如何防治水泥稳定碎石基层道路沥青路面的裂缝问题马占文 (平泉县交通运输局公路管理站,河北承德067500) 【摘 要】水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝产生的原因多种多样，其中，非荷载型裂缝是最主要的问题。论文根据水泥稳定碎石基层道路沥青路面中常见的裂缝问题，提出了几点防治措施。 【关键词】水泥稳定碎石基层；沥青路面；裂缝 【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2017.03.135 1 引言水泥稳定碎石材料作为半刚性基层材料，其本身有整体性强、承载力大、刚度大、水稳定性好、经济性高等突出特点，所以，在国内外高等公路中的应用范围越来越广泛。但它自身也有明显的不足，如抗变形能力弱、当外界温度和湿度出现变化时容易出现裂缝、沥青面层较薄时反射裂缝高发等，这些都为沥青路面的正常使用带来了不便。水泥稳定碎石作为一种重要的半刚性材料，在实际应用中因收缩裂缝而出现的反射裂缝问题尤为明显。基于此，加强水泥稳定碎石基层开裂机理和防裂措施的研究，意义非凡。 2 裂缝的成因分析2.1 车辆重复性荷载的影响 车辆反复性的荷载裂缝在公路基层的底部较为高发，主要是由于车辆在重复荷载时，造成了公路基层底部的拉应力增加，如果其拉应力超出了沥青混凝土本身的承载极限，水泥稳定碎石基层的底部就会开裂，并在车辆荷载的持续作用下使水泥稳定碎石基层的底部裂缝变大，然后扩散到沥青面层，这就是我们在路面上见到的裂痕[1]。 2.2 材料温度变化的影响 水泥稳定碎石基层属于半刚性材料范畴，其构成包括水、胶凝料和集料。由于半刚性材料的脆性较强，对温度变化的反映也很强烈，因此，它更容易出现温度性裂缝。通常而言，当温度较低时，水泥稳定碎石材料会随之收缩，反映到路面就是翘曲问题。当水泥稳定碎石材料上面的温度低于下方温度时，受材料所处位置深度的不同，其收缩度也会有所差异，造成路面板的翘曲，表现在路面上就是分裂现象[2]。但实际上，造成路面分裂的根源并不在于路面板，而是材料在温变中出现了热胀冷缩。其反应原理为：水泥在水化中会释放热量，而水泥稳定碎石材料的散热性并不强，且沥青表面有诸多杂物覆盖，会在一定程度上增加其内部温度，进而导致膨胀。但水泥稳定碎石材料外部散热快，就会出现冷缩反映，这种不协调的交替导致了拉应力的出现，最终造成水泥稳定碎石表层的开裂[3]。 2.3 材料水分干缩的影响 干缩性裂缝形成的时期分两部分，第一阶段为水泥稳定碎石在压实成型到养护的过程。这主要是源于水泥稳定碎石材料自带的水分及后期养护中的养护水在外界环境作用下蒸发，导致了材料收缩，引发了基层裂缝。第二阶段为养护实际到沥青封层过程。在不受外界温度变化的影响下，水泥稳定碎石材料由最佳含水量状态逐渐过渡到干燥状态，进而导致了基层的干缩裂缝。 2.4 施工不规范的影响 在具体施工中，有的施工作业者并未严格遵守有关施工规范，为了尽快完工，而忽视了质量管理，导致基层质量较差，并发生裂痕。这主要是因为在追赶工期的过程中，对原材料的质量把关不严格，对基层施工的质量监管不到位，基层铺筑密实度不够，使公路在行车作用下被压坏，进而发展成道路面板的分裂。 3 防治措施3.1 防治收缩裂缝的措施 要减少收缩裂缝，必须从降低水泥稳定碎石材料的收缩率、提升其抗拉强度入手，具体可采用加入膨胀剂等补偿性方法实现，降低基层裂缝的发生率。 3.2 防治反射裂缝的措施 防治反射裂缝的出现，应优选基层材料，确保所选水泥稳定碎石材料抗拉力强、抗冲刷性好、干缩性小、温缩性弱。此外，还可以采用加高沥青面层和增设钢筋网面层的方法改善其表面性能，也可设置具备应变能力的中间层[4]。 3.3 合理安排施工时间 特别是在夏季等特殊季节施工时，必须合理安排施工时间，避免因外界温度过高而造成水分的过度散失，建议夏季最好在上午或晚间施工，冬季施工温度应大于5益。 3.4 施工全过程方面的防治措施 施工全过程的防治措施包括如下几个方面。（1）基层设计方面的防治措施。在施工方案中，设计环节为后续施工提供了基础条件，因此，要对各种材料有十分精确的配比设计。有资料证实：0.5mm的档细集料对水泥稳定碎石基层的感性收缩和温性收缩有非常大的影响，所以在配比设计中，要确保集料的控制处于0.5mm和0.075mm档的通过率之间，并尽可能地使其靠近最低限；在水泥配比中，应严格按照5种比例完成试验过程，具体试验中，配比确定用插值法，含水量和最大干密度的确定最好选用重型击实法完成计算；混合料的试件要根据有关要求完成相应的压实度，并经6d的养护观察和1d的浸水后取出，并完成无侧向抗压强度测试，只有当其基层强度在3.5耀4.0MPa，底基层强度在2.5耀3.0MPa时，才能达到足够的强度，并准许进入下一施工环节。（2）结构方面的防治措施。应增加基层的结构和水泥稳定碎石材料的厚度，这样能有效降低后期使用中车辆重复荷载对基层的拉应力，从而降低分裂可能。此外，还可通过延长整个基层的分裂路线的结构调整方式提高基层的整体拉应力，具体做法为：用土工织物加固基层，对有效控制裂缝扩大方面效果显著。（3）施工方面的防治措施。有研究表明，水泥稳定碎石基层开裂的发生率与施工过程的控制有着密切的关系，要加强施工过程的开裂控制，首先要对集料进行严格的质量把关，对已经碾压好的面层做好水分和厚度的监控，确保其基层的厚实度和稳定性良好，具体的监控工作应由工程项目的建设办和总监办负责，通过全程监控提升路面基层的施工质量。（4）材料方面的防治措施。在所有影响水泥稳定碎石材料收缩的因素中，集料的塑性和型号、水泥的用量和型号等干系重大。简单说，施工中用的水泥越多，收缩力就越强，就越可能增加裂缝，所以，必须进行材料优选，黏土是最佳的集料选择，水泥则应首选干塑性小的。（5）养护方面的防治措施。在工程实践中，导致收缩裂缝出现的多数因素在于施工人员后期养护的不当。由于水泥稳定碎石基层在后期成型过程中，水分的蒸发很快，一旦不重视养护，就会使其收缩性变强，当超出材料本身所能承受的拉应力时，就生成了裂缝[5]。因此，必须按照规定进行基层养护，站好最后一班岗。 4 结语水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝研究是一项较为复杂的系统工程，和多方面的因素有着直接的关系，只有充分考虑了各方因素，结合具体的问题采取有针对性的措施，方可有效控制路面产生裂缝的发生率，使水泥稳定碎石基层的优势得到更好的发挥，沥青路面性能更优良，并推动我国公路建设事业健康持续的向前发展。 【参考文献】 【1】李国志.水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝的防治[J].交通标准化，2012(13):117-119. 【2】邢宏涛.水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝防治的分析[J].黑龙江交通科技，2011,34（1）:11-12. 【3】王文英.水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝的防治[J].交通世界：运输，2011(9):155-156. 【4】张艺,金涛.防治水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝的措施浅析[J].科技信息科学（教研），2007,31（30）:98-99. 【5】黄煜镔，吕伟民.防治水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝的措施浅析[J].建筑技术开发，2004,31(7):98-99. Crack Prevention of Cement Stabilized Gravel Road Asphalt Pavement MA Zhan-wen 【Abstract】The crack reason of asphalt pavement on the base of the cement stabilized macadam is varied, including non load type crack is the most major problem. In this paper, based on road asphalt pavement on the base of the cement stable macadam mixture, common crack problems in and further putsforward some pertinent prevention measures. 【Keywords】cement stabilized macadam base; asphalt pavement; crack 【中图分类号】U418.6；U416.214 【文献标志码】A 【文章编号】1007-9467（2017）03-0081-02 【收稿日期】2016-11-18 【作者简介】马占文（1964～），男，河北平泉人，工程师，从事公路维修及养护研究。 |
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