěn)定碎石基層鋪設完成硬化養(yǎng)護階段；二是道路投入運行，長時間受車輛荷載力的作用產生的。裂縫的長短不一，但大多數裂縫呈橫向發(fā)展的趨勢，寬度大都在1mm-3mm之間。

水泥穩(wěn)定碎石基層路面裂縫產生的原因多種多樣，但不論是何種原因產生的何種形式的裂縫，都會給道路帶來嚴重的危害。道路表面的積水或雨水等都會順著裂縫浸入到水泥穩(wěn)定碎石基層結構的內部，水遇到基層中的原材料后就會發(fā)生反應，變成泥漿，降低道路的堅實度；同時路面再受車輛重力碾壓，泥漿會被擠出路面，而這些材料從道路結構中被剝離出來，就會造成路面的塌陷、坑洞等，道路的各項性能如強度、穩(wěn)定性、平整度等都會受到影響。

2 水泥穩(wěn)定碎石基層瀝青路面裂縫原因分析

2.1 外界溫度的影響

水泥穩(wěn)定碎石基層是由多種材料混合而成的，容易受到溫度的影響而產生膨脹或者收縮，或者產生溫度翹曲應力，這些應力會使水泥穩(wěn)定碎石基層的結構受到影響引發(fā)裂縫。碎石基層的材料在不同的溫度下會產生不同程度的收縮，而在瀝青路面的施工過程中，碎石基層結構通常會受到不同溫度的影響。例如，在澆筑瀝青混合料時會釋放出很高的熱量，進而影響碎石基層的表面，導致表面與內部結構的溫度不一致；瀝青路面鋪設完成后需要進行保溫養(yǎng)護，在養(yǎng)護的過程中，碎石基層內的溫度會上升，而外部受環(huán)境影響可能溫度較低，也形成了內外的溫度差；另外在道路使用過程中，如果遇到溫度大幅度的下降時，也會產生碎石基層內外的溫度差。這些溫度差會造成碎石基層內外體積收縮的不一致，進而產生壓力，一旦這種壓力過大，超出了基層材料的拉伸強度后，就會造成撕裂產生裂縫。

2.2 受干縮應力影響產生的裂縫

水泥穩(wěn)定碎石基層中的材料會發(fā)生干縮，整個碎石基層在干縮應力的影響下就會產生裂縫。水泥穩(wěn)定碎石基層的干縮應力受其中水泥和水分比例的影響。通常情況下，水泥的添加量過多的話，干縮應力也就隨之增大，相應造成的裂縫也會很多。另外，水分的蒸發(fā)也會造成干縮應力進而引發(fā)裂縫，主要有以下幾種情況。一是瀝青路面在施工過程中會進行壓實操作，而在壓實的過程中水泥穩(wěn)定碎石基層會受到壓力導致其中的部分水分被排出或蒸發(fā)，碎石基層中的水分含量不能滿足瀝青路面對于濕度的要求時，就會出現材料的干縮，造成裂縫的出現；二是路面在養(yǎng)護的過程中，如果沒有采取妥善的養(yǎng)護措施，導致基層表面長時間暴露在空氣中，造成水分減少、干縮量增大，導致裂縫的出現。

2.3 道路荷載過重造成的裂縫

在道路施工完成后，投入使用過程中，會因為長時間受車輛荷載的壓力，尤其是貨車或大型的卡車有時會超過要求載重量通行，這些壓力會造成道路承載力慢慢下降；長時間累積就會造成車輛荷載壓力超出道路承載能力的現象，進而造成裂縫。如果沒有對道路進行及時的維護，就會造成裂縫的持續(xù)擴展，最終形成路面的多道裂縫。另外，因其他原因造成的裂縫，也會在車輛荷載的壓力下不斷地擴大。

2.4 施工過程不規(guī)范

2.4.1 攤鋪過程中的問題

在進行水泥穩(wěn)定碎石基層材料的攤鋪時，如果一次性鋪設的路段過長而未能及時進行養(yǎng)護，就會造成碎石基層的干燥、開裂現象；另外攤鋪的時間過長會造成混合料的離析現象，造成粗集料過于集中，也容易引發(fā)基層表面的裂縫。

2.4.2 壓實過程中的問題

碎石基層攤鋪完成之后，需要進行壓實操作，壓實過程中一些不符合規(guī)范的地方也會造成基層結構裂縫的產生。具體來說，主要有以下幾方面。第一，骨料的添加量過多，造成混合料中的晶粒數超過標準要求，使基層表面難以達到平整度或光滑度的要求，會影響碎石基層的壓實度。第二，含水量過多或者過少都會影響壓實的效果。水分過多，在碾壓時容易產生路面褶皺等現象；而水分過少，會使水泥穩(wěn)定碎石混合料松散無法黏合。這些都會影響碎石基層的壓實度。第三，不同機械設備的性能以及碾壓的次數、速度等會造成不同的壓實效果。如果在進行碎石基層的壓實過程中，選擇的壓實設備噸位、性能不符合施工現場要求，或者壓實的遍數過少、速度過快都會造成道路的壓實度不能達到標準要求。第四，碎石基層的鋪設的厚度過高時，也會影響壓實的效果，造成壓路機的作用力無法作用到碎石基層的底部，導致混合料的壓實度不均勻；而鋪設得過薄，則會造成碎石基層不能承受住壓路機的壓力，進而造成基層結構的破壞，影響壓實效果?？傊?，如果壓實度達不到標準的要求，就會使路面的強度不足，同時也會受其他各方面因素的影響，造成路面裂縫的產生。

2.4.3 養(yǎng)護過程中的問題

碎石基層混合料在經過攤鋪、碾壓后，需要采取恰當的養(yǎng)護措施，才能達到碎石基層的各項性能指標要求，因此養(yǎng)護也是其中一道關鍵工序。對碎石基層的養(yǎng)護主要是采取基層的保護措施，避免受外界溫度、環(huán)境的影響。在養(yǎng)護過程中，基層材料中的水泥需要水分進行硬化反應，同時水分也會通過蒸發(fā)等方式流失一部分，如果沒有及時地對基層表面進行灑水保濕，就會造成表面水分缺乏、過分干燥而產生細小裂縫。另外，水分流失過多，而沒有及時保濕，也會造成水泥無法完成徹底的水化反應，會加快裂縫的產生；同時也會造成基層結構的強度不足，難以達到預期的承載能力，在受到車輛重壓后也會產生裂縫。

2.5 材料的原因引發(fā)裂縫

2.5.1 混合料拌合不均勻

混合料的拌合是否充分會影響碎石基層的性能。如果水泥、碎石以及水的攪拌充分，碎石基層的性能會有顯著提高；而如果沒有攪拌均勻，會造成整體性能的下降，會產生混合料離析現象，影響后續(xù)攤鋪、壓實的效果，增加裂縫產生的風險。

2.5.2 混合料的配比不合適

水泥穩(wěn)定碎石基層的各項原材料配合比例必須恰當，如果某項原料的添加量過多，就會影響混合料的性能，可能會導致裂縫產生。例如，水泥的添加量過多，會產生較大的干縮反應，進而引發(fā)碎石基層裂縫；級配參數不合理，會影響碎石基層的密實度，導致縫隙過大且沒有充分填充，在受到外界應力作用后，就容易產生裂縫。

2.5.3 運送過程不符合標準要求

混合料在拌合均勻后，需要運輸到施工現場。如果運輸的距離過長，同時在運輸過程中沒有采取合理的遮蓋、封閉措施，就會造成水分的蒸發(fā)甚至產生硬化反應。另外，如果運輸途中遇到崎嶇不平的路段，過分的顛簸可能會造成混合料的離析現象，造成混合料的不均勻。這些都會影響后期施工的效果。

3 水泥穩(wěn)定碎石基層瀝青路面裂縫控制措施

3.1 優(yōu)化碎石基層施工方案

在進行水泥穩(wěn)定碎石基層的施工前，需要合理的設計并優(yōu)化施工方案，從源頭上做到裂縫問題的預防。在進行方案設計前，需要調查清楚施工現場的具體情況、車輛通行需求等，合理設計道路承載力的最大限度，使設計的路面結構、道路強度等能夠滿足當地的車輛通行的需求。

3.2 做好施工過程的控制

3.2.1 攤鋪過程的控制

為了確保水泥穩(wěn)定碎石基層的攤鋪效果，需要嚴格按照攤鋪工藝要求開展操作。在進行分層攤鋪的過程中，要把控好各層之間攤鋪的連接處的處理，確保各層連接到位。另外，為了避免傳統(tǒng)工藝中的分層攤鋪、壓實帶來的連接處不緊密的問題，可以通過工藝上的不斷優(yōu)化來解決。例如，當前較為新型的一次性攤鋪工藝，可以避免這一問題，提高碎石基層的緊密度和承載能力，避免裂縫的產生。但是需要注意一次性攤鋪容易產生的水分蒸發(fā)過快或者碾壓厚度過高導致壓實度不足的問題，不能實現較好的施工效果。

3.2.2 壓實過程的控制

在進行水泥穩(wěn)定碎石基層的壓實時，需要根據工程實際需求選擇合適噸位的壓路機，并且要確保壓路機的各項性能指標完好。在碎石基層攤鋪完成后要及時進行碾壓，避免時間過程造成碎石基層的硬化，影響壓實效果；同時要根據方案確定的壓實次數和壓實速度進行碾壓。在壓實完畢后，要進行壓實度的檢測，不符合要求的，需要進行返工重新作業(yè)。壓實度越高，越能夠減少碎石基層的干縮應力，減少裂縫出現的可能性。

3.2.3 做好接縫處理

水泥穩(wěn)定碎石基層施工過程中，不可避免地會出現接縫部位，而接縫部位受到各種應力集中的作用，而產生裂縫，因此在施工中必須做好接縫的處理。首先，要盡可能地避免縱向接縫；如果確實無法避免的，可以采用垂直相接的方式進行操作，并且處理前需要將接縫處清理干凈。其次，每天的碎石基層施工完成后，必須做施工橫縫的處理。操作之前需要對前端的碎石基層清理干凈并確保平整，將不合格、凸出部位的混合料鏟除，確保次日的施工能夠順利接續(xù)。

3.2.4 養(yǎng)護過程的控制

水泥穩(wěn)定碎石基層在經過壓實定型后，必須要及時采取妥善的措施進行養(yǎng)護，才能避免受溫度應力、干縮應力的影響產生裂縫。養(yǎng)護時需要做好覆蓋、保濕工作，避免水泥水化反應對水分的消耗以及蒸發(fā)造成的水分流失引發(fā)的基層表面干裂。如果在高溫季節(jié)進行水泥穩(wěn)定碎石基層瀝青道路的施工，則在進行碎石基層養(yǎng)護時，要時刻關注碎石基層結構中的含水量，并及時通過灑水補水。另外，在進行養(yǎng)護時還需要注意對之前的施工工序和質量進行檢驗符合，確保碎石基層的穩(wěn)定性、承載能力、抗裂性能等符合標準要求。

3.3 混合料的控制

3.3.1 原材料質量的控制

水泥、碎石是碎石基層混合料的主要原料，在進行拌合前，必須要確保這些原材料的質量符合標準要求。首先，關于碎石的質量，在進行碎石開采時，必須要先將表層的混合物清除。開采的石塊進行破碎之前，需要將石塊上的泥土通過振動篩掉。要控制好碎石的粒徑、規(guī)格，對破碎的過程進行動態(tài)監(jiān)測，及時更換錘頭，確保碎石粒徑符合施工要求。其次是水泥的質量、水泥的強度、安全性能等要進行嚴格的檢測，確保符合標準參數要求，經檢測不符合標準要求的應當杜絕用于基層混合料的拌合[1]。

3.3.2 原材料混合比例的合理控制

其一，要合理的確定混合料中的含水量。通常情況下，混合料中的含水量要比最佳含水量超出0.5%-1%為宜，能夠避免水分缺失造成的運輸或施工、養(yǎng)護過程中碎石基層的干裂。在陰雨天氣施工或雨水較多的地區(qū)進行水泥穩(wěn)定碎石基層的施工時，需要采取覆蓋等措施，避免雨淋造成基層結構的水分過多，導致細骨料、水泥漿等隨水分上浮至基層表面，并在水分蒸發(fā)后受干縮應力作用產生裂縫。在高溫天氣施工，必須要對混合料中的含水量進行實時監(jiān)測，含水量過低時需要及時補水。

其二，是水泥的含量。水泥穩(wěn)定碎石基層的干縮裂縫和溫度裂縫的產生都與水泥有著重要的關聯，為此，必須要控制混合料中的水泥用量，在保證碎石基層強度和粘合性的前提下減少水泥用量。在確定水泥含量時，可以進行取樣試驗，通過不斷調整水泥含量并進行隨時的監(jiān)測，確定出各原材料混合的最佳比例。在實際施工中，每日施工完成后，需要對水泥的用量進行統(tǒng)計，并與計劃的用量進行比對，確保實際用量符合設計的用量標準。另外可以通過增加碎石的比例或者使用粒徑較大的骨料，這樣一方面可以減少水泥的用量，另一方面可以減少水泥水化反應過程中的基層結構變形程度，減少干縮應力的影響，同時提高水泥穩(wěn)定碎石基層的穩(wěn)定性和抗壓性能，減少碎石基層的裂縫。

其三，在確定好各原材料的拌合比例后，要將這些材料進行充分的、均勻的攪拌，避免不均勻拌合造成的離析現象或者性能強度的下降，使其能夠達到強度標準要求，能夠承受住各種應力的作用。

4 結語

水泥溫度碎石基層的施工對于瀝青路面工程施工具有重要的作用，因此必須確保其施工質量，減少裂縫問題對其性能造成的影響?；诖耍嚓P人員需要認真地分析碎石基層裂縫產生的原因，并采取合理的措施，嚴格控制混合料的質量、配比、拌合、運輸過程等，通過合理、規(guī)范的施工工序，把握好施工要點，同時不斷地優(yōu)化施工工藝，做好后期養(yǎng)護，消除裂縫產生的因素，提高水泥穩(wěn)定碎石基層的質量，保障瀝青路面的整體質量。