侯佳泰，崔崇英

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司)

1 水泥穩(wěn)定碎石基層開(kāi)裂原因分析

水泥穩(wěn)定碎石基層的收縮裂縫可以形成縫寬達(dá)2～5 mm的橫向裂縫或縱橫交錯(cuò)的網(wǎng)狀裂縫?；鶎拥拈_(kāi)裂不僅破壞了基層結(jié)構(gòu)的整體性而降低其強(qiáng)度，還可能在瀝青路面面層頂部形成縫寬12～16 mm的反射裂縫。水泥穩(wěn)定碎石配合比設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就在于采取各種措施來(lái)消除穩(wěn)定類(lèi)基層的裂縫，將瀝青面層反射裂縫出現(xiàn)的概率盡可能地降低。

導(dǎo)致水泥穩(wěn)定碎石基層產(chǎn)生收縮裂縫的因素很多，主要有環(huán)境溫度、相對(duì)濕度等外部因素，以及材料級(jí)配組成、材料與外摻劑相互作用等內(nèi)在因素。這些因素歸納起來(lái)分為溫度收縮、干燥收縮和硬化收縮三大類(lèi)。

隨著攤鋪后水泥穩(wěn)定碎石基層水分的喪失，水泥水化作用的進(jìn)行，若養(yǎng)生不及時(shí)，容易造成水穩(wěn)碎石基層失水，從而產(chǎn)生于縮裂縫;隨著氣溫的降低，水泥穩(wěn)定碎石基層受冷收縮，易發(fā)生溫縮裂縫。干縮開(kāi)裂和溫縮開(kāi)裂是導(dǎo)致水泥穩(wěn)定碎石基層開(kāi)裂的重要原因。

應(yīng)針對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層開(kāi)裂原因，采取相應(yīng)措施，盡可能地減少水泥穩(wěn)定碎石基層的開(kāi)裂。

2 水泥穩(wěn)定基層干燥收縮減緩措施

水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度形成過(guò)程中需要大量水分，若養(yǎng)生不充分、灑水不及時(shí)，很容易發(fā)生干縮裂縫。公路采用表面覆蓋養(yǎng)生方法，在水穩(wěn)基層表面覆蓋土工布或麻袋片。在初期灑水養(yǎng)生非常重要，在施工后的7 d內(nèi)，必須不停地灑水，保持基層表面始終潮濕，這段時(shí)間干縮裂縫最容易出現(xiàn)，在養(yǎng)生7 d后，可以將表面覆蓋物清除，此時(shí)早期強(qiáng)度已基本形成，但應(yīng)該繼續(xù)灑水，直到28 d。

存在一種觀點(diǎn)，認(rèn)為水泥穩(wěn)定碎石基層產(chǎn)生干縮裂縫的主要起因是施工含水量偏高，必須嚴(yán)格控制施工含水量不能過(guò)高于最佳含水量，否則容易發(fā)生干縮裂縫。但是，在下基層施工中發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象，在K4+100～K54+300右幅施工過(guò)程中，由于之前雨水較多，材料普遍含水量偏高，因此該段施工含水量偏大，碾壓過(guò)程產(chǎn)生嚴(yán)重車(chē)轍，輪跡明顯。由于其它各項(xiàng)指標(biāo)均較好，對(duì)其進(jìn)行返工，加強(qiáng)了養(yǎng)生。2011年初基層開(kāi)裂調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，該段前后1 km未發(fā)現(xiàn)一條裂縫，甚至微細(xì)開(kāi)裂也未出現(xiàn)。由此可知，施工含水量對(duì)施工中平整度、輪轍影響較為顯著，含水量偏大將嚴(yán)重影響路面平整度，而與路面開(kāi)裂并沒(méi)有直接關(guān)系，要防止水泥穩(wěn)定碎石基層產(chǎn)生干縮開(kāi)裂，應(yīng)加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，加強(qiáng)灑水保濕，并應(yīng)持續(xù)到強(qiáng)度完全形成。

3 水泥穩(wěn)定碎石基層溫度收縮減緩措施

《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034—2000)中要求水泥穩(wěn)定土結(jié)構(gòu)層宜在春末和氣溫較高季節(jié)組織施工，施工期的日最低溫度應(yīng)在5℃ 以上，在有冰凍的地區(qū)，應(yīng)在第一次重冰凍到來(lái)之前半個(gè)月到一個(gè)月前完成。

然而，在工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度形成和二灰碎石有著顯著區(qū)別。在低溫下施工水泥穩(wěn)定碎石基層不但沒(méi)有損害質(zhì)量，反而可以減少裂縫的產(chǎn)生，降低基層的開(kāi)裂率。

二灰碎石強(qiáng)度形成很慢，火山灰反應(yīng)過(guò)程緩慢，需要水分量較少，二灰碎石細(xì)集料多，表面很容易飽水，在夜晚冰凍時(shí)發(fā)生凍漲，而在白天氣溫升高時(shí)又發(fā)生消融。連續(xù)的冰凍一消融一冰凍一消融導(dǎo)致二灰碎石表面強(qiáng)度的喪失，表面的松散。在隨后的寒流襲擊中將繼續(xù)這一過(guò)程，則更容易飽水，容易發(fā)生凍融破壞，加深破壞的范圍。

水泥穩(wěn)定碎石情況則不相同，在水泥水化過(guò)程中，需要大量水分且產(chǎn)生熱量。因此，水泥穩(wěn)定碎石施工后在養(yǎng)生期間，表面迅速干燥，即使遭受到寒流突襲、冰雪襲擊，也會(huì)迅速吸收表面水份，使表面迅速干燥，此時(shí)溫度下降到0℃以下，也不會(huì)發(fā)生冰凍，破壞水泥穩(wěn)定碎石基層的結(jié)構(gòu)，只需加強(qiáng)表面覆蓋，加強(qiáng)灑水養(yǎng)生即可。

因此，水泥穩(wěn)定碎石基層即使在較低溫度下施工，也不會(huì)發(fā)生冰凍損壞結(jié)構(gòu)，而在較低溫度下施工，有利于避免溫度收縮裂縫的發(fā)生。溫度開(kāi)裂主要是由于溫度梯度過(guò)大引起的，發(fā)生冰凍時(shí)或溫度驟降時(shí)的溫度與施工溫度之間溫差過(guò)大，產(chǎn)生較大的溫度梯度，最終導(dǎo)致開(kāi)裂。因此，盡可能地降低施工溫度，降低最不利情況下的溫度梯度，減緩開(kāi)裂。

4結(jié)論

根據(jù)該條公路近52萬(wàn)m2水泥穩(wěn)定碎石的施工、管理經(jīng)驗(yàn)，水泥穩(wěn)定碎石作為路面基層，確實(shí)是一種很好的路面結(jié)構(gòu)，路用性能表現(xiàn)優(yōu)異，而且可以采取一些措施降低基層本身開(kāi)裂并防止其產(chǎn)生反射裂縫。通過(guò)工程實(shí)踐，有如下結(jié)論，尚待今后工程驗(yàn)證。

(1)《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034—2000)中對(duì)石料要求過(guò)低，而對(duì)水泥穩(wěn)定混合料強(qiáng)度要求偏高，這就導(dǎo)致必須采用高水泥劑量以滿(mǎn)足強(qiáng)度需要，從而易導(dǎo)致基層開(kāi)裂。如果不降低強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)提高石料品質(zhì)，粗集料要降低針片狀和壓碎值，細(xì)集料要減少含泥量，提高砂當(dāng)量。

(2)水泥劑量對(duì)硬化開(kāi)裂和干縮開(kāi)裂影響是非常顯著的，水泥劑量的增加將導(dǎo)致水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫數(shù)量大大增加，而對(duì)基層強(qiáng)度的增加并不顯著。因此，在滿(mǎn)足足夠的設(shè)計(jì)強(qiáng)度的情況下，盡可能地降低水泥劑量是防止水穩(wěn)基層抗裂的重要措施。

(3)水泥穩(wěn)定碎石7 d抗壓強(qiáng)度選取應(yīng)謹(jǐn)慎，建議采用3.0～4.0 MPa為宜。強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)過(guò)高，容易造成相應(yīng)的水泥劑量偏高，易造成基層開(kāi)裂。

(4)水泥穩(wěn)定碎石產(chǎn)生干縮裂縫的主要原因是養(yǎng)生不當(dāng)，應(yīng)在早期強(qiáng)度形成過(guò)程中保濕養(yǎng)生，建議7 d內(nèi)保持覆蓋養(yǎng)生，持續(xù)灑水直到28 d。

(5)較低溫施工可以降低裂縫的發(fā)生幾率，只要覆蓋措施得當(dāng)，對(duì)于提高路面施工質(zhì)量是有益的。

［1］ 姜永昌.水泥穩(wěn)定碎石抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)變異分析與預(yù)控［J］.公路，2004，(6):113.

［2］ 鄭南翔，吳傳海.高性能二灰穩(wěn)定碎石混合料設(shè)計(jì)方法研究［J］.公路，2004，(7):73.

［3］ 沙愛(ài)民.半剛性路面材料結(jié)構(gòu)與性能［M］.北京:人民交通出版社，1998.