道路水稳基层常见质量缺陷原因分析及预防办法

郭宁宁 刘洋 周志刚

北京城建华晟交通建设有限公司 北京 102400

引言

随着公路与城市道路的飞速发展，沥青混凝土路面所占比例也越来越高，基层的承重要求也越来高。水泥稳定碎石混合料广泛用于各级公路的基层与底基层，在施工过程中受到施工工艺和环境等各种因素的影响，在水稳基层施工过程中容易出现平整度不能满足质量要求、松散、裂缝、离析、强度不合格等缺陷，进而影响这个路面工程的质量，造成严重的后果。本文分别介绍水稳基层的常见病害，并分析产生原因提出预防措施[1]。

1 工程概况

G45大广高速吉安至南康段改扩建工程A1标段起点即为项目起点，吉安南枢纽互通的北端（大广高速方向）K2872+500桩号处，在曲濑镇西面跨赣江支流泸水河，经黄塘、乌石、蒲塘村，在吉安县西南面设吉安县互通连接省道S319，下穿吉衡铁路，设置吉安服务区，往南跨禾水，到本标段终点泰和县石山乡江下村（K2892+100），本标段路线全长19.54km。

本标段主要施工内容：级配碎石底基层、水泥稳定碎石下基层、水泥稳定碎石中基层、ATB-25密集配沥青碎石上基层、冷再生上基层、沥青混凝土下、中、上面层等工程。

2 道路水稳基层施工常见质量缺陷原因分析

2.1 平整度差的表现及原因分析

2.1.1 表现。压实后表面平整度不好，不符合质量验收标准。主要产生位置为，纵横缝接缝位置，边部位置塌边，大范围或者小范围的波浪形起伏。

2.1.2 原因分析。纵横缝接缝处未按要求设置模板或方木支挡、未将厚度不合格部分切除。摊铺机摊铺时不能均匀行驶、连续供料、原地面不平整起伏较大造成摊铺面起伏。碾压设备急停造成水稳推移、在未成形工作面上长时间停放，造成表面不平整。原地面不平整，虽然松铺顶面平整但由于压缩量相差较大造成压实后表面平整度较差。钢丝绳基准线拉力不够中间下垂造成规律性的起伏[2]。

2.2 表面松散的表现及原因分析

2.2.1 表现。基层表面局部有松散石子或灰料，干燥时尘土飞扬，雨天时泥浆四溅。

2.2.2 原因分析。在高温季节表面干燥快，养护不及时使表面松散。碾压时洒水多，水压大将表面水泥冲走，失去强度干燥后导致起壳松散。混合料养护期不足、强度未充分形成就通车，将表面压坏石料松散。摊铺离析，骨料集中处有松散现象。

2.3 裂缝的表现及原因分析

2.3.1 表现。碾压成型的混合料经过一段时间在基层表面上出现横向裂缝，缝宽可达几毫米甚至更宽，横缝距一般5～20m，缝长可为部分路幅或全路幅。

2.3.2 原因分析。干缩裂缝，由于混合料中水分蒸发后，干燥收缩、产生裂缝。含水量越大收缩越严重。温缩裂缝，碾压后的混合料，在低温季节由于冷缩而产生温缩裂缝。混合料未充分压实，强度不足或厚度不够在外荷载下产生强度裂缝。地基的不均匀沉降有时会使基层产生裂缝，如桥头搭板端部处、填挖交界处。进行返挖施工的管线等，回填水稳与原水稳不构成整体产生裂缝[3]。

2.4 离析的表现及原因分析

2.4.1 表现。水稳摊铺后局部粗集料或细集料较集中，外观色泽深浅不一。

2.4.2 原因分析。水稳混合料在搅拌过程中发生离析，混合料在运输过程中、摊铺过程中也会产生离析现象。

2.5 压实度不合格的表现及原因分析

2.5.1 表现。压实度检测不符合设计要求。

2.5.2 原因分析。分层过厚碾压设备也分层厚度不匹配，碾压变数不够，集料含水量不合格等原因。

3 道路水稳基层施工常见质量缺陷的预防

3.1 平整度差的预防

加密基准控制导线的支撑桩距离，由10m一断面变为每5m设一个断面，用不易变形的铝合金梁代替钢丝绳，严格控制放样桩位高程、位置不受扰动。

摊铺机保证连续供料，匀速摊铺，分料器中的料应始终保持在分料器高度的2/3以上。不同厂家的料松铺系数应由试验确定，混合料配比应稳定，含水量均匀，以保证混合料易于碾压成型。运料车倒车时与摊铺机预留10～20cm距离由摊铺机推着料车前进，防治运料车倒车时顶撞摊铺机造成摊铺面不平。碾压设备成梯形前进，先轻后重，先静后振方式进行碾压[4]。

纵缝位置施工时在边部支钢模板保证边部不塌边、保证边部的压实度与平整度。在横接缝处，摊铺机应驶离混合料末端；人工将末端含水量合适的混合料整平，紧靠混合料处放两根方木，高度应与混合料的压实厚度相同：另一侧用砂砾或碎石回填。将混合料碾压密实，在继续摊铺前将方木和碎石除去，检查其密实度和平整度，合格后再重新摊铺混合料。

3.2 表面松散的预防

混合料拌和、运输、摊铺要保证混合料均匀，不得有粗细料集中现象。混合料在最佳含水量时碾压，保证压实度。碾压成型的混合料必须及时洒水养护，或洒透层沥青，抑或作沥青封层，保持混合料表面处于湿润状态。洒水养生不能直接喷向水稳面，控制水压力喷向空中后自由散落向水稳面。采用洒水及覆盖土工布的方法，养生期不少于7d，并始终保持表面处于湿润状态，养生期间始终实施交通管制，只允许洒水车通行，并不得急刹车和在基层面上“调头”，车辆行驶在该层全宽范围内均匀分布，禁止重型车辆通行。强度形成后应严格控制重车通过。若要少量通车，应作沥青封层或表面处治。

在摊铺上层前将表面松散部分扫清，露出骨料，必要时可用水冲净。

3.3 裂缝的预防及处理方法

选择质量合格普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐、火山灰硅酸盐水泥并严格控制水稳的水泥用量，一般控制在4%-6%，虽然水泥计量高能保证基层的强度，但是水泥剂量越高水化热越大，会使基层内外温差大，干缩变形和文所变形严重，更容易产生更多的裂缝。混合料应在接近最佳含水量的状态下碾压，要防止辗压含水量过小，压实度和强度不足，造成强度裂缝。

合理选择混合料的配比，控制细料数量，重视结构层的养护，经常洒水，防止水分过快损失，及早铺筑上层或进行封层，以利减少干缩。

返挖沟槽处回填后控制好碾压压实度，提高回填质量，铺设土工格栅。加强填挖交界处、台背回填处地基的压实度，并在填挖交界处，与桥头搭板处铺设土工格栅。

对水稳层进行预切缝，提前消除基层产生的收缩应力，能有效消除温缩与干缩裂缝。

3.4 离析的预防

混合料拌和前，应先调试拌和设备，以确保按设计配合比拌和。严格控制拌合机拌合时间。拌和机向车厢内卸料时，应从车厢前部、后部、中部分三次装料，每次汽车应至少移动两次位置，以减少混合料离析现象。运料车在运输过程中，匀速行驶起步刹车平稳，避免强烈的振动颠簸。在向摊铺机受料斗卸料时匀速提升车厢，控制混合料下卸速度。摊铺机的螺旋布料器要有三分之二埋入混合料中，摊铺时要匀速转动布料器布料，避免或快或慢。

3.5 压实度不合格的预防

通过试验段确定摊铺厚度、碾压设备、碾压变数。遵循先慢后快，先静后振的方式进行初压、复压、终压等步骤。严格控制混合料的级配与含水量、在最佳含水量进行碾压，碾压完成后进行压实度检测，若不满足规范要求，则调动压路机进行复压。碾压过程中保持混合料表面湿润，若失水过多应稍微补水，碾压过程在水泥初凝前碾压完毕。当混合料发生改变时应重新做试验段确定施工各项参数。

完善压实度评价体系，合理确定最大干密度，如果最大干密度取值过大回答之压实度达不到设计值，取值过小则压实度会超过100%[5]。

4 安全管理组织机构及责任分解

为实现本项目的安全目标，项目部成立安全生产领导小组，项目经理为组长，项目副经理、项目总工程师为副组长，职能部门和施工队负责人为组员。安质环保部负责项目日常工作。施工现场安全员按招标文件及规范要求配置，专职负责现场安全管理工作，作业队配备专职安全员，工班设兼职安全员，形成全员参加的安全体系。安全管理组织机构如图1所示。

图1 安全生产管理机构框图

认真贯彻执行安全生产方针和政策、法规，建立安全生产管理的体系，落实各项安全生产管理制度，督促项目部各部室制定和完善安全管理责任制，以及各单位各级各类人员的安全生产责任制，层层签订安全生产责任书。对施工中违章指挥、违章作业行为，要及时给予纠正和制止，对连续发生安全事故或存在事故隐患的作业现场，有权责令停工整顿，并及时将情况报告有关领导和上级主管部门。安全管理目标及责任分解详如表1所示。

5 结束语

水稳施工中如果不仔细控制或忽视病害产生的原因将导致水稳基层产生病害缺陷，水稳施工的缺陷将影响基层的使用效果，进而影响路面整体使用寿命。控制好基层的质量，能有效减少以后的路面损坏。