市政道路水稳层裂缝成因分析及防治措施探讨

市政道路水稳层裂缝成因分析及防治措施探讨

徐松华

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摘要：在市政道路工程项目中，水稳基层的结构裂缝和反射裂缝等质量病害问题不容小觑，因此施工单位需要根据现场实际情况，对水稳层裂缝的成因进行全面分析，从材料、设备、技术工艺和人员操作是否规范等多个层面进行重点分析。在防治水稳层裂缝的过程中，需要对干缩、沉降裂缝对应的处理措施有效性、可行性进行评估。本文将着重探讨市政道路水稳层裂缝的成因分析及防治措施。

关键词：市政道路；水稳层；裂缝；成因；防治

水稳层是众多市政道路工程项目有效节约施工成本和人力资源的关键道路结构形式，其主要涵盖水泥、级配碎石等施工材料资源，需要在大中型机械设备和工艺措施的支撑之下，确保路基和路面结构的相对平稳性和荷载能力。若水稳层产生较多沉降裂缝、干缩裂缝和反射裂缝等质量病害问题，则会对道路通行安全和使用寿命造成严重威胁。

1 市政道路的水稳层概述

市政道路的水稳层，能够在高温、低温、雨雪等特殊天气条件下保持较好的抗渗透性和抗冻性能指标，保障市政道路施工作业质量的稳定性。但是在配置市政道路水稳层结构的过程中，需要对各类原材料的各项理化性质和级配设计方案进行对比分析，确保其在碾压和养护作业环节中维持良好的路用性能，还会对上部路面结构的实际承载能力产生一定影响。部分市政道路工程项目中应用的水稳层施工作业方案和设计图纸，其需要与地理地质条件相匹配，避免浪费水泥碎石等施工材料[1]。

2 市政道路水稳层裂缝的数据采集分析

根据水稳基层裂缝分布情况，可以将其分为四格类别。第一类是纵向裂缝，其主要成因为路基结构的不均匀沉降。第二类裂缝为横向裂缝，其宽度大于5mm，其主要成因为路基不均匀沉降。第三类裂缝为横向裂缝，其间距小于8m，其主要成因为混合料不均匀或者配比不当。第四类裂缝为其他一般裂缝，与原材料、施工和养生环节的细节管理不到位等因素有关。

3 市政道路水稳层裂缝的成因分析

3.1 水泥用量

在市政道路工程的施工现场中，分布不均匀的水稳层裂缝非常普遍，其与原材料的配比有较强的关联性，其中水泥用量和碎石级配等关键数据指标，会直接影响干缩裂缝和沉降裂缝的实际产生数量和蔓延程度。在同样的集料级配方案基础之上，水稳层的整体结构强度，与水泥用量成正相关关系，其中水泥种类和实际用量在市政道路施工现场中存在较大差异，因此会直接影响沉降和干缩裂缝的产生数量。在集料组成相同的情况之下，水泥用量越高，则无侧限抗压强度越大，但是过高的水泥用量，其水化热现象也更为激烈，非常容易产生干缩裂缝等质量病害问题，若将水泥用量控制在4.5%左右，则能够合理控制干缩裂缝等问题的产生[2]。

3.2 集料配合比设计不合理

不论是水稳层的沉降还是干缩裂缝等质量病害问题，均与集料配合比设计不合理有关，施工单位的现场技术人员并不能严格监督检验施工路段内的材料特性是否符合设计要求，级配不佳的集料会直接影响水稳基层结构的整体弯沉值等数据指标，集料均匀性不满足设计要求。粗细集料的内力分布状态并不均匀，不能在大面积水稳层结构中表现出较为平稳的受力荷载状态。粗集料较为集中的施工部位普遍存在强度较高的现象，细集料集中的施工部位普遍呈现低于设计强度的现象，因此难以保证集料和水泥稳定碎石基层实际应用质量的一致性。集料配合比设计不合理、粗细集料搅拌不均匀，均会导致水稳层裂缝的产生。

3.3 施工过程中的影响

在市政道路的水稳基层施工作业现场中，施工管理工作的规范性和科学性，会直接影响各类基层裂缝的产生数量，主要施工影响因素普遍集中在拌合水泥用量较低、拌合不均匀、含水量控制不佳、运输距离过长缺乏养生措施等层面上。不同规模的市政道路工程项目，其施工场地与拌合站之间的距离会直接影响混合料拌合均匀性的维持效果，若在运输过程中粗细集料的空间分布并不均匀，则会严重影响后续摊铺碾压作业工序的实际施工质量。拌合不均匀、含水量控制不佳，均会导致干缩裂缝和沉降裂缝等问题在施工场地中频繁产生。施工过程中的各项影响因素，与施工技术人员和管理人员的原材料质量控制意识淡薄有关，不能全面监督检查每道施工工序的混合料质量是否达标。

3.4 后期养护的影响

在市政道路工程项目的试验路段之中，后期养护工作并不能完全覆盖各项细节问题，因此会产生较多干缩和沉降裂缝等质量病害问题，若后期养护技术措施并不合理，则会严重影响水稳层和其他道路基层、面层的稳定衔接能力。水泥用量与水稳层抗压强度成正比，但是超量使用水泥等原材料，则会在养生期加剧水化热现象的产生，后期水稳层强度等数据指标并不稳定，会导致较多干缩裂缝等问题。后期养护时间过短、接缝位置不合理、洒水养护频次较低，均会影响水稳层结构强度的稳定性，将其与设计强度进行对比，较多干缩裂缝问题会加剧质量病害和安全事故的产生。

4 改进措施

4.1 严格把控原材质量

在市政道路工程项目的路基施工现场中，根据水稳层结构的设计图纸和工程量清单等文件资料，施工单位需要严格把控各类原材料的实际应用质量，尤其对水泥和碎石集料的质量控制必不可少，并需要对硅酸盐水泥材料的水化热指数进行严格测试分析，避免影响水稳层结构的稳定承载性能指标。在各类原材料的进场质量检测环节中，现场施工技术人员需要严格核验原材料的生产日期、合格证和其他规格参数等基本信息是否与采购清单相匹配，对硅酸盐水泥产品的初凝时间和终凝时间进行严格测试分析。若粗细集料与碎石级配等数据指标不符合设计要求，则需要及时更换原材料，才能保障工程施工质量的稳定性，并对粒径、塑限指数以及含泥量等指标进行详细记录分析。

4.2 科学设计配比

通过科学设计配比，能够显著提升市政道路工程项目中水稳层的结构密实度和平整度，并对碎石骨架的整体抗压强度产生积极影响。在对市政道路工程的水稳层进行材料配比设计的过程中，需要根据道路等级、实际承重能力、路基填挖作业等客观影响因素，严格控制原材料质量、拌合站与施工场地的距离、作业环境和天气气候条件等外部因素，对基准配合比、设计配合比和试验室配合比方案进行实验验证分析，才能快速确定施工现场实际使用的材料配合比设计指标。水泥用量基本集中在4-5%之间，不能低于3.5%，不能高于6%，才能保证水稳基层结构的抗压强度符合设计标准。施工单位还需要适度调整碎石和细集料的配比，避免影响水稳层摊铺作业和碾压作业工序中接缝位置的荷载稳定性[3]。

4.3 合理组织施工

在市政道路水稳基层结构的施工现场中，施工单位需要合理组织施工，将施工时间长度、环境条件和天气气候影响因素进行综合研判，才能避免水稳层混合料等施工材料的实际应用质量符合设计要求。在对水稳基层混合料进行摊铺和碾压作业的过程中，机械设备和运输车辆严禁急刹车、转弯以及掉头，并对接缝位置进行人工夯实处理，避免部分作业区域内的结构平整度和密实度不符合设计标准。合理组织施工，是有效节约时间和人力成本的关键管理措施，也需要对市政道路的不同施工路段水稳基层结构作业质量进行全面检验检测。

4.4 养护及时到位

在市政道路工程项目的水稳基层施工现场中，7d的养生期非常关键，会直接影响路基沉降裂缝和干缩裂缝等质量病害问题的实际产生数量，若养护技术措施及时到位，则能够显著提升水稳层结构实际使用年限和整体抗压强度等指标。若在夏季进行水稳层施工作业，则需要适当增加养护期的洒水频次，保持上部土工布的湿润性即可。在确定水稳基层结构满足设计强度要求之后，才能及时开展市政道路的面层施工作业，避免水稳基层结构暴露时间过长产生其他质量病害问题。

结束语

综上所述，在市政道路工程项目的水稳基层施工作业阶段内，水泥用量、碎石级配不合理、养护不完善等裂缝成因非常关键，因此施工单位需要合理组织施工现场的材料设备资源和人力资源，对施工工序的规范性进行严格管控，避免浪费水泥粗细集料等原材料，并对水稳层的摊铺碾压和养护工作进行质量控制。

参考文献

[1]赵凯.骨架密实型水稳基层路面反射裂缝的处治措施分析探讨[J].科技资讯,2022,20(19):89-92.

[2]汤辉,徐柿根.公路施工中水稳基层裂缝防治技术研究[J].交通建设与管理,2021(06):110-111.

[3]刘明泉.水稳基层施工工艺对沥青路面裂缝产生的影响[J].四川水泥,2021(08):270-271.