水穩(wěn)基層干縮裂縫的危害及對策

江凌

（廣德縣公路管理局   安徽廣德  242200）

摘要：水穩(wěn)基層干縮裂縫反射到瀝青路面，造成路面出現橫向裂縫，是瀝青路面早期破壞的重要原因。解決水穩(wěn)基層干縮裂縫反射路面，首先是預防，通過改善水泥穩(wěn)定碎石的配合比來提高基層強度，達到降低水泥用量，使基層不出現或少出現干縮裂縫。其次，是在瀝青路面攤鋪前重點檢查，對也出現的干縮裂縫粘貼玻璃纖維布防止反射。水泥穩(wěn)定碎石基層采用粗級配配合比在工程中也已成功應用，并達到預期效果，

關鍵詞：  水穩(wěn)基層；裂縫危害；預防與對策；粗級配配合比；應用

引言

水泥穩(wěn)定基層作為高級路面的基層，具有良好的整體特性和穩(wěn)定性，施工機械化程度高，基本可按工廠化工藝施工，質量易控制的特點，從2000年以后，不僅在高速公路上使用，在國省干線公路和市政道路上也廣泛應用。但水穩(wěn)基層干縮裂縫反射到瀝青路面，造成路面出現橫向裂縫，是瀝青路面早期破壞的重要原因。

一、水穩(wěn)基層干縮裂縫危害分析

在安徽省某二級公路K42-K95段路面結構為3cm瀝青砼+4cm瀝青碎石面層+20cm水泥穩(wěn)定碎石基層+40cm天然砂礫底基層，該工程“十五“期間建設，在建成2年內除兩段路面10公里外，其他路段路面均不同程度的出現橫向裂縫的病害，其中K73—K95較為嚴重，出現每間隔5-15米的橫向裂縫，維修時裂縫已超過5毫米，均出現在重交通流向的一側，同段落的另一側稍少些。在路面維修的同時進行破壞原因調查和分析，總結經驗教訓。

分析發(fā)現路面出現這些裂縫的原因是基層裂縫反射的路面造成的。建設時為提高水泥穩(wěn)定基層的強度，增加了水泥用量，這樣水穩(wěn)基層出現了大量的微小干縮裂縫，水泥計量較高的路段就像水泥砼路面那樣產生了5—15米的裂縫，這些基層裂縫反射到路面上，在重交通特別是超限車輛作用下造成路面和水穩(wěn)基層斷裂，路面整體強度破壞，路面裂縫拓展。路面也由此出現兩種破壞，第一種是雨水流進底基層路基，造成底基層穩(wěn)定性降低，導致瀝青路面出現早期破壞；第二種是雨水在瀝青與水穩(wěn)基層間滲透，帶走水穩(wěn)表面的細集料，致使瀝青面層脫空出現面層破壞。水穩(wěn)干縮裂縫是路面早期破壞的直接原因，路面基層厚度不夠，超載車輛的營運是加速破壞的重要因素。

作者介紹：江凌（1963—）男，安徽宣城人 廣德公路管理局書記、工程師 從事公路建設管理工作

二、對策研究

解決水穩(wěn)基層干縮裂縫反射路面，首先是預防，通過改善水泥穩(wěn)定碎石的配合比來提高基層強度，達到降低水泥用量，使基層不出現或少出現干縮裂縫。其次，是在瀝青路面攤鋪前重點檢查，對也出現的干縮裂縫粘貼玻璃纖維布防止反射。目前，在配合比方面最新研究理論是骨架密實型配合比，水穩(wěn)強度是以混合料壓實后骨料間形成的內摩阻力提高水穩(wěn)強度為主，水泥膠砂料的粘結力為輔，從而減少水穩(wěn)碎石的細集料與水泥的用量，由于細集料用量的減少可以減少基層干縮裂縫出現。但國家規(guī)范尚未修訂，骨架密實型水穩(wěn)基層沒有納入施工規(guī)范的規(guī)定，在設計和工程施工中還沒有得到廣泛的應用，現在較多的做法是在現行規(guī)范規(guī)定的級配范圍內采用粗級配配合比，其理論與骨架密實型水泥穩(wěn)定碎石基層一樣。

三、水泥穩(wěn)定基層采用粗級配配合比在工程中的應用

1． 工程簡介   

工程項目位于安徽廣德縣與浙江長興交界的浙江10省道浙皖連接線廣德段，全長4.4公里，采用二級公路標準，該路主要是廣德縣地材和三個水泥廠生產的水泥熟料外運的通道，重交通比例大，超限嚴重。設計路面結構為 3cm厚AC—13瀝青砼上面層+5cm厚AM—20瀝青碎石下面層+36cm水泥穩(wěn)定碎石基層+24cm級配碎石墊層

2． 基層材料

2.1 水泥

水泥采用廣德縣桐星水泥廠生產的浙江三獅牌“澗巖”P.O 32.5水泥；

2.2 碎石

采用廣德縣地產牛頭山石廠四種規(guī)格石料，19.0-31.5mm碎石，9.5-19.0mm碎石，4.75-9.5mm碎石，0-2.36mm石屑，石質為石灰?guī)r；

2.3 水

采用工程所在地無污染河流水。

2.4 原材料性質試驗。

水泥：按《通用硅酸鹽水泥》GB175-200T進行標準稠度用水量、初、終凝時間、安定性、膠砂強度（3天）四項指標試驗，均符合標準要求。

碎石：按《公路工程集料實驗規(guī)程》JG42-2005進行壓碎值和篩分試驗，實驗得塑限指數2.6；壓碎值為20.8%；篩分結果如表1；各項指標均符合基層規(guī)范的要求；

3． 配合比設計：

表1  各種礦料的篩分結果

3.1 混合料配合比實驗

依據表一的數據各種規(guī)格料按不同的比例進行配合比參配，得出符號規(guī)范要求的混合料參配級配如表2

表2   混合料參配級配

 3.2 強度實驗：

 根據設計文件要求水穩(wěn)基層無側限抗壓強度大于3.0MPa進行配合比組成設計，采用《無機結合料穩(wěn)定材料擊實實驗方法(T0804­——1994)》丙類方法進行擊實得出最

佳含水量及最大干密度，按水泥計量4.5%、5.0%、5.5%、6.0%參配，按最大干密度97%控制靜壓法制備試件，實驗結果如表3

3.3 確定施工配合比

施工配合比按各種材料重量比：

（0-2.36）mm石屑：（4.75-9.5）mm碎石：（9.5-19.5）mm碎石：（19.5-37.5）mm碎石：水泥=30：30：20：20

表3  水泥計量—干密度—最佳含水量---強度關系

從實驗結果看4.5%以上水泥計量都能滿足水穩(wěn)基層無側限抗壓強度3.0MPa要求

4. 施工組織

4.1 機械設備組合

拌合設備采用WCB-400型4料倉電子自動配料連續(xù)式水泥穩(wěn)定拌合機，拌合能力250-300噸/小時；攤鋪設備采用RP751型攤鋪機；壓實設備采用2臺震動壓路機，分別是xs182J型和xsm220型。機械組合方面拌合能力、攤鋪、壓實設備不是關鍵，但配有4個配料倉自動配料的拌合設備應作工程管理的強制要求，不然集料無法準確分級，也難以達到連續(xù)級配；

4.2 施工

36cm厚水泥穩(wěn)定碎石基層分2層攤鋪，每層18cm厚，上下層施工間隔7天以上，為保證兩層水穩(wěn)的連接，在上層攤鋪前灑水泥漿，上下兩層按各自分項工程進行質量評定。

5. 施工質量

    該工程水穩(wěn)基層除按照《公路路基路面現場測試規(guī)程》JTGE60—2008及《公路工程質量檢驗評定標準》JTGF80/1—2004進行質量評定合格外，在瀝青路面攤鋪前，對水泥穩(wěn)定基層的干縮裂縫進行重點檢查，沒有發(fā)現干縮裂縫。交工檢測瀝青路面也沒有反射裂縫；目前通車3年多路面仍然沒有出現橫向裂縫。

四、結論

水泥穩(wěn)定碎石基層采用粗級配配合比施工能預防基層出現干縮裂縫，在上述工程中得到應用和檢驗，達到了預期效果，目前在其他項目上也廣泛的應用。