公路施工中水稳基层裂缝的防治措施

公路施工中水稳基层裂缝的防治措施

黄强

四川公路桥梁建设集团有限公司公路二分公司

摘要：裂缝是危害公路水稳基层施工质量的重要因素，形成裂缝的原因是多方面的，如材料质量不过关、施工流程不规范、不利的自然条件等。裂缝不仅影响公路基层的外观，还可能为后续施工埋下安全隐患。本文分析了公路施工中水稳基层裂缝的形成原因，并提出有效的防范措施。

关键词：公路；水稳基层；裂缝；危害；原因；防治

水稳基层的优势是稳定性好、强度高、抗冻性优越、刚度强，是一种性能优越的公路基层施工材料，在各种类型、等级的公路施工中具有广泛应用。近年来，机动车的数量聚集增加，给公路的承载能力提出更高要求。基层是最重要的公路承重层，但受到多种因素的共同作用，公路的水稳基层很容易出现裂缝，从而降低了公路整体的承重能力，缩短了公路的使用寿命。如何处理裂缝，对于提高公路施工质量，保障行车安全具有重要的现实意义。

1.公路水稳基层裂缝的危害性

公路是一个整体性的工程，基层出现裂缝，不单单只影响公路基层的稳定性，还会对路面性能产生不利影响，比如降低路面的防水功能，路面更容易积水，长时间受到雨水的侵蚀，沥青路面的性能与耐久性都会不断下降。如果雨水沿着裂缝渗入路基土，还会严重破坏路基强度。随着车辆的反复行驶、碾压，在荷载的作用下还可能损坏路面，导致路面出现横向裂缝、起拱等问题。而路面性能的下降又会反作用于基层，造成基层稳定性的下降，在基层与路面的相互影响中形成恶性循环，基层出现横向、纵向裂缝的风险性更大，随着裂缝的增加，基层结构的整体性遭到破坏，甚至出现若干小块的分裂现象。在这种情况下，很可能会引发交通事故。此外，基层形成裂缝后，在车辆荷载、降水、霜冻等各种因素的影响下，沥青面层的状态也会发生变化，裂缝周围经常出现剥落的沥青、骨料以及明显的坑槽。

2.公路水稳基层裂缝的形成原因

2.1干缩裂缝

公路施工，尤其是水稳基层的施工，需要用到一定的水。水又具有蒸发的特点，随着吹风日晒和时间的推移，基层中的含水量越来越少，当水分被蒸发到一定程度后，基层就会因为干燥、水分不足而出现裂缝。水泥稳定碎石基层的施工需要各种材料，包括沙砾、水泥、碎石、粉煤灰以及其他骨料。公路的等级和施工要求不同，水稳基层施工材料的配比也不同，但任何配比方法都不可避免的会消耗大量水分，水稳基层施工中用到的水泥越多，干缩裂缝的发生率也就越高。水分蒸发后，水泥体积会发生改变，基层每隔一段距离就会出现几道干缩裂缝。水泥会产生水化反应，导致含水量减少；石料表面同样会吸附水分，特别是细集料，对水分的吸附能力更强，如果细集料用量过多，也会让水分大量流失；在温度高的季节施工，水分会迅速蒸发，以上都是公路基层形成干缩裂缝的常见原因。

2.2纵缝

纵缝的出现，与基层施工时局部土基的夯实不充分、基层压实度未达到施工要求密切相关。公路水稳基层通常较厚，施工中主要采用分层碾压的方式。第一层碾压的成形厚度需要 超过15cm，否则就会极大的削弱基层的承重能力，增加纵缝的形成风险。如果碾压施工中没有充分夯实基层局部土基结构，路基就很可能出现不均匀沉降，在车辆荷载作用的影响出现反射裂缝。如果水稳基层出现纵缝，必然会影响公路路面的使用性能，路面变得凹凸不平，既影响公路的美观，又会降低车辆行驶的舒适度，还可能引发交通事故。

2.3沉降裂缝

沉降裂缝主要是因局部的不均匀沉降引起的裂缝，公路施工中的压实作业，需要遵循循序渐进原则，分层碾压。每一层碾压都要达到质量标准。如果施工人员责任心不强、施工不规范，或者操作失误，那么路面的碾压作业就难以达到标准要求，在进行二次碾压时，水稳基层就会形成反射裂缝。在所有的基层裂缝中，沉降裂缝是最容易形成的一种，特别是现阶段车流量普遍较大，如果不能及时处理沉降裂缝，势必会影响行车安全。

2.4温缩裂缝

水稳基层施工的混合料中，水泥的比例约为5%。“热胀冷缩”是水泥的一大特点，混凝土初凝时，水泥会因为水化反应而产生许多热量，但水泥的散热性又较差，所以混凝土内部温度较高，体积膨胀。但混凝土外部的温度却并不会受到内部热量的影响，由此形成内外部温差，混凝土的体积先膨胀、后缩小，形成巨大应力，一旦混凝土的抗应力无法承受应力的作用，就会产生温缩裂缝。

2.5网状裂缝

在外力作用下，水稳基层局部承受的弯沉较大，从而形成结构性裂缝。这种裂缝的危害性、破坏力更大，尤其是在降雨降雪后，很容易出现翻浆问题。网状裂缝刚刚形成时并不严重，裂缝较小、较细，但随着环境、温度的变化以及路面车辆的碾压，基层结构中的水分会大量流失，原本细小的裂缝会变得越来越大，而且呈分散状裂开，很容易在外力影响下出现严重的塌陷病害。

3.公路水稳基层裂缝防治措施

3.1保证施工材料质量

水稳基层的施工，最好选择缓凝水泥，缩短水泥初凝与终凝的时间差，根据施工要求一定程度的延长初凝时间（4.5小时以上），将终凝时间控制在6小时以内，以提高水泥性能，32.5标号的硅酸盐水泥能够增强水泥基层的强度。混合料的配比，需要严格控制粗集料与细集料的使用量，还要添加适量碎石，以改善水泥与碎石的黏连程度，尽可能的减轻收缩开裂现象。充分研磨粗集料，提高集料颗粒的附着力，控制泥浆的使用量，保证水泥与石材粘合紧密，减少裂缝的形成。根据室内7d无侧限抗压强度要求合理选择水泥，确定水泥用量；控制好混合料中细集料含量，添加适量粉煤灰与缩减剂，增强水泥的稳定性，还可以加入适量的聚丙烯纤维，增强混合料的韧性。

3.2保证摊铺碾压质量

摊铺施工中，采用分层摊铺、一次成型技术，维持上下基层摊铺的持续性。下基层摊铺碾压完成后，立刻摊铺碾压上基层，把上基层的碾压成型时间控制在下基层初凝结束与终凝开始之前。这就要求施工团队做好碾压时间的控制，施工流程不可脱节和中断。只有连续性的分层碾压，才能保证水稳基层整体板块的稳定性，防止裂缝形成。同时还要控制好初压、复压与终压的施工质量，碾压速度保持22.5~4.5km/h，匀速碾压，不可擅自调整速度，更不可中途停止。

3.3做好水稳碎石基层的养护

3.3.1覆盖薄膜

摊铺碾压施工结束后，将密封薄膜覆盖在基层表面，薄膜的作用是隔水，通过这种方式能够避免基层水分的大量流失，维持基层湿度，增强基层的稳定性。覆盖薄膜时，务必保证其密封性，要在薄膜的周围和四角压上重物，以免薄膜被风刮起。

3.3.2覆盖草帘或者土工布

水稳基层的碾压完成后，铺上草帘或土工布，并在覆盖物上洒水，以维持基层表面的湿度。根据气温、气候、环境等因素控制洒水次数，通常需要洒水养护1周以上。在养护期间，严格控制周围交通，在基层强度未达到质量要求时，禁止任何车辆通行。养护结束后，撤掉覆盖物，并将基层表面的杂物清除干净。

3.3.3稀浆封层

待水稳基层的表面干燥后，立即撒上一层乳化沥青透层油，待其破乳后，每隔1~5天摊铺一层稀浆，从而在基层表面形成密封层，以达到保护效果，预防裂缝。

结束语

水稳基层在地质条件、车辆荷载、气候温度等多种因素的影响下，很容易形成裂缝。以目前的施工技术而言，还不能完全避免裂缝病害，施工团队应根据裂缝的形成原因采取防治措施，以保障公路性能与行车安全。

参考文献

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