刍论水稳基层施工工艺及其对路面裂缝影响

夏圣余 陈晓虹

摘 要：本文是以笔者工作经验对沥青路面裂缝产生的影响从原材料控制、施工过程控制、施工后的养生、底基层或垫层的处理四个方面分析了如何有效减少沥青路面出现的各种裂缝数量，减缓裂缝出现的时间，达到延长沥青路面使用寿命的目的。

关键字：水稳；施工工艺；路面；裂缝

0引言

正如我们都知道，水泥稳定碎石基层，由于其较高强度，刚度，稳定性好，耐用性和抗冻性以及良好的附着力等，被广泛应用于路面的主要结构形式。基层如果出现裂缝就会减弱基层的耐久性，最终会使路面的使用寿命缩短。导致基层产生裂缝的因素有很多，如基层材料的特性，路基强度及稳定性，底基层的强度及其均匀性，基层施工工艺，气候影响等，如果控制好这些因素，沥青路面的裂缝数量将会减少，出现时间将会延缓，使用寿命将会得到延长。

一、水稳基层的特点

水稳碎石即是指在一定的级配碎石中，掺入适量的水泥和水混合，按照技术要求，搅拌，摊铺，压实在最佳含水量和固化成型时，便可作为各级道路基层以及适用于为新的建设和半刚性路面道路改造。它具有强度和刚度高、成型快、水稳性好、抗疲劳和抗冻性能好、施工方便等优点。但是这种结构脆性和抗变形性能差，会随着温度的变化而产生温缩裂缝，随着含水量的变化而产生干缩裂缝。

二、基层裂缝的形成机理

基层裂缝的产生，主要就是由于基层所使用的材料温缩以及干缩的应变产生拉应力远远要大于基层自身的极限，因此强度不够高的断面就会最先产生裂缝。

1低温收缩。一般在夏季高温和常温时半刚性基层就已施工成型，入冬后由于温度骤降，基层混合料遇冷收缩，在收缩过程中由于会受到底基层的约束，收缩拉应力随之产生。若收缩拉应力超过材料自身的极限抗拉强度，基层就会产生温缩裂缝，裂缝通常是横向的，温度变化越快，温差越大，底基层的约束就越大，则基层就越容易出现裂缝。

2干燥收缩。干缩系数与材料特性及混凝土含水量有关，粗集料没有细集料干缩变形大，不易开裂；混凝土硬化后的水分蒸发缩小了混合料颗粒间的空隙会引起基层干燥收缩。影响基层干燥收缩的因素有很多，例如集料级配不良、细料含量过多、水泥使用剂量大、混合料含水量大、施工时气温过高都会加大基层的干缩。一般基层完工后的巧至20天裂缝就会开始形成，通常由两侧边缘向中间扩大伸展，而随着时间的推移，经过无数次的日晒雨淋后，裂缝数量和宽度就会增多增大，直至从面层贯通到基层。

三、对裂缝因素的控制

1原材料控制

1）集料的控制

①级配的控制：首先应控制集料中细料的含量，采用连续级配，必要时优化级配，例如采用骨料密实性结构的矿料级配可以很好地使半刚性基层的干缩系数降低；②集料最大粒径的控缸集料最大粒径不大于 31.5mm，应事先对使用的碎石进行分级，然后进行适当掺配，最好破碎加工使用的砾石并进行筛分，尽可能保证使用级配碎石的稳定；③含水量的控制：每次进行拌和之前必须检测集料的含水量，并按加水量二最佳含水量一砂、石料含水量来控制。施工时应按在一定的时间间隔内检测混合料的含水量，发现异常情况时应立即进行调整，例如在碾压过程中应保证混合料含水量接近最佳含水量，因为刚开始碾压时水越多，成型后出现的裂缝就越多。

2）水泥剂量控制

水泥剂量也是一个基层裂缝产生的重要影响因素，应通过对集料级配进行调整达到提高基层强度的目的，应结合材料的性质选取基层强度值，选用水泥稳定砂砾作为基层时，其基层强度值应小于3.5MPa，这时能够控制水泥的使用剂量在5%之内；如果基层强度值不小于3.5Mpa，一种方法是选用水泥稳定碎石作为基层，另一种方法是通过试验在水泥稳定砂砾中掺配适当的粉煤灰，这两种方法都可降低基层的收缩系数，减少裂缝的数量。

2施工过程控制

（1）拌和过程控制：拌和混合料之前应该对各种集料的含水量进行严格控制，应覆盖细集料，如砂石、石屑等，以防经过雨淋使其含水量过大，导致配料的准确性和拌和的均匀性受到影响。应尽可能使用厂拌法进行混合料的拌和，保证混合料的均匀性；（2）摊铺过程控制：摊铺时应严格预防粗、细集料出现离析，这时可以通过在两边支设模板来增加边缘处的密实度及强度以防裂缝从边缘强度薄弱位置开始出现；（3）碾压过程控制：在碾压过程中，混合料的含水量宜控制在最佳含水量士1%的范围内或者稍小于最佳含水量。除了控制最佳含水量，及时进行压实也是很重要的，规定的延迟时间不应超过两小时，时间越长，基层强度在成型后就越低，从而基层抵抗干缩应力的能力也会降低，裂缝出现的几率也随之增大。

3养生控制

养生期间应禁止重型车辆通行，保证基层表面一直保持湿润，并根据现场实际把养生时间延长至面层施工之前，在基层成型后尽量先采用薄膜覆盖的方式养生，接着洒水养生且不得漏洒或少洒边缘处，昼夜温差较大时可以使用覆盖物进行保温。养生后要按《公路工程施工工艺标准》的有关规定对水泥稳定碎石基层进行实测，保证基层的施工质量。

4底基层或垫层的处理

不均匀的沉降会造成基层上部的开裂或者裂缝的增加，并且较易反射到面层，导致沥青面层产生裂缝。因此在路基土石方施工时应严格按照规范分层填筑、压实，尽量提高底基层或垫层的压实度，底基层或垫层表面要处理干净，并保持湿润，减少其与基层之间薄土夹层，强度、刚度及稳定性都满足要求。另外，当有半填半挖路段或者旧路改造时，必须处理好填挖过渡段或者新旧部位结合的问题，尽可能保证强度的一致性，同时对底基层或垫层表面的高程进行严格控制。

四、结束语

现如今水稳碎石基层已经被广泛地运用于各等级公路，其对于道路工程质量的提高以及沥青路面使用的寿命延长具有很重要的意义。而水稳基层的裂缝若反射到沥青面层，会给路面带来安全隐患，大大降低路面的耐久性，且裂缝修补的成本一般都很大，所以应重点对基层裂缝的产生进行预防，对结构层的设计、基层施工工艺流程、施工后的养生及底基层或垫层的处理等环节进行严密组织、精心管理，充分发挥水泥稳定碎石基层的优势，克服其本身缺陷。