基层裂缝处理范文

基层裂缝处理范文（精选11篇）

基层裂缝处理 第1篇

随着国民经济的飞速发展, 我国交通运输建设投资不断增加, 规模不断扩大, 速度不断加快, 城市道路和高速公路的建设里程数更是取得了前所未有的增长, 对道路路面质量的要求也越来越严格。水泥稳定碎石基层是路面施工时经常使用的半刚性路面基层结构, 力学性能相对稳定, 具有结实耐用、路面平整、操作便捷等特点, 并且由于施工材料价格便宜、来源广泛, 防透水性和抗冻性强, 被广泛应用于我国的公路设施建设当中。但是, 由于水泥稳定碎石材料结构脆性大, 受温度环境和水泥硬化时水化反应的影响较大, 容易产生裂缝, 从而降低路基强度和稳定性, 减少道路使用寿命。因此, 必须采取切实有效地防治和处理措施, 以减少基层裂缝, 适应道路交通发展的要求。

1 基层裂缝的种类与原因

水泥稳定碎石基层主要分为两大类, 分别是荷载型裂缝和非荷载型裂缝。其中非荷载型裂缝又可以分为温缩裂缝、干缩裂缝、疲劳裂缝等。非荷载型裂缝最为常见, 尤其是半刚性基层材料干缩和温缩裂缝最为明显。

1.1 微细裂缝

微细裂缝是由于工程施工工艺不合理而产生。形成原因大致有以下几种:一是未结合施工实际调整水泥混合料的含水量, 导致路面碾压时混合料含水量偏高, 产生细微收缩裂纹;二是水泥混合料拌和不均匀, 在施工摊铺时粗集料和细集料容易出现松散、开裂等现象;三是为了使施工后路面基层表面的视觉效果更佳, 在基层表面添撒的细料太多, 产生收缩裂纹。微细裂缝在基层被雨水淋湿后比较容易产生。

1.2 不规则裂缝

不规划裂缝是由于基层水泥混合料拌和不均匀而产生。在道路施工过程中, 水泥混合料的均匀性受到原材料质量、粗集料与细集料比例等因素的影响较大。如, 粗细集料比例和质量发生变化, 某种集料含量过多, 集料级配范围选择错误, 或者实际施工时水泥含量与试验配合比时的水泥含量产生误差等等, 都会在铺设水泥混合料后形成基层局部的横向裂缝, 裂缝数量多、密集, 具有不规则的特征。

1.3 温缩裂缝

温缩裂缝是由于温度变化而产生。路面基层在白天温度高、夜间温度低的作用下, 一直处于受拉状态, 热胀冷缩而产生收缩应力, 当收缩应力大于水泥稳定碎石的抗拉强度时, 基层会变形开裂, 形成横向收缩裂缝, 这种裂缝比较明显, 宽度一般在2 mm以上。

1.4 干缩裂缝

干缩裂缝是由于水分散失或养生方法不当而产生。在基层施工压实过程中, 由于水分蒸发和水化作用, 导致水泥混合料中的水分逐渐减少, 产生水分子间力的作用、吸附作用、碳化收缩作用等, 会引发不同程度的基层体积收缩, 形成裂缝。此外, 养生方法不当也会产生干缩裂缝。如在乳化沥青透层养生中, 由于施工中乳液的破乳时间、沥青含量等不符合要求, 致使乳化沥青透层无法发挥保湿养生的作用, 基层处于干燥条件中, 容易干缩形成裂缝。

1.5 温度疲劳裂缝

温度疲劳裂缝是由于施工工序不当而产生。在基层施工完成后, 后续工序没有及时跟上, 导致基层一直处于光照、风力、雨水等自然气候的环境中, 基层受到温度应力的作用, 发生温度疲劳破坏而反复收缩, 形成温度疲劳裂缝。这种裂缝宽度不大, 间距比较密集。

1.6 荷载型裂缝

荷载型裂缝主要是由于行车荷载作用而产生。在车轮荷载作用下, 路面回弹弯沉值逐渐增大, 半刚性基层的底部产生弯拉应力, 当此弯拉应力大于半刚性基层材料的抗弯拉强度时, 半刚性基层底部就很快发生开裂, 半刚性基层整体结构被打破。在行车荷载的反复作用下, 在裂缝尖端会产生很大的应力集中, 底部的裂缝会逐渐扩展到上部, 并使沥青面层也开裂破坏。荷载型裂缝通常表现为稠密的纵向裂缝和网状裂缝, 严重的会出现车辙或沉陷。荷载型裂缝容易产生在中、低级公路及一些超载较严重的高等级公路轮迹处。从调查结果可知, 高等级公路中这种裂缝并不多见, 原因是这种裂缝的产生往往是由于结构层强度不足造成的, 而我国大多数高等级公路采用半刚性基层, 这种结构恰恰具有高强度的优势。

2 基层裂缝的危害性

水泥稳定碎石基层结构的收缩性比较小, 抗裂性能比较差, 容易形成裂缝, 影响道路的正常使用。主要危害有几下几点:一是降低路基的强度和稳定性, 影响路面的平整度, 减少道路的使用寿命;二是基层表面的温缩裂缝与干缩裂缝经扩展后, 致使路面出现反射裂缝, 在自然条件的雨雪、空气、风力的影响下, 形成坑洞、碎裂、松散等路面病害, 破坏路面施工结构, 降低道路的强度、承载力以及路面的耐久性、稳定性, 减少道路的使用寿命, 增加路面养护和维修成本。

3 基层裂缝的预防和处理措施

3.1 裂缝预防

3.1.1 严格控制级配和原材料

合适的级配对于预防水泥稳定碎石基层裂缝的产生具有关键作用, 必须控制好粗集料和细集料的混合比例。水泥应该采用低标号路用缓凝水泥, 具有符合设计和施工要求的抗压强度, 经过试配, 选择最佳的水泥剂量。碎石的粗细程度要符合级配要求、质地坚硬, 碎石粒径不宜过粗或过细。施工进场原材料质量必须符合标准规范的要求, 并经过严格的试验检测, 确保质量合格的材料才能进场, 不合格的材料一律不得进场。然后根据施工道路的实际情况进行配合比试验, 并进行铺设验证, 从而确定最适合的级配、含水量和水泥剂量, 减少裂缝的形成。

为减少半刚性基层的开裂, 应尽量提高基层材料的抗拉强度, 降低材料的弹性模量、温缩系数和干缩系数, 减小基层内部的最大收缩应力。对二灰稳定类基层宜优先选用的类型依次为:二灰稳定碎石, 二灰稳定砂砾石, 二灰稳定砂, 二灰稳定石沫, 二灰稳定煤研石 (因煤研石易风化) ;对水泥稳定类基层宜优先选用的类型依次为:水泥稳定碎石, 水泥稳定砂砾石, 水泥稳定砂, 水泥石灰综合稳定类。必要时可加入早强剂, 以提高半刚性基层早期强度, 使其抗弯拉强度增大而弯拉模量变化不大, 温湿效应减弱、耐用性提高、抗裂性增强。可采用补偿收缩措施, 如掺加膨胀剂, 也可采用限制收缩措施, 如掺加合成纤维、土工织物等来增强基层材料的抗裂性能。

3.1.2 有效保证压实度

水泥稳定碎石基层的压实度最好控制在98%, 底基层控制在96%, 要让所有的碾压工作和压实度检测工作在水泥终凝之前结束。在施工摊铺的时候, 要设置专人管理和控制卸料、收放料斗次数, 消除粗集料和细集料离析现象, 避免出现摊铺机停机待料的情况。在碾压过程中检测压实度的时候, 要以最大干密度指标为标准, 出现不合格情况时要及时进行补压。同时, 压路机要及时对混合料静压保水, 防止水泥稳定材料水分散失而形成裂缝。

3.1.3 切实控制含水量

要切实控制混合料中的含水量, 确保材料最佳含水量在现场摊铺前在1%左右。充足的水分能够满足水泥水化反应的需要, 但是如果含水量太大, 在碾压时会很容易形成干缩裂缝。因此在施工过程中, 要结合天气情况, 依据试验人员的测试结果适时提高或降低含水量, 确保碾压时混合料含水量保持在最佳范围之内。同时在材料运输途中, 要采用土工布、麻袋覆盖等方式, 减少水分的损失。

3.1.4 做好养护工作

水泥稳定碎石是一种水硬性材料, 在碾压工作结束后要及时进行有效养生。因为混合料早期的强度不高, 如果表面水分蒸发过快, 体积会严重收缩, 形成干缩裂缝。在摊铺完成后, 要及时覆盖, 避免由于基层混合料发生水化作用和水分过度蒸发等形成干缩裂缝。养生期内基层要一直处于潮湿状态, 要封闭交通, 7 h之内严禁任何车辆通行。

3.1.5 选择合理时间施工

水泥稳定碎石基层施工时间最好选择年平均气温时段进行。这个时间段的气温变化不大, 温度应力比较小, 热胀冷缩的情况较少出现。如果在高温季节施工, 基层在寒冷季节后会产生收缩裂缝;在低温季节施工, 基层在高温季节后会产生膨胀性的裂缝。

3.1.6 设置预切缝的措施

在基层设置预切缝可减少基层裂缝的产生。在铺筑沥青面层之前, 通过对基层采用预切缝处理的措施来减小基层的“相对长度”, 以此来减小基层内部累积的温缩、干缩应力效应, 并可削弱基层的约束条件。但应注意预切缝的间距、深度等尺寸参数, 应通过试验和实际情况确定。预切缝间距越小, 接缝越多, 不仅增加施工的复杂性, 而且影响路面的整体强度。但是, 预切缝过长也会带来一些问题, 如温度翘曲应力增大, 干缩、温缩引起基层的收缩量大, 增加基层开裂的可能性等。由于在荷载和环境因素作用下的基层预切缝缝隙处的沥青面层易产生应力集中, 因此, 还要对预切缝处预先处理 (如用乳化沥青填缝、在切缝处铺设一定宽度的防水油毡或土工织物等) , 这样可使预切缝“停留”在基层而不会反射到面层, 即使产生反射裂缝, 也比基层自由开裂而产生的反射裂缝规则。此外, 也可以在基层施工过程中人为地制造微细裂纹, 以此降低基层收缩性, 同时, 使水硬性结合料稳定基层内的均匀细裂缝有好的传荷能力。

3.2 裂缝处理

3.2.1 施工接缝处理

水泥稳定碎石基层施工过程中常常会出现接缝, 必须采取有效措施进行处理。对于施工中的横向接缝, 在摊铺混合料末端时, 要将末端混合料修整齐, 未压实的混合料边缘, 可与第二天要摊铺的混合料一起碾压, 确保末端的厚度和平整度与其他地段保持统一。对于施工中的纵向接缝, 原则上要尽量避免, 如果摊铺机宽度不足, 必须分开摊铺时, 最好采用两台摊铺机同步摊铺和碾压混合料, 两机应前后相隔5~8 m。

3.2.2 灌封处理

对于已经形成的基层裂缝, 为了防止病害的继续蔓延, 必须进行有效处理, 一般采用灌封的方法。如采用乳化沥青、环氧树脂等对清理干净的裂缝进行滴灌, 直到基层裂缝灌满为止, 等到灌封沥青破乳后, 涂刷沥青粘结层, 并贴铺土工格栅、玻璃纤维格栅等抗剪材料, 最后要对裂缝进行碾压以确保抗剪材料贴缝的密实度, 始终保持密封作用, 从而能够长期、有效地封闭水泥稳定碎石基层的裂缝。

4 结束语

水泥稳定碎石基层由于其自身的诸多特点, 在道路建设中得以广泛应用。基层裂缝的产生不仅影响路面的平整度和整体稳定性, 而且降低路基的承载力, 加剧路面的破坏。因此, 必须切实做好基层裂缝的预防和处理, 有效保障道路路面的施工质量, 才能减少破损, 延长道路的使用寿命。

摘要：半刚性基层具有强度高、水稳性好、刚度大等优点, 但是受到温度环境和水化反应影响, 容易产生裂缝, 降低路基强度。本文以水泥稳定碎石基层为例, 具体分析了裂缝产生的危害、原因, 针对性地提出了防治和处理基层裂缝的具体措施。

关键词：基层裂缝,形成,处理措施

参考文献

[1]冯永红, 陈江华.水泥稳定碎石基层裂缝原因分析和处理方法[J].房地产导刊, 2014, 15 (30) :423.

[2]张洪.水泥稳定碎石基层裂缝的预防和处理[J].城市建筑, 2014, 11 (4) , 228.

[3]韩洪泽.水泥稳定碎石振动压实法与重型击实法的对比[J].中国公路, 2011, 18 (22) :120-121.

渗透式裂缝处理方法「卡本裂缝胶」 第2篇

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01混凝土裂缝的种类及渗漏原因

混凝土渗漏的主要原因是在其拌合物在浇灌振捣过程中漏振和振捣不密实而产生的毛细孔隙或蜂窝状，在外部水压力的作用下，导致渗漏现象。同时，由于设计的原因，如对结构的造型尺寸、受力情况、构造等因素考虑不周，也会造成混凝土结构的渗漏现象。从以往的实际情况看，混凝土的裂缝大致可分为以下几种:

1.混凝土拌合物凝结前的沉降裂缝及干缩裂缝。

2.混凝土温度应力裂缝。

3.混凝土自应力裂缝。

4.混凝土受外力及荷重影响裂缝。

02混凝土裂缝渗漏的四种处理方法

1.灌浆法

2.嵌缝堵漏法

采用该种堵漏方法，一般是混凝土表面只出现映水现象，长时间后，能把混凝土墙面映湿成大片的水迹和地下存有积水。为此，采用嵌缝的方法进行处理，方法如下:

2.1

沿着混凝土渗水的缝隙凿出“V“型槽，清除“V“型槽内的杂物。

2.2

然后用清水冲洗干净，在清洁、干燥的缝面上均匀涂刷SR塑料止水材料专用基液。

2.3

基液实干前，嵌填SR塑性止水材料，并将表面修理平整。

2.4

按比例配制的聚合物水泥砂浆用刮刀将其嵌入缝中，并用抹刀将其抹平。

2.5

待聚合物水泥砂浆凝结后，采用保湿的办法养护3~5d。

3.封堵堵漏法

该种堵漏的方法，主要是应用在水下或地下混凝土在涌水的条件下的孔隙、孔洞和裂缝的快速封堵。在封堵这样的漏水部位，往往要比其它的渗漏要困难得多，且堵水效果要略差一些，但只要在处理时按要求操作，可保证混凝土表面不渗水。一般采用快速堵漏剂。

首先清除混凝土表面上的杂物和粉末，若是存在涌水，将漏水处凿一个直径为80mm~150mm，深50mm~80mm的工作坑，在坑中的漏水处预放一个导水管(作排水用，若暂时无涌水，可不用)，待抹上去的聚合物混凝土(或砂浆)达到一定的强度后，再用聚合物砂浆用力封堵。待混凝土或砂浆凝结硬化后，在其表面用高标号砂浆抹平，在5d内进行养护。

4.涂膜堵漏法

涂膜堵漏是将混凝土结构物表面有渗漏的地方经过处理后，直接在其表面上进行防水处理。这种方法一般适用于混凝土结构在施工时振捣不密实，有的是漏振而形成的混凝土内部不密实而造成的大面积渗水情况，这种渗水现象一般无法用压力灌浆法和嵌入法解决，只能用涂膜法进行表面防水处理。这种处理方法比较简单，但在操作时要求较严格，一般都要求混凝土结构表面没有浮灰和杂物，否则将会影响混凝土面与涂膜的粘结力，影响防水效果。

03治理渗漏式裂缝的五大原则

水泥稳定碎石基层裂缝成因及防治 第3篇

关键词：水泥稳定碎石 基层裂缝 成因 防治

在道路基层中引入了水泥稳定碎石基层，以提升道路建设质量，在工程应用中效果明显。但是，水泥稳定碎石基层还是会开裂，不仅破坏道路质量，也会大大缩减其使用寿命。因此，施工单位应认真分析裂缝成因，提前制定预防措施，以确保水泥稳定碎石基层的施工质量。

1 裂缝的危害

道路投入运营后，底基层如果有裂缝，裂缝会逐渐反射到路面，使路面的防水性降低，雨水侵入后会对路面性能和耐久性产生不利的影响：①雨水如果进入路基土中就会损坏路基的强度，在行车的反复荷载作用下产生汲浆，将基层下面的路基掏空，从而造成路面的损坏。②发展后会形成反射裂缝，使沥青混凝土路面相应出现有规则的横向裂缝或者起拱，降低基层的整体强度，造成路面的整体性能降低，一个整体的基层面层由于出现了横向或者纵向及其他结构的裂缝，而被分裂成若干个小块，在车辆的荷载下，对路基的压力也会不均衡，容易造成路面板体形变。③沥青面层沿裂缝的损坏，在车辆、水分、霜冻等因素的综合作用下，沥青面层会沿裂缝附近产生骨料和沥青的剥落，会形成坑槽现象。

2 水泥稳定碎石基层裂缝成因

水泥稳定碎石基层裂缝的成因可以从多个角度分析，以下是其中的几个方面。

2.1 施工材料的影响 ①水泥的品种及剂量影响。水泥是水泥稳定碎石基层施工中必不可少的原材料。基层是否会产生收缩裂缝及其收缩程度直接取决于水泥材料的添加量及其质量的优劣。不同型号的水泥材料，其施工效果各有千秋。笔者认为，在众多水泥材料中，硅酸盐水泥的稳定性要优于铝酸盐水泥。在道路施工中，适当加大水泥添加量有助于提高水稳集料强度，但是如果水泥剂量超限，会导致水泥集料出现裂缝或产生大的收缩，工程成本也随之加大。另外，将由不同厂家生产的、不同批次或标号的水泥混用，会提高裂缝发生的概率。②集料选用的影响。在混合料中掺入细粉料多、级配差的集料，很容易导致水稳碎石基层开裂。集料级配不合理，粗、细集料过于集中，会破坏水稳碎石基层强度的均匀性，弯沉值的变异系数与水稳碎石基层悬空系数都增大。有的区域细集料过于集中，致使结构强度降低，干缩系数大，在粗集料集中的区域，结构强度高，在内部应力与外力负荷的双重作用下，水稳碎石基层强度低的断面处开始产生裂缝。

2.2 施工因素的影响 ①混合料的搅拌。搅拌混合料的工序是整个道路施工中的重要环节。若搅拌后混合料的均匀度不达标，或搅拌不充分，就会出现粗细集料过度集中，或某些区域水泥含量过高而导致基层开裂。②混合料的运输及摊铺。混合料经充分拌和后要及时运抵施工现场，以免搁置时间过长而影响其使用性能。如果搅拌站与施工现场之间的运距较长，途中未采取保水措施，致使混合料的水分快速散失；或摊铺路段较长使混合料中的水分过快蒸发，都会导致水稳碎石基层表面因水分散失而开裂。③含水量大小的控制。水稳碎石基层初期产生收缩裂缝受含水量的大小影响。含水量不宜过大，否则会影响路面平整度，使路面出现车辙，进而引发基层裂缝。含水量过高也破坏碾压效果。碾压后路面产生的干缩裂缝程度会随着含水量的增多而越发严重。④养生的影响。结束水稳碎石基层施工后及时养护，养护时间根据施工规范和基层成型情况而定，确保水泥充分水化，提高基层水稳强度，谨防十分过快蒸发而引发干缩裂缝。混合料失水率直接决定裂缝的多少。养护时间把握不准，或养护流程不符合工程特点和养护规范，就容易造成混合料中水分快速蒸发，使水泥无法充分发生水化反应而出现干缩裂缝。

3 裂缝防治

3.1 原材料控制 ①水泥：在水泥稳定碎石基层施工阶段，基于运料、摊铺、碾压等工序的时间要求，施工中必须将水泥终凝时间控制在6～10小时以内。在春秋季开展道路施工，由于外界气温低，水分不会快速蒸发，终凝时间可缩短至6小时；夏季气温高，表面层摊铺后会迅速凝结硬化，水泥终凝时间不宜少于10小时。宜采用标号32.5R的普通硅酸盐水泥施工。水泥剂量一定要经过试配并结合现场调试合适之后确定；剂量控制范围大致为5%。如果水泥掺加量不足，基层强度不达标，过量添加会增大混合料的收缩系数，使裂缝程度更加严重。②石料：水泥稳定碎石基层的强度、平整度和裂缝的产生直接受石料的粗细影响。如果粒料偏稀，基层强度很难达到设计要求。而且石粉含量超出设计值，加大了水泥稳定碎石的收缩系数，致使裂缝程度加深。水泥稳定碎石的粒料越粗，基层稳定性越好，基层强度越高，其抵御干缩裂缝和温缩裂缝的能力越强。但采用太过粗糙的粒料会降低粒料之间的粘结力，加之行车荷载的作用，极易使表面层跑散，破坏基层的平整度。

3.2 施工控制 ①压实度。混合料压实度的控制是影响水泥稳定基层强度的一个关键性因素。虽然面层将采取钢筋加固补强措施，但也要重视基层压实度的控制。为确保压实度满足设计要求，检查井附近混合料的摊铺厚度应略薄于普通路段，再使用小型机具反复夯实，水泥含量大致增加1%。再配合路面井圈加固，以延长井圈四周的路面的服务年限。由于基层原料来源的生产企业机械化程度不高，整个生产过程规模效应不明显，石料加工质量时好时坏，骨料粒径、粗细不均。由此可推断，水泥稳定碎石混合料的最大干密度是变化的。在压实试验阶段，如果干密度指标相同，则基层压实度往往过高或过低，对基层稳定性极为不利。所以，通过灌砂法检验路基压实度时，首先要对集料进行筛分，确定粗骨料含量，继而采取与其相应的密度标准。②水量。含水量的控制影响到压实度的保证和裂缝的产生。水泥稳定碎石是水泥与集料的水化凝结硬化的产物。在运输途中或碾压时混合料中水分会大量蒸发，夏季施工水分散失更加严重，因此实际施工中应适当增加掺水量（通常比最佳含水量大1%），但不宜过大。如果含水量超出设计要求，碾压阶段混合料会粘附在碾轮上，使表面起拱，而且基层成型后水分大量散失往往会引发更多裂缝；含水量过少时，基层表层松散，碾压容易起皮，难以压实。所以在道路施工中必须严格控制含水量。③施工接头。在水泥稳定碎石基层施工中，很难避免基层留有接头问题。但通常该部位的应力比较集中，基层结构受温缩应力和行车荷载的多重影响而开裂，致使沥青路面出现反射裂缝。

3.3 养护控制 水泥稳定碎石基层碾压成型后随即进行洒水养护。保证基层不直接暴露在外，养护的方法可以采用草袋、麻袋或塑料薄膜覆盖。冬期施工气温低，应该做好保温措施。当外界气温低于零度时，混合料中的水分会结冰，导致体积膨胀，基层结构也变得松散，结构强度无法满足设计要求。

3.4 外力影响 当行车荷载超出基层强度承受能力，就容易造成路面破损。水泥稳定基层属半刚性路面结构，强度范围是2.5～3Mpa，铺筑面层前不允许重型车辆通行，否则会破坏基层结构，使基层开裂。这就要求路政管理部門对车辆通行严加管理，设计人员必须定期调研路面同车情况，在设计阶段兼顾车辆超载对路基结构的影响，严防反射裂缝产生。

3.5 管理维护及施工协调控制 由于各种工程管线相继进场施工，道路的施工作业面将被占用。基层摊铺碾压成型到喷洒透层油铺筑沥青面层的这段时间的管理维护工作非常重要。特别是第一层成型后，一旦现场管理维护不及时，各种工程管线和构件集中堆放在基层上，基层将受到极大的破坏。这时应严禁堆放重物，不允许车辆上行。第二层7d养护期满后方可开放交通，但仅允许部分施工车辆放行。各种工程管线施工时，应与道路施工协调配合。尤其开挖管线沟槽时，严禁将周围水泥稳定碎石基层下部基础掏空。为保证水泥稳定碎石结构不继续失水，减少干缩裂缝产生，基层施工完毕后，最好在一星期后即喷洒透油层或进行下封层施工，尽早铺筑沥青面层。

4 结束语

水泥稳定碎石基层裂缝产生裂缝的原因十分复杂和多变，对于裂缝的预控措施也相应地有好多方面同时也有相关的解决办法，施工过程中对水稳施工中的各个环节进行仔细的分析比较，就会找到防止水稳基层裂缝产生的措施，将各类裂缝最大程度地消灭在萌芽状态，为后续的沥青面层施工及工程交付使用提供最可靠的安全保障，以保证最终工程整体的施工质量，公路交付使用后能够安全地运营。

参考文献：

[1]李飞山.水泥稳定碎石基层裂缝的原因及其处理[J].大众科技，2010.

[2]李灿.浅谈水泥稳定碎石基层裂缝成因及预防措施[J].公路与管理，2011.

基层裂缝处理 第4篇

当前, 随着沥青路面施工技术的改进, 基层强度与刚度不断提高, 沥青路面结构也在不断更新换代。业界对于沥青路面的结构设计及施工质量控制有了很大的改进。尤其是近些年沥青混合料拌和设备自动化水平的提高, 混合料配比及质量控制等难以控制的问题迎刃而解。沥青混凝土路面施工所采用的工艺流程及质量控制措施与路面通车后使用性能关系密切。笔者现以几套施工工艺为例浅析如何保证水稳基层与沥青路面的质量。

1 水稳基层裂缝的处理

沥青混凝土路面的水稳基层可以承重, 沥青混凝土路面的质量主要取决于基层施工质量。温湿度的变化对水稳基层材料的影响较明显, 特别是在路面强度形成及其运营过程中基层开裂现象时有发生, 主要表现为温度裂缝或干缩裂缝。水稳基层开裂受路面交通荷载的影响会逐步延伸至沥青路面构成反射裂缝。裂缝的存在, 会破坏路面的平整度, 影响路面整体的美观。如果裂缝未及时修补, 遇到雨雪天气路表积水由裂缝渗透到基层、底基层和土基, 会降低基层强度, 进而对路面造成不可补救的破坏。

由此可见, 要控制沥青路面质量, 首先要防止基层开裂, 确保路面承重结构完好。具体来讲, 必须做好两方面的工作: (1) 为避免基层成型初期出现干缩裂缝, 基层施工中必须加强养护, 及时封层; (2) 基层采用预留缝:每10m~20m设一切缝, 封层时覆盖土工织物加强养护。对于横向施工缝, 可用土工织物覆盖保护, 或直接切除其两侧深5cm、宽20cm的基层, 再通过沥青混合料填补压实。铺筑前必须将基层上的树叶等杂物彻底清理掉, 确保铺设牢固、顺直、搭接合理。铺筑时要根据施工要求控制好黏层油温度, 以免人为误操作或现场机械损坏路面影响路面成型质量。如果采用改性沥青施工, 则要严格控制沥青稠度以及橡胶粉的品种、含量与细度, 根据设计要求, 结合施工方案科学设定拌和时间及拌和温度, 注意不要在潮湿的水稳基层上直接铺沥青封层。

2 沥青混合料防止离析的处理

沥青混合料的各种原料试验、目标配合比、生产配合比、生产配合比验证阶段都与质量控制息息相关。《公路沥青路面施工技术规范》要求各层沥青混合料必须达到所在层位的功能性要求, 既能防止混合料离析, 又方便施工。混凝土离析始终是影响沥青路面质量的主要因素。铺筑沥青路面时, 必须根据现场条件科学供料, 并且要采用合理的摊铺工艺, 就能防止混合料离析, 进而提高路面铺筑质量。

2.1沥青混合料的拌和

科学技术的进步大大提高了沥青拌和设备的自动化水平, 混合料配比及质量控制等难以控制的问题迎刃而解, 但尚有诸多质量问题需要加强防范:①设定上料速度时先要试拌, 各部分的启动和操作应符合相应的规程。拌和设备运行时要时时关注料仓储料情况。上料速度控制不当容易影响料仓的平衡, 一旦出现此类问题必须停机调整;②沥青搅拌机中振动筛局部破裂, 骨料粒径就很难控制, 大粒径骨料极易混入拌和设备。监工人员应定期检查振动筛, 以防设备中混入不合格的骨料。③搅拌机拌叶脱落或拌和时间不足, 会影响混合料拌和温度及均匀度。现场人员要时时关注拌和机的运行状态, 严格控制拌和时间, 尤其要细心查看混合料是否有小骨料聚集或是否混入了大骨料, 以免影响拌和质量。

2.2沥青混合料运输中注意事项

①混合料装车时, 运料车应该前后移动, 分三次装料。装料时, 骨料在自身重力的作用下, 大骨料往往向前后或两侧滚落, 形成骨料集中现象。因此装车时, 必须分别向运输车的前、后、中三处堆装, 卸料时大小骨料便可以混合在一起。②运料途中车辆颠簸会导致大骨料集中。而且运料途中, 料堆表面直接接触空气, 比料中心的温降速率快, 混合料容易出现离析现象。因此, 拌和厂选址除了要考虑运输通道的平整度, 还应该兼顾运距的问题, 运料途中控制好行车速度, 尽量避免颠簸, 而且料堆要覆盖保温, 以防混合料离析。③摊铺时, 运料车应该挂空挡停在摊铺机前10m~30m处。卸料时控制好与摊铺机之间的距离, 避免发生碰撞。卸料过程中车厢要大角度地快速升起, 使混合料整体下滑, 防止大骨料向料斗两侧集中滚落, 影响混合料的均匀度。

3 沥青混合料摊铺中的处理

3.1 两种摊铺方法的比较分析。

按照《公路沥青路面施工技术规范》中的相关规定, 对于高速公路和一级公路的铺筑, 每台摊铺机铺筑宽度应控制在6.0~7.5m。铺筑时最好应用两台或多台摊铺机以梯队的形式前后错开10m~20m同步铺筑。施工单位为了控制施工成本, 以往均采用单机宽幅摊铺方式, 工程质量大打折扣。

3.1.1螺旋布料器混合料运距太长, 输料过程中粗细集料容易离析, 越是靠近边侧的混合料温降速率越快, 最终的压实度很难控制。

3.1.2摊铺机的机械系性能与功率一定, 平均振捣力随着摊铺宽度的增加而逐渐减小, 摊铺成型后初始压实度就越小, 相应的就应该缩短碾压时间。

双机或多机呈梯队并行同步摊铺, 对沥青混合料在施工现场进行抽提试验抽检, 路幅左、中、右小于等于4.75mm的集料未出现离析现象。但筛孔超过9.5mm的通过率有一定差异, 容易出现离析现象, 但各点级配仍能满足设计要求。梯队式同步摊铺能够避免混合料离析, 有助于提高路面的防水性能, 有效防止了沥青混凝土路面的水损坏发生;由于控制了离析, 提高了路面热稳定性, 有效降低和防止了沥青混凝土路面变形类损坏的发生。

3.2 摊铺阶段的注意事项。

在摊铺阶段, 摊铺机应该连续、匀速地前进, 切忌中途停车, 以确保路面平整度符合设计要求, 避免混合料离析。摊铺机最好装有大直径、低转速螺旋布料器, 尽量压低螺旋布料器的高度, 使混合料始终高于螺旋布料器, 以提高料体的输送效率, 减小转速, 避免在惯性的作用下各类物料颗粒间产生差异。布料器是埋在混合料内的, 可以在摊铺过程中搅拌混合料, 从而有效避免混合料离析。布料器沿整个断面向两侧挤出物料, 而并非上、下倾推物料, 处于不同宽度位置上的混合料不容易发生横向离析, 而且料体上下滚动也不易产生纵向离析, 螺旋面料器上部不暴露在空间, 也不会由于上抛而产生面层离析。

4 沥青混合料碾压中需注意的问题

压路机安排在摊铺机正后方, 边摊铺边碾压, 拉近作业段长度, 确保在混合料温度急剧下降前将其碾压成型。但要严格控制碾压力度和遍数, 碾压遍数不够或过度碾压都可能造成混合料推移或使路面产生裂缝。具体来讲, 碾压作业必须时时关注以下几个问题:

4.1当出现黏轮现象时, 可将掺有清洗剂或洗衣粉的水均匀喷洒在钢制碾压轮上;如果是胶轮则要将少量植物油人工涂刷在轮子表面。

4.2采用钢轮碾压时, 应向轮体均匀喷洒雾状的水, 而且尽量在不粘轮的情况下减少喷水量。碾压时, 应尽量在混合料高温的条件下一次碾压成型, 以免因温差拉大出现黏轮现象。

参考文献

[1]JTG F40-2004, 公路沥青路面施工技术规范[S].

[2]JTJ 034-2000, 公路路面基层施工技术规范[S].

浅析水稳碎石基层裂缝的成因及对策 第5篇

【关键词】水稳碎石；裂缝；成因；防治

1、分析裂缝产生的原因

1.1干缩裂缝形成的原因

由于水泥稳定碎石在干燥的空气中会发生硬化现象，水泥稳定碎石中的水分越少，其体积发生收缩变形就越严重，水泥稳定碎石上会在一定的间隔处产生比较均匀的干缩裂缝；水泥稳定碎石形成干缩裂缝的原因还与其他因素有关系，如水泥的含量、水的多少和碎石集料等有着千丝万缕的联系；混合料在发生凝结硬化时，水泥和水发生了水化反应，消耗掉了很多水分，这样水泥含量相对就高了。总之，水泥的含量是随着消耗水分的增加而增加。再则，由于碎石集料的表面会发生吸附作用，吸附掉一部分水分，这样集料中的细料成分就会相对应的多些，也就是说集料中的细料成分是随着表面吸附的水分的增加而增加；在基层施工时，水泥稳定碎石中通过蒸发而散失的水分是随着其含水量的增大而增大的，以上就是干缩裂缝形成的原因。

1.2温缩裂缝形成的原因

水泥的无机结合料是由不同的矿物颗粒组成的三相，即固相、液相和气相。在温差的作用下，水泥的无机结合料内部就会发生热胀冷缩的现象，引起体积的变化，从而发生温缩性裂缝。

混合料中通常是含有5%左右的水泥，由于混合料中含有的水泥成分，所以水泥稳定碎石具有热胀冷缩的性质。当混合料硬化时，水泥发生水化作用会释放出相当多的热量，但由于其内部散热缓慢，其内部温度会比较高。温度越高，其内部体积膨胀程度就越大，而水泥的外部遇冷发生收缩，这样其内部不断的膨胀，外部不断的收缩，内外之间就会产生一个比较大的应力。如果其极限抗弯拉强度小于应力的大小，就会出现横向分布状的温缩裂缝。

1.3网状裂缝形成的原因

网状裂缝是由于其局部的弯沉太大，再加上外力的作用而产生破坏性结构的裂缝，网状裂缝即“龟裂”，其裂缝的破坏性一般比较大，且在下雨天容易发生渗水，在外力作用下容易发生翻浆。刚开始的网状裂缝是网状细裂纹，裂纹处的基层内部的水分由于蒸发而逐渐减少，时间一长，裂纹就会慢慢的形成发散状的裂缝。再加上外力的作用，基层会逐渐地呈现塌陷状。

1.4纵缝形成的原因

如果在施工的早期，水泥稳定碎石基层有纵缝产生，可能是局部的土基压实度不合格；也可能是基层压实度不合格；也可能基层七天养护期过后，对基层的管理维护没有到位，会有纵缝的形成。

2、裂缝的防治措施

2.1在原材料方面的控制

2.1.1对水泥剂量的控制

为了确保在水泥稳定碎石基层施工中，运输、摊铺和压实的顺利进行，要对水泥的终凝时间进行限制，一般的限制时间为6～10小时。在夏季施工时，由于气温比较高，基层的表面凝结硬化速度会很快，这时要保证水泥的终凝时间尽量达到10小时。在春秋季施工时，水分蒸发比较慢，水泥终凝时间尽量达到6小时。同时要求水泥标号不要过高，最好在32.5R以下，一般施工采用的是普通硅酸盐水泥，水泥的剂量要控制在5%左右。因为考虑到水泥剂量太低，混合料的强度就会达不到要求；但水泥剂量太高，混合料的收缩系数就会增大，裂缝也就会增加。所以水泥剂量一定要提前试配，在结合现场调试，合适后再做确定。

2.1.2对石料粗细的控制

石料的粗细程度将直接影响水泥稳定碎石基层的强度和平整度以及是否会有裂缝的产生。水泥稳定碎石中的粒料越粗，其强度就会越高，稳定性也就越好，预防温缩和干缩裂缝的能力也随之变强。但水泥稳定碎石的粒料不能过于粗糙，否则粒料间的粘结力就会下降，一旦有车辆在路上行驶，表面层就会很容易跑散，从而使基层的平整度下降，不能满足整体性的要求。如果粒料过细，基层的强度就很满足要求，石粉含量过多，水泥稳定碎石的收缩性增大，裂缝就会增多。

2.2在施工方面的控制

2.2.1对压实度的控制

为了确保施工中的强度达到规范要求，需要对水泥稳定碎石的混合料压实度加以控制。虽然有时对面层采取了一系列措施进行加固补强，例如使用钢筋，但基层的压实度仍要重视。为了使压实度达到规范要求，要进行一系列的检查，例如检查井周围的混合料的摊铺厚度是否比正常路段薄一些，水泥含量的增加是否在1%左右等。

2.2.2对水量的控制

水泥稳定碎石基层是由水泥与集料进行一系列的水化反应，然后凝结硬化后的产物，对其含水量的控制是为了确保其压实度达到规范要求和减少裂缝的产生。由于混合料在运输和碾压的过程中都有水分的散失，特别是在夏季施工时，水分蒸发快，施工过程中水的含量要比最佳含水量多1%左右：含水量过低时，基层的表层就会松散，碾压时就会起皮，很难压实；含水量过高时，碾压时容易粘轮，表面就会起拱，等基层成型后水分散失会更多，形成的裂缝也会更多，所以施工过程中对含水量的控制要适宜。

2.3在养护方面的控制

由于水泥的水化反应会消耗掉比较多的水，而水分的散失会影响到水泥的正常反应，从而影响水泥凝结硬化后的强度的大小，所以水泥稳定碎石的基层在碾压成型后要及时覆盖并其上面均匀的洒水进行养护。特别是在夏季，气温比较高，基层表面的水分蒸发很快，若不及时的养护，就会很出现一些均匀的裂纹。养护的方法有很多，例如在夏季，可以用一些比较厚的草袋或遮光性比较好的塑料薄膜盖在基层的表面，确保基层没有暴露在外，可以减少基层水分的散失；在冬季，天气比较冷，容易上冻结冰，就要采取一些防冻措施。因为混合料的强度还没有形成，其自由水在温度0℃以下时会结冰，体积就会发生膨胀，进而使基层结构强度降低，满足不了强度要求。

3、结束语

除了在养护方面控制外，从基层摊铺碾压成型开始，到喷洒透层油铺筑沥青面层的期间的管理养护工作也是很重要的。随着越来越多的各种工程管线进场施工，道路的施工作业面会变小。尤其是第一层成型之后，若管理人员对现场的管理维护不周到或不及时，有的工程管线、构件堆放在基层上，就会使基层受到一定程度或难以想象的破坏，要采取禁止堆放重物、严禁车辆在基层上行驶等措施。当第二层的养护期过后，允许部分的施工车辆行驶。期间，工程管线的施工要和道路施工互相配合。

参考文獻

[1]李建鑫.浅析水泥稳定碎石基层裂缝产生原因及防治方法[J].科技信息，2007.

[2]肖建芳.高速公路建设期土壤侵蚀及防治措施体系研究[D].北京林业大学，2007.

基层裂缝处理 第6篇

关键词：水泥稳定,碎石基层裂缝,危害原因,预防处理措施

水泥稳定碎石基层具有良好的力学性能和较好的刚性, 被广泛用于高等级路面结构中。然而随着这一技术的推广应用, 其缺陷也随之暴露, 那就是在基层表面容易出现大面积的裂缝。裂缝不仅降低了水稳基层的刚度和整体性, 还容易造成沥青混凝土路面开裂, 影响行车舒适度和安全感, 最终降低路面的使用寿命。所以, 对水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因进行研究并提出防治措施具有重要的深远意义。

1 裂缝形成的原因

(1) 路基回填和土路床产生不均匀沉降反射到基层产生裂缝, 路基超挖和开挖不到位, 都会导致土方回填之后不能满足基础承载力。另外, 回填土的含水量、土地体的塑性、松铺系数、碾压遍数、压实度、平整度、机械的组合等, 如果达不到规范要求, 也会导致后续路基出现不均匀沉降, 甚至大面积塌陷, 反射到水稳定基层, 使其拉裂。 (2) 混合料中水泥比例偏大;集料级配中细料偏多, 或石粉中性指数偏大。 (3) 碾压时含水量偏大。 (4) 碎石中含泥量较高。 (5) 成型温度较高, 强度形成较快。 (6) 养护不及时, 缺水或养护洒水量过大。 (7) 拌合不均匀, 出现离析现象。 (8) 基层热胀冷缩产生的温缩性裂缝。热胀冷缩是自然界最普遍的现象之一, 水稳基层当然也不例外。在水稳基层强度形成初期, 水泥水化放出较多的热量, 但散热较慢, 因此其内部温度使内部体积膨胀, 而外部如遇温度急剧降低则冷却收缩, 内胀外缩的受到制约, 产生较大的应力, 一旦应力超过其极限抗弯拉强度, 将产生温缩裂缝。 (9) 过早开放交通。由于水与水泥的固化反应未完全, 即外力的破坏而非常容易使水稳基层产生裂缝。即便是养生结束, 如果未铺筑面层就大量行驶重载车, 也会使板体无法抗拒上部的压应力而产生拉裂, 从而极易产生裂缝。

2 裂缝产生的危害

水泥稳定碎石基层一旦产生裂缝, 将会影响基层的强度和刚度, 降低抗冲刷性和抗裂性, 达不到其承重效果;如果裂缝进一步发展为反射裂缝, 将会使沥青混凝土路表面同样出现规则裂缝。如不及时处理, 自由水会沿着裂缝向下渗透, 经过车辆及其他苛载的反复作用, 就会使沥青剥离, 基层的细集料形成泥浆被挤出路面, 从而使沥青混凝土表面出现坑槽, 网裂、破碎, 造成沥青混凝土路面早期破损, 降低其使用寿命。

3 裂缝的预防

(1) 改善施工所用粗、细集料的质量, 严格控制碎石中针片状含量和细集料中0.075mm以下颗粒比例, 应采用具有一定级配的硬质石料, 不应含有粘土块、有机物等。且应洁净、干燥、无风化、无杂质。 (2) 严格控制水泥质量, 进场水泥必须经过批量检测、检验, 抽检频率及其各项指标满足规范要求才能使用。 (3) 严格控制混合料的含水率, 由于混合料对含水率的变化十分敏感, 如控制不好, 容易产生“弹簧”现象;同时在后期养生过程中容易产生干缩裂缝。因此, 在施工期间需慎重调整含水率, 含水量过高过低都不易强度形成, 保证在最佳含水量状态下进行碾压, 碾压过程中, 水稳基层的表面应始终保持湿润, 水分蒸发过快时, 宜及时补洒少量的水, 但是严禁大量洒水, 保持在接近最佳含水量1%~2%的状态下碾压成型。 (4) 严格控制集料级配, 减少细集料含量;碾压时严格控制压实度, 因为压实度越高, 密实性越好, 就越不容易形成干缩裂缝, 从而抗裂强度越高。 (5) 在保证水泥稳定碎石强度的前提下, 尽可能采用低的水泥用量。水泥稳定材料基层强度要求较高时, 宜采用控制原材料技术指标和优化级配设计等措施, 不宜单纯通过增加水泥剂量来提高材料强度。 (6) 一次成型, 尽可能采用慢凝水泥, 加强对水泥稳定碎石基层的养护, 避免水分挥发过大。 (7) 设计合理的施工配合比, 在施工过程中, 材料品质或规格发生变化, 结合料品种发生变化时, 应重新进行材料组成设计, 同时对混合料加强拌合, 避免出现粗细料离析和拌合不均匀现象。 (8) 养生期间应封闭交通, 除洒水车和小型通勤车辆外严禁其他车辆通行。 (9) 宜综合考虑施工机械和运输车辆的生产效率、施工人员的操作熟练程序、施工季节和气候条件、水泥的初凝时间和终凝时间以及减少施工缝的数量等。

4 裂缝的处理措施

通过上述预防措施可以大大减少裂缝的产生, 但是裂缝的产生也是一种必然的现象。针对已经产生的裂缝, 如果是在养生过程中出现的裂缝, 经过弯沉检测, 结构层的承载力满足设计要求, 可继续铺筑上面的沥青面层, 也可采用下列措施处理裂缝: (1) 在水稳基层的裂缝位置进行灌缝。如采用聚合物加特种水泥压力注入法修补, 灌缝时原则上不对裂缝进行扩缝。 (2) 在裂缝位置铺设高抗拉强度的玻璃纤维格栅和洒铺执改性沥青综合处治, 这是当前处治裂缝向上反射的最佳措施, 适用于水稳基层裂缝比较严重路段。 (3) 破损严重的水稳基层, 应将原破损基层整幅开挖维修, 不应横向局部或一个单向车道开挖, 以避免板边受力产生不利的后果, 最小维修长度一般为6m, 维修水稳基层所用材料也应是同类水稳基层材料。

结语

施工实践表明, 尽管水泥稳定碎石基层的裂缝是不可避免的, 只要施工前对原材料、混合料、拌和设备进行检测、试验, 确定施工技术参数;施工期间按规范规定进行质量控制和检验, 质量保证体系始终贯穿于施工全过程, 明确全员质量责任, 加强各工序质量控制与管理, 保证施工质量;施工结束后做好洒水养护工作, 裂缝问题也是不难解决的。只有从根本上减少水稳基层的裂缝, 才能保证路面的使用功能、减少破损、延长使用寿命。

参考文献

[1]JTG/T F20-2015, 公路路面基层施工技术细则[S].

[2]JTP F40-2004, 公路沥青路面施工技术规范[S].

水稳基层裂缝的预防 第7篇

我处参与施工的国道201线丹东境内K 1509+000～K 1529+380段改建工程(二级公路),路面结构自上而下分别为:3cmSBS改性沥青混凝土上面层、4cm沥青混凝土下面层、35cm水泥稳定砂砾基层(分两层施工),基层的下承层为老路的沥青路面。2006年4月开工,8月末完成。2007年3月路面出现裂缝,大部分为横缝,但也有少数纵向裂缝,经现场仔细查看裂缝多为基层先开裂而反射到路面顶面。同年9月,裂缝数量已明显增加,长短各异,缝宽不一,宽的有4～5mm,个别裂缝甚至出现挤浆、网裂、凹陷等现象,重载车通过多的路幅尤为严重。这说明路表水已通过裂缝渗入结构层,并在行车荷载的作用下基层已产生局部破坏。

1 裂缝的危害及产生原因

裂缝的出现会使路面基层乃至路面结构强度整体下降,路表水会沿缝隙渗入,在沥青面层和水稳基层缝隙中形成可以运动的自由水。在车辆荷载的反复作用下,这些水会不断冲刷缝隙断面,使沥青混合料中包裹矿料的沥青剥落,基层中的细集料形成灰浆从裂缝中挤出。同时基层局部产生碎裂、凹陷,最终导致沥青路面出现网裂、坑洞、表面松散,造成路面早期破坏。

裂缝的产生有内因和外因两方面。

内因表现为:水泥稳定砂砾自身干缩引起的裂缝。它与水泥品种、水泥用量、强度等级、混合料的细料含量等因素有关。在强度不变的前提下,混合料中的细料含量越多,就要求有更多的水泥颗粒去包裹其表面,导致水泥用量增大。混合料在凝结硬化过程中,水泥和水的水化反应需要消耗大量水分,水泥含量越高,则消耗水分越多,体积收缩变形越大,从而引起干缩裂缝。

外因表现为两方面:

(1)水泥稳定砂砾基层在施工和养生过程中受外界温度的变化而引起的温差变形产生的裂缝。它与施工季节的温度、养生等因素有关。

(2)水稳砂砾基层下承层的强度不足或路基不均匀沉降产生的裂缝。此外,车辆荷载作用也不可小觑,特别是裂缝的发育,行车作用影响极大。

2 裂缝的预防

2.1 水泥的选择及用量

宜选用低标号的普通硅酸盐水泥(矿渣和火山灰水泥干缩性较大),并应限制水泥的终凝时间。一般为5～10h,确保水稳基层施工从运输、摊铺、碾压等全过程有充足的时间进行。水泥用量应控制在5%以下,过高的水泥剂量会使混合料的收缩系数增大,使裂缝增加。而水泥剂量太低,强度要求难以满足,故水泥剂量要通过实验室的配比试验和现场调试合格后确定。另外,受潮变质的水泥坚决不能使用。

2.2 砂砾的选择

有良好级配和压碎值的砂砾混合料不仅可以提高水稳砂砾基层的抗压强度,同时还能减少水泥用量。级配曲线在满足规范要求的同时,要尽量增加粗集料的含量,减少细集料的用量。尤其对通过0.075mm筛孔的细料含量要严格控制在5%以下,这样可以提高水稳基层的稳定性,增强结构的抗变形能力。

2.3 施工控制

(1)确保水稳基层下承层施工时表面湿润,防止下部混合料水分流失。

(2)混合料的拌和应充分,确保拌和均匀。如出现粗、细料离析现象,应及时找出原因给予消除。已运至施工现场的混合料在摊铺时清底重新拌和。

(3)混合料的含水量偏大,强度下降,干缩性增大;含水量小,难以碾压成型。所以在拌和时一定把混合料的含水量控制在最佳含水量,并根据料源含水量、天气的变化、运距的远近酌情增减用水量。

(4)加强养生,养生对水稳基层强度的提高、干缩和温差变形都至关重要,最好采取覆盖养生,始终保持基层表面潮湿,保护混合料中的水分不受损失。同时封闭好交通。

(5)水稳基层的施工最好选择在年平均气温时期,此时结构内湿度应力小,水稳层不易产生热胀冷缩现象。不宜选择在一年中气温最高的时期进行水稳施工。

2.4 对路基和下承层的要求

水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治 第8篇

关键词：水泥稳定碎石,基层,裂缝,防治措施

0 引言

水泥稳定碎石基层在现行沥青路面结构中广泛应用, 该结构的承载力比较高, 并且便于分布荷载, 最重要的是能够就地取材, 经济性较好。

但是, 水泥稳定碎石基层作为半刚性基层, 其不足主要表现为:存在干缩和温缩开裂等现象, 这种基层开裂直接影响沥青路面的使用性能。

1 对以无机结合稳定半刚性材料的认识

1.1 半刚性材料的好处

1.1.1 强度高

通常情况下, 半刚性基层材料都是应时间不断增长的, 强度比较高。所以半刚性基层沥青道路一般弯沉度弱, 载荷分布功能强的特点。半钢基层材料可以保证半刚性基层沥青路的承受能力, 对路面起保护作用。

1.1.2 稳定性强

这种材料在水和多次冻融情况下起承受能力不受影响, 因为它具有较高的稳定性。

1.1.3 刚性大

半刚性基层材料的抗压回弹模量值可高达1800PMa, 就可以减薄沥青层面, 从而使沥青更加牢固, 以此提高其抗压能力。

1.1.4 抗冻、耐刷、温缩性和干缩性较小等优点。

1.2 半刚性基层材料的缺点

较强的脆性、对温度及湿度比较敏感, 在形成强度过程中, 由于温度发生改变导致的温度收缩裂缝, 由于水分量的多寡导致干缩裂缝。这些问题就会在公路沥青面较薄的路面上表现出来, 从而降低路面的强度和使用能力。

2 水泥稳定碎石基层收缩裂缝的原因分析

2.1 干缩特性会导致收缩裂缝的产生

在水稳材料碾压以后, 在其内部会有水化作用的发生, 其中水分逐渐减少, 在碳化作用、水的作用下, 导致材料矿物晶体或者凝胶体间半刚性材料发生体积收缩的现象。在半刚性材料中, 受含水量变化的影响, 造成整体宏观体积收缩, 进一步导致半刚性材料发生干燥收缩, 于是影响半刚性材料干燥收缩的主要因素就是含水量。所以, 为了提高基层抗干燥收缩裂缝的性能, 需要对其含水量进行适当的控制。

2.2 网状裂缝的分析

在一些没有及时拆迁的高压电杆等地面障碍物的周围, 水泥稳定碎石会产生网状裂缝, 在初期, 其只是网状细裂纹, 但是由于时间的延长, 在裂纹处基层内部中, 其水分不断蒸发, 裂纹渐渐变为发散形裂缝。同时由于外力的作用, 基层呈现塌陷状。其原因是没有真正保证检查井周围压实度, 有着一些不均匀沉降隐患;同时检查井周围, 这些地方通常也是大型压路机工作面的死角, 尤其是集料粒径较粗时, 基层自身的压实度难以保证, 而且强度难以满足设计要求。检查井周围, 这些地方往往是弯拉与温度应力的集中区, 在外力的作用下, 进一步破坏基层, 起初的裂纹逐渐恶化为裂缝。

2.3 温缩特性会引发收缩裂缝

当组成混合料的材料相同时, 与骨架密实结构稳定类材料平均温缩系数相比, 悬浮结构稳定类材料平均温缩系数比较大。在混合料温缩系数和温合料最大干密度之间, 它们存在某种关系, 如果混合料的干密度小, 那么对应的温缩系数就比较大, 反之就越小。

3 水泥稳定碎石基层裂缝防治技术措施

3.1 减少路基不均匀沉降

目前, 为了确保公路的施工质量, 需要按照较高的压实标准对公路路基进行处理, 对于材料的塑指、CBR值等要求比较严格。但是, 受公路水文地质情况的影响和制约, 并且施工条件、施工情况等各不相同, 进而在一定程度上存在工后沉降的现象, 对于层底来说, 即使弯拉变形很小, 都可能造成基层出现开裂。因此, 为了避免发生水泥稳定碎石基层裂缝, 需要进一步降低路基工后不均匀沉降。通常情况下, 通过下列措施, 可以减少路基工后不均匀沉降: (1) 在路基填料方面, 通常选择砂砾等透水性良好的材料, 促进路基工后沉降; (2) 成型路基铺筑基层的沉降稳定期至少半年, 对于高填路基来说, 通常情况下需要采取相应的措施进而在一定程度上确保沉降的稳定期; (3) 通过采用强夯、冲击碾压或超载预压的方式, 对工期紧张的路基项目进行处理, 进一步加快路基的不均匀沉降; (4) 为了降低路基填料的波动, 需要对施工质量进行严格的控制, 同时对松铺厚度、碾压遍数等进行严格的控制, 确保压实的均匀性, 对于选用的压实设备, 需要保证吨位合理, 并且性能优良; (5) 加强路基排水施工, 严格控制路床的塑指, 进而在一定程度上确保路基的水稳定性。

3.2 加强施工控制

3.2.1 控制材料特性及级配

在施工过程中, 材料的胀缩系数是决定水泥稳定碎石基层开裂的主要因素, 为此基层需要选用胀缩系数小的材料, 或者采取措施降低基层材料的胀缩系数, 进而在一定程度上提高材料的抗裂性能。

3.2.2 控制水泥剂量

水泥稳定碎石基层的强度受水泥剂量的影响和制约, 在其他条件相同时, 通过增加水泥剂量, 基层强度可以进一步提高。但是, 随着水泥剂量的增加, 水泥稳定碎石基层收缩也在增加, 同时产生裂缝的机率出现不同程度的增加。对于不同性质的集料混合料来说, 通过不同剂量的水泥可以达到相同的强度要求。

3.2.3 控制碾压含水量

根据以往的实践经验, 基层表面并不是越光滑越好。在施工过程中, 如果基层表面太光滑, 层间的粘结力就会出现不同程度的降低, 容易产生滑动面。另外, 如果基层的表面比较光滑, 这时需要增加细料的含量, 以及碾压时的含水量。在高温季节进行施工时, 一般会在基层表面进行洒水, 进而在一定程度上增加碾压时的含水量, 在振动碾压的过程中, 压路机会使得水泥浆出现上浮, 当表面水分发生蒸发, 以及出现水泥水化时, 在基层容易产生干缩裂缝、收缩裂缝等。

3.2.4 控制施工工艺

施工工艺控制不到位同样容易造成水泥稳定碎石基层出现裂缝。在施工工艺方面, 具体措施为: (1) 选用的拌和设备计量精度要高、产量在400t/h, 合理设置工作参数, 同时, 根据机械性能, 准确掌握水泥稳定碎石混合料的拌和时间, 确保拌和料的均匀性; (2) 摊铺机、压路机的性能要优良, 同时配料、拌和、运输、摊铺作业各环节之间要相互配合; (3) 在施工过程中, 需要做好施工组织和管理, 避免发生离析。

3.2.5 养护控制

在高温季节, 由于施工强度容易保证, 所以, 一般选择高温季节铺筑水泥稳定碎石基层。但是, 高温施工同样容易造成基层干缩开裂。在这种情况下, 需要对水泥稳定碎石基层进行保湿养生。碾压完基层后, 利用塑料薄膜或上工布进行覆盖, 对路面进行养生, 进而在一定程度上减少基层内外的温差, 避免基层材料温度发生骤然变化, 以及水分迅速挥发。在对基层进行养生期间, 塑料薄膜或上工布表面始终保持湿润。

3.3 应用玻纤格栅处理裂缝

在铺筑沥青面层之前, 需要对水泥稳定碎石基层出现的裂缝应用玻纤格栅进行相应的处理。对于玻纤格栅来说, 该物质是以玻璃纤维为原料织成的网片, 其特点主要表现为:抗拉强度高、高模量、抗折、抗老化、低应变、低延伸率、无长期蠕变, 以及耐高低温等, 且在一定程度上容易与沥青混合料相容。对于集料混合料来说, 由于玻纤格栅呈现网状结构, 因此混合料可以贯穿到网状结构的内部, 进而在一定程度上使得混合料与玻纤格栅形成一个复合的力学嵌锁体系, 这种体系结构的特点是能够对集料的运动起到制约的作用, 进而压实沥青混合料, 增加其承载能力。

3.4 设置过渡层

在施工过程中, 为了提高路面的稳定性, 通常情况下, 需要在水泥稳定碎石基层和沥青面层之间设置过渡层, 防止基层发生裂缝。级配碎石层、沥青稳定碎石层等是主要的过渡层。对于过渡层来说, 其作用主要表现为:吸收应力。为了防止水泥稳定碎石基层裂缝反射到沥青面层, 通常通过降低收缩应变等。

4 结束语

对于水泥稳定基层路面来说, 由于其水分的蒸发以及混合材料的内部而发生的水化作用会使得其混合料内部水分不断减少, 还有就是路面的温度变化温差较大、施工工艺等是水泥稳定碎石基层收缩裂缝产生的主要原因。因此, 我们应该在修建公路之时就应该去合理选择其原材料及用量, 以及改善和加强养护等措施去防止水泥稳定碎石基层路面的收缩裂缝的产生进而确保公路的路面能够不产生裂缝, 保证道路的施工质量。

参考文献

[1]薛以东, 周天民, 余婷婷.水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治[J].交通科技, 2008 (02) .

[2]伍强.水泥稳定碎石基层施工工艺与质量控制[J].中小企业管理与科技 (上旬刊) , 2009 (02) .

半刚性基层沥青路面裂缝防治 第9篇

1 裂缝类型

1.1 横向裂缝

横向裂缝是与路面中线近于垂直的裂缝,缝宽不一,通常贯通整个路幅,沿路面大致呈均匀分布。横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的,一般是由于基层或沥青路面的温缩引起。沥青混凝土和半刚性基层多在高温夏季和常温时施工,入冬后温度骤降,收缩过程中产生收缩应力(拉应力)如果收缩应力大于当时混合料的极限抗拉强度时,就会产生第一批温度收缩裂缝,路面开裂后应力重新分布,如果此时温度应力仍超过混合料的抗拉强度,则又产生第二批裂缝,应力再重新分布,直至温度应力小于或等于混合料极限抗拉强度时,裂缝的数量即停止发展。

1.2 纵向裂缝

纵向裂缝是平行于行车方向的裂缝,纵向裂缝一般由基层反射、半填半挖路段路基差异沉降、面层施工左右幅摊铺冷热接缝引起纵向裂缝。

1.3 网状裂缝

网裂是纵横交错的网状裂缝,相互交错的裂缝形成一系列多边形小块,缝宽1mm以上,缝距40cm以下,面积1m2以上。路面结构设计不合理,沥青混合料配合比不当孔隙率大,路面水渗入面层引起的水损坏,或沥青混合料在拌和、摊铺过程中不均匀,粗细集料离析,使沥青与石料粘结性差形成网裂。

1.4 龟裂

路基、路面总体强度不足,损坏初期形成网裂,在车辆荷载的反复碾压和剪切冲击作用下,沥青面层老化,缝距缩小形成龟裂。

2 裂缝的防治措施

2.1 设计方面

1)选用优质沥青做面层,保证沥青的针入度、延度等指标,在缺少优质沥青的情况下,应采用改性沥青,如沥青玛蹄脂碎石(SMA)混合料,SMA混合料具有良好的高温稳定性,低温抗裂性,使用寿命长等特点,是防裂路面设计时应选用的一项新技术。

2)选择合适的沥青层厚度,当沥青面层较厚时,对半刚性基层有很好的保护作用,能够明显降低半刚性基层顶面遭受的温度变化,从而减少甚至避免半刚性基层产生温缩裂缝。

3)采用密实型沥青混凝土面层,空隙率对面层的疲劳寿命有很大影响,密实型沥青混合料在使用中沥青老化缓慢,并可防止路面水的渗入,延缓裂缝的开裂。

4)沥青混合料的集料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性好的碱性石料。如所用集料呈酸性,则应填加一定数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的抗剥落性能。并尽可能使用人工砂代替天然砂。

5)选用抗冲刷能力好,干缩、温缩系数小、抗拉能力高的材料作基层料。并应有合理的级配,在规范范围内,适当增加粗集料用量,减少细集料用量,尤其是0.075mm以下细料含量,这类细料比表面积大,遇水膨胀,失水后收缩变形大,是造成裂缝的关健之一。并通过加强碾压方式以达到嵌挤密实型水泥稳定基层,增加基层的抗压和抗折强度。

6)一般选用初凝时间3h以上和终凝时间5h以上低水化热的32.5级普通硅酸盐水泥,不得使用快硬水泥和早强水泥。在满足设计强度的情况下,尽量减少水泥用量,可适当加入有助于提高早期性能的外加剂,减少水泥用量,水泥用量不应大于6%。水泥稳定无机结合料中水泥含量越大,其强度越大,但强度和刚性越大的混合料,收缩性能也越大,就越容易开裂。

2.2 施工方面

1)路基填筑引起的纵横向裂缝,填筑时填料应尽可能用砂性土,路基应分层填筑,分层压实,同一水平层用同一种填料,边部应超宽填筑30cm,同一断面全幅路段应同步施工。半填半挖路段填方横断面坡度大于1∶5时应挖成台阶,台阶宽度不小于2m,填方路基应密实、稳定,压实度应达到设计要求。

2)沥青混合料拌合时应控制好加热时间和加热温度,不使沥青老化,并适当增加碾压遍数,碾压时应配备双钢轮压路机和大吨位胶轮压路机搓揉挤压,使沥青混合料达到规定的压实度。

3)沥青各层之间施工应尽可能连续,如施工不连续,各层间应洒粘层油,保证上下之间有良好的连接。另外应注意上、下层的施工纵缝应错开15cm以上。

4)施工时要严格控制摊铺机的摊铺质量,在一定程度上减少沥青混合料的纵、横向裂缝。沥青面层较窄时施工宜采用全路幅一次摊铺,如面层较宽分幅摊铺时,应使用新旧一致,型号一致的摊铺机梯队作业,确保热接缝。前后幅相接处为冷接缝时,应先将已施工压实完的边缘坍斜部分切除,切线须顺直,侧壁要垂直,清除碎料后,宜用热混合料敷贴接缝处,使其预热软化,然后铲除敷贴料,并对侧壁涂刷0.3~0.6kg/m2粘层沥青,再摊铺相临路幅。摊铺时控制好松铺系数,使压实后的接缝结合紧密、平整。

5)严格控制基层含水量,根据天气和温度情况严格控制半刚性基层施工碾压时含水量,混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量。水泥稳定碎石基层干缩应变随混合料的含水量增加而增大,施工碾压时含水量越大,结构层越易产生干缩性裂缝。因此在施工时,应根据天气、运距远近、运输车辆配置情况适当增加或减少拌和用水量。确保碾压时混合料含水量在最佳含水量范围内。

6)半刚性基层碾压完毕,要及时养生,比较理想的养生方法是采用透水土工布覆盖养生,如基层在养生期得到了良好保水,始终保持湿润基层的质量稳定,裂缝将在一段时间内很少发生。

7)做好透层和下封层(防水层)。基层养生结束后,将土工布收走,应及时洒布透层油,并在洒布透层油的基础上撒布3~8mm的碎石作为沥青下封层(防水层)。此时基层未受到污染,渗透效果较好,能使基层和面层形成一个整体,这样既能起到了很好的防水的作用,防止路面水渗入基层导致唧浆,又防止后期半刚性基层干缩和温缩裂缝的产生,避免裂缝在层与层之间传递,提高整个路面结构的疲劳寿命。透层和下封层作完后,应尽快铺筑沥青面层。

8)切割横向预裂缝。在7d养生结束后,进行横向预裂缝的切割,每隔15m设置一条,切割深度为6~7cm,缝宽≯5mm。切割完后清洗余浆,晾干后立即用沥青灌缝,防止雨水的入侵。在沥青面层摊铺前,对切割的预裂缝顶面用1m宽的土工布进行覆盖,进一步预防裂缝的反射。

9)基层料拌合控制。目前基层料拌合均采用大功率为连续式拌和站拌和,其产量的增加只是单纯地增加了拌和电机的功率来实现的,拌和时间并没有相应增加,宜将拌和站的产量设定为额定产量的80%进行生产,以便有效地控制混合料的拌和均匀性,减少混合料成型后因不均匀性造成内部受力不一致而产生裂缝。同时,还应定期对水泥控制系统和水量控制系统进行专项检查和校核,防止出现水泥含量和含水量不稳定。

10)选择有利的季节或时间进行基层施工,冬天气温低于5℃,一般不能进行基层的施工,施工最好选择在年平均气温时进行,此时气温变化不大,结构内温度应力较小,基层不易发生热胀冷缩现象。

3 结束语

基层裂缝处理 第10篇

【摘 要】水泥稳定碎石基层主要是以水泥、碎石、砂及一定比例的水来进行配置，作为路面结构的承重层，在底基层与路面两侧的中间构造。与砼路面相比，水泥稳定碎石基层也同样具备施工工艺强度高、水稳定性良好的特点，作为高等级路面的基层，近年来，水泥稳定碎石在公路施工中得到广泛应用。

【关键词】公路施工；水泥稳定碎石；基层裂缝；成因；措施

1.裂缝的类型及产生原因

1.1干缩裂缝出现的原因

在空气相对干燥的情况下，水泥稳定碎石在硬化的过程中，水分会不断的散失，体积逐渐开始收缩变形，间隔一段距离就会出现均匀的干缩裂缝。引起干缩裂缝产生的关键因素主要包括水泥、水及碎石集料。在混合料出现凝结硬化的阶段，水泥和水会产生水化反应，促使水分得到大量减少。水泥含量的逐渐提升会导致水分的消耗逐渐加快。其次，在碎石集料的表面会有水分依附，若集料内细料的含量越多，集料自身所吸水的效果也会有所提升。再者，在基层作业过程中，基层的含水量针对会促使其水分蒸发现象逐渐加大，因此，会使其基层出现干缩裂缝。

1.2温缩裂缝出现的原因

通常情况下，水泥稳定碎石中所采用的水泥是5%左右的，其水泥自身具有热胀冷缩的特点，在混合料初期硬化阶段，水泥内会产生较多的热量，若散热过程较慢时，混合料内部的温度则提升较快，促使混合料内部逐渐膨胀。在外部，若有气温骤降的现象发生时，会出现混合料冷却收缩，经过温度的变化，混合料受到内胀外缩因素的影响，产生大量的应力。当应力超出极限抗弯拉强度以后则会有温缩裂缝产生。在混合料中温缩裂缝的分布通常是以横向的方式出现的。

1.3网状裂缝出现的原因

网状裂缝也被称之为“龟裂”，由于局部的弯沉逐渐增大，经过外力作用会有结构性破坏的裂缝产生，这种裂缝的破坏性相对较大，若遇到降雨天气会导致渗水的现象出现，在外力作用下还会引发翻浆现象出现。在网状裂缝出现的初期通常是以网状细裂缝的形式产生，随着时间的发展，细裂缝内的水分被不断蒸发，从而逐渐形成发散型裂缝，经过外力的作用，甚至会造成基层出现坍塌状。

1.4纵缝产生的原因

若在施工初期，水泥稳定碎石基层塑限裂缝，通常都是由于控制施工所产生的。纵缝产生的原因是由于土基局部及底基层的压实度未能满足设计要求。在7d城市道路养护期完成后，若对道路基层的管理维护不当，不会导致道路纵缝的产生。在基层施工过程中存在基层过厚的现象，因此在施工时应采用分层碾压的方式进行施工。在基层第一层糖藕碾压结束以后，厚度通常是在15cm左右，即使养护期结束以后，仍有承载能力较低的现象存在。

2.裂缝防治的措施

2.1对施工原材料的挑选

对碎石进行选择时，最为适宜的则是含泥量较小、无杂质且颗粒稳定性较好的碎石。对其原材料应进行严格的控制，使其符合相关设计要求。对料源进行选择时应采用具有连续生产合格材料的工厂。应严格对细集料的含泥量及塑性指数进行严格控制。在对水泥进行选择时，应结合施工要求，采用32.5级标号较低且路面专用的缓凝水泥。确保水泥胶砂28天的抗压强度控制在32.5MPa～37.5MPa，水泥初凝时间应超过5小时，终凝时间应保持在8～10小时之间。进一步将由于含泥量较大或水泥强度偏高而造成的裂缝现象得到避免。

2.2水泥稳定碎石的配合比

严格按照规定范围值偏下的设计来对水泥碎石基层进行配置，确保其配合比在设计范围以内，应采用标号较低的缓凝水泥。

确保在原材料统一的情况下，陪住出三种完全不同的级配，从而采取最为适宜的一种作为理想配合比。首先，在规定的级配范围值以上且不高于上限的方式来对第一种进行配置。另一种应与级配范围中值相接近。最后一种则是在中值偏下，下限以上的范围内。按照完全不同的三种级配，对不同的水泥剂量进行击实及无侧限抗压强度试验，从而将水泥的最佳计量保持在4.5%。而7天无侧限抗压强度应超过3.5MPa，确保三种完全不同的级配之间存在较小差异。将中间级配作为依据，运用28天水泥胶砂的强度为43.2MPa的普通水泥进行击实及无侧限抗压试验，试验表明，最佳水泥剂量应为4.0%，且7天无侧限抗压强度则是大于3.5MPa。

2.3拌和与摊铺

现如今，在公路路面施工过程中，对水泥稳定碎石混合料进行生产时应采用稳定砂料拌和机进行。在混合料生产之前，首先要对拌和机进行调试，扣除原材料自身的含水量，进一步促使混合料的配合比不会发生改变。并合理绘制出各类原材料的转速流量曲线，在对转速进行控制时，应结合混合料的配合比及各类原材料的配料比来确定，并进行试生产。待混合料中各指标都能满足配合比要求时即可正式生产。在混合料的生产过程中，还应对天气变化进行观测，从而及时的混合料的含水量进行调整，促使摊铺后混合料的含水料与最佳含水量的要求相接近。

在对混合料进行摊铺时还应对摊铺机的运行速度进行控制，使其能够与搅拌机的生产能力相符，避免摊铺机出现停机待料的现象产生。应安排专人对运输车的卸料过程进行指挥，卸料的间距应按照运输车装料的程度来确定，利于后期的混合料摊铺。减少摊铺机书房漏斗的次数，在摊铺机前后应设置专业人员对集料出现离析现象进行控制，铲除粗细集料窝，换用新拌混合料进行补铺，促使混合料的稳定性得到统一。

2.4对压实度的控制

在碾压结束以后，应及时检测其压实度，通过对井四周的摊铺厚度进行检测的方式来确保压实度达到设计要求，与正常路段相比，使其井周围的摊铺较薄，并增加1%左右的水泥含量，结合小型机具对其路面进行夯实。与道路井圈加固相结合，促使路面井圈周围的使用寿命得到进一步提升。造成水泥稳定碎石混合料额最大干密度发生变化的原因主要包括：生产集成材料的企业规模有限，机械化程度较低，石料加工质量不均匀以及骨料粗细大小存在加大差异。对路面压实度进行检测时，运用干密度指标相同的方法，会导致压实度不达标或超出100%的现象发生。因此，在压实施工的过程中，对压实度进行检验时应选用灌砂发进行，并详细的对集料进行筛分，来对骨料的密度标准及含量进行确定。

对含水量的控制。水泥稳定碎石是水泥和集料通过水化作用而产生凝结硬化的过程。压实度及裂缝受到含水量的影响。充分考虑混合料的运输及碾压中水分的丧失，在夏季进行施工的过程中由于蒸发量较大，应将其含水量增加至最佳含水量1%左右。若含水量较小时，会促使基层表层过于松散，经过碾压会出现起皮现象，无法有效的进行压实施工。当含水量较大时，碾压过程中会有黏轮的现象发生，造成道路表面有起拱现象发生，当基层逐渐成型，水分的消耗会逐渐加快，最终促使裂缝的逐渐增多。所以，在施工过程中应采取合理有效的措施对含水量进行控制。

3.结语

水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治探讨 第11篇

1 水泥稳定碎石基层裂纹产生的一些主要原因

1.1 温度变化产生收缩裂缝

不同矿物颗粒组成的固相、液相和气相是组成半刚性材料的三相, 是其在温度下降过程中互相反应的结果, 使半刚性材料产生体积变小, 也就是温度收缩。对后塍固相的矿物颗粒来说, 粗骨料颗粒的温度收缩系数很小, 粉粒的温度收缩系数较高。位于于材料中心的较大孔隙、毛细孔和凝胶孔中的水通过“扩张作用”、“表面张力作用”和“冰冻作用”三个反应过程, 对半刚性材料的温度收缩性质有着至关重要的影响。

1.2 水分蒸发产生干缩裂缝

石灰、水泥、粉煤灰还有许多粒料和水通过搅拌、压实后, 因为混合料内部发生水化作用或蒸发现象, 混合料的水分会一直消散。正是由于水的减少而发生的毛细管作用、吸附作用、分子间力的作用、材料矿物晶体或凝胶体间层间水的作用和炭化收缩作用等会引起水泥稳定粒料产生体积收缩。

2 从结构搭配与用料混合探索上进行改进

第一点是原材料的选择和实验。每种不一样的水泥干缩性有很大的不同和区别, 普通硅酸盐水泥干缩性很小、火山灰硅酸盐水泥次之、矿渣水泥较大。所以, 选择对应的水泥在很大因素上能避免干缩裂缝。挑选正确的水泥, 一般来讲, 细度相对细的、C3A所占比重比较高、石膏蕴含不够与S03含量低的水泥收缩就有些小了。所以在选择骨料时, 要挑选含泥程度低、结构街是紧密、吸水率低、延展性模量高的骨料。掺用颗粒细、质量好的粉煤灰。水泥稳定基层混合料在不一样负温度时的温缩系数变化非常细小, 但是当黏土量加大, 混合料的温缩系数随温度降低的变化幅度越来越大。温度越低, 黏土量对温缩系数影响愈大。对于水泥稳定基层来说, 水泥稳定碎石中不含黏土的裂缝最少, 所以, 控制收缩最关键的方法是剔除集料中的黏土含量, 使其处在合理的范围, 并且应该再做能少则少。加入最新使用的外加剂, 就像减缩剂, 它的适应性和兼容性极佳, 跟大部分水泥都不会出现不适现象。还有就是需要科学的研究来搭配与构造。

3 从施工技术手段措进行改进

大量的研究表明, 现场施工控制影响着水泥稳定碎石基层的断裂可能与断裂的严重程度, 很大一部分上也体现了施工的管理与技术手段的水平与含量。做好施工掌控管理的重大前提就是完善集料的调度分配, 确定实验室配合比相符、水泥剂量与集料级配达到标准, 保证好碾压层的水量标准与薄厚程度, 还要看基层材料强度匀称性, 另一方面, 加大基层的稳定性与检测是否碾压结实, 做好后期的养护工作。必须在安全的施工原则下, 减缩措施才会发挥和体现作用。

在很多具体的公路上, 收缩裂缝大多是因为养生不足造成的。比如路面时干时湿, 水分挥发大, 或者长时间处于烈日暴晒之中。在混合作用的过程当中, 水泥稳定碎石会吸收水分, 特别是在强度出现开始阶段, 如果路面养护不足就会出现收缩性变化很大, 并且材料本身的抗拉程度会很差, 风场容易造成裂缝, 所以要时刻做好基层的养护工作。

在施工过程中, 应该处理好一些关环节:

3.1 要做到搅拌均匀

在开始施工生产用料之前, 应该做好设备的挑食工作, 检测是被是否一切正常, 这样才能确保生产的混合料颗粒含量和水分达到科学规范的程度, 也能够在设备中均匀的搅拌和搭配。

3.2 要做到摊铺科学规范

在混合料到达施工现场支护, 应该立即用摊铺机摊铺, 如有离析现象, 应立即用人工修补, 同时注意含水量的变化, 及时反馈到拌和场适当调整。拌和机出料的时间和速度在摊铺过程中应该被重视和参考进来, 所以要控制摊铺的进度, 避免出现配合不合理的现象。还要为摊铺机配备人员来进行消除粗集料离析等情况, 清理不规范的混合料, 做好添补的职责。摊铺机应按照确定的松铺系数连续以稳定的速度进行摊铺。

3.3 碾压时要仔细、有节奏和规律

碾压要按照科学的规范和规律来进行, 做到从低的位置到高的位置、先轻后重、从路面边缘到中部的准则, 还要确保碾压过程中, 混合料的含水量保持在科学标准的范围内。而且, 天气原因对施工的影响也很大, 在施工前要做好情报收集工作。要保证路面是否压实, 所以要安排工作人员仔细的检查, 看看厚底与分含量等标准是否达到, 出现问题即时修补, 确保工程质量。

3.4 做好养护措施

水泥稳定碎石基层碾压完工后应该立刻做好覆盖洒水养护。因为水分进入了水泥的水化反应, 水分的消散会对其正常的反应产生影响, 从而影响凝结硬化后形成的强度, 特别是夏季施工, 气温较高, 基层表面的水分蒸发更快, 极易产生均匀的裂纹。养护的方法可以采用草袋、麻袋或塑料薄膜覆盖, 保证基层不直接暴露在外。冬季施工时, 要及时采取防冻措施。因为强度未形成的混合料中的自由水在气温0℃以下时结冰, 体积膨胀, 使基层结构变得松散, 达不到设计强度要求。

4 结论

公路是城市的命脉, 路面出现断缝不仅影响美观, 而且容易发生事故与影响效率, 所以要做好水泥稳定碎石基层收缩裂缝的研究延长公路的使用寿命。采用水泥稳定碎石基层通过材料、管理与技术等手段来防患与治理路面裂缝, 收到了比较不错的效果, 成本不高, 对广泛的应用有很大的优势。

参考文献

[1]肖建芳.高速公路建设期土壤侵蚀及防治措施体系研究[D].北京:北京林业大学, 2007.

[2]李宇.超载车辆对公路路面的损害及其防治措施[D].长春:吉林大学, 2007.