浅谈水泥稳定碎石基层施工中出现横向裂缝的原因及处理措施

浅谈水泥稳定碎石基层施工中出现横向裂缝的原因及处理措施（精选7篇）

篇1：浅谈水泥稳定碎石基层施工中出现横向裂缝的原因及处理措施

浅谈水泥稳定碎石基层施工中出现横向裂缝的原因及处理措施

字数：2550

来源：商品与质量·建筑与发展 2014年7期

【摘 要】 本文结合笔者多年的工作组织经验，主要对水泥稳定碎石基层横向裂缝形成的原因及控制措施进行了探讨。

【关键词】 水泥稳定碎石；基层裂缝；形成原因；防治措施

水泥稳定碎石基层是根据水泥、碎石、砂和水按一定比例进行配制的路面结构层承重结构，也是底基层与路面两层的中间结构，它具有强度高、水稳定性好的优点。但它和水泥砼路面一样施工工艺要由于水泥稳定碎石具有强度高且水稳定性好的特点，水泥稳定碎石结构作为高等级路面的基层，得到了越来越广泛的应用。但与此同时，水泥稳定碎石基层容易产生裂缝是一个不争的事实，直接影响到了路面行车的速度和安全。本文结合笔者多年的工作组织经验，主要对水泥稳定碎石基层裂缝形成的原因及控制措施进行了探讨。

1.裂缝形成原因

分析裂缝形成过程，大致分为初期收缩裂缝，中期内应力裂缝，后期荷载外力裂缝3个阶段。

1.1初期收缩裂缝

水泥稳定基层完工后30d局部路段产生横向裂纹，缝宽1mm～3mm，横向贯通或半贯通，垂向深度为水泥稳定基层厚度的0.3～0.5倍。初期收缩裂缝主要是由于压实后的水泥稳定基层中的水不断蒸发和水泥水化作用使水份不断减少，产生毛细管作用、吸附作用、分子间力作用以及材料矿物晶体、凝胶体层间水的作用、碳化收缩作用等，使水泥稳定基层压实体发生体积收缩，形成收缩裂缝。

1.2中期内应力裂缝

沥青砼路面下面层铺筑后90d即有少量反射裂缝产生，水泥稳定基层铺筑后6个月大部分裂缝基本形成，90%的裂缝横向和垂向均已贯通水泥稳定基层和沥青砼面层，水泥稳定基层形成了长度不等的相对独立的受力板块。一般开裂地段裂缝间距在50m～100m之间，严重开裂地段裂缝间距在6m～30m之间，裂缝宽度为1mm～5mm。一年后裂缝有少量增加和扩展，裂缝数量在上年基础上增加5%～8%，缝宽普遍增大，一般为5mm，局部地段增加到10mm。

1.3后期荷载外力裂缝

中期内应力裂缝基本形成以后，长度不同且相对独立的水泥稳定基层板块，受底基层的支承，支承面强度高的部位形成相对支点，强度低的部位形成相对悬空。用相对悬空系数来反映板的悬空程度，当系数为零时层间完全接触，符合多层弹性体系理论；当系数逐步增大时层间接触力逐步减弱，板处于相对连续的简支板受力体系；当系数增至1时层间接触力完全消失，板底完全悬空，水泥稳定基层板块处于绝对连续简支板受力体系。相对悬空跨度和相对悬空系数的大小与支承面弯沉值的变异系数有关，变异系数越大悬空程度越大，反之越小。当产生中期应裂缝后，裂缝处的路床强度在路面渗水的作用下逐步降低，裂缝两边的水泥稳定基层逐步悬空形成相对悬臂板。

总之，导致半刚性基层沥青路面开裂的因素很多。通过对基层沥青路面的分析研究认为，导致开裂的因素主要有材料特性、车辆荷载与路面结构设计、路基强度及其均匀性、底基层强度及其均匀性、自然环境等。水泥稳定基层矿料的级配、细粉料含量、塑性指数，路面结构组成及其厚度，车辆荷载的大小，路基和底基层的强度及其均匀性，地质土质，水文气象等各方面的因素与半刚性基层沥青路面的开裂都有直接关系。

2.裂缝的防治措施

2.1施工前的控制

（1）严格控制碎石的加工质量。要求把碎石上附着的风化了的山皮剥净。在片石投入破碎机之前，使用振动传输上料机，把残土筛除，同时控制碎石的规格，及时更换锤头，以防不符合规定规格和针片状的碎石产生。

（2）进场水泥严格检测，其各项指标必须满足规范要求。不合格水泥严禁使用。一般的水泥稳定碎石基层，其设计强度通常为3-5mpa。设计强度越高，所需水泥用量越大。基层刚性越大，越易产生干缩性裂缝，缝宽也越大，所以规范规定水泥用量≤6%，控制好水泥剂量在±0.5%的范围之间，不能超过5.5%。

（3）加强检测生产配合比，使其满足设计配合比。强化拌合站操作人员的质量意识，各料仓上料及时，并派专人负责，防止有料仓出料口堵塞现象。严禁料仓缺料或堵塞时，继续上料。

（4）拌合料中含水量的控制，应使其在到达现场摊铺时略高于最佳含水量1%-2%左右。水泥稳定碎石基层需要足够的水分才能满足水泥水化的需要，但在施工中如果含水量过大，在碾压时就容易出现车辙，并且细料及水泥浆会随水分一起上浮至表面，使之产生干缩性裂缝。因此施工时，应根据天气情况适当增加或减少拌合用水量，确保碾压时混合料含水量在最佳含水量范围内。

2.2施工控制

（1）压实度：水泥稳定碎石混合料压实度的控制是保证强度达到标准要求的重要手段之一。尽管面层将采取钢筋加固补强措施，但基层的压实度保证仍不能松懈。为保证压实度达到标准，检查井周围混合料的摊铺厚度可比正常路段薄一些，水泥的含量增加1%左右，使用小型机具夯实多遍。再配合路面的井圈加固，以保证井圈周围的路面的工作寿命。由于基层材料来源的生产企业规模相对较小，机械化程度不高，石料加工质量普遍不够稳定，存在粒径不均匀现象，骨料时而偏粗，时而偏细。因此水泥稳定碎石混合料的最大干密度呈变化状态。在压实度的检验中，如果采用同一干密度指标作为标准，很容易出现压实度不合格或超过100%的现象。因此施工中采用灌砂法进行压实度检验时，应对集料筛分，以确定粗骨料的含量，分别选用不同的密度标准；

（2）水量：水泥稳定碎石是水泥与集料的水化凝结硬化的产物。含水量的控制影响到压实度的保证和裂缝的产生。考虑到混合料在运输、碾压过程中还有水分散失，尤其夏季施工时水分蒸发快，施工过程中对水的含量应控制在比最佳含水量大1%左右。含水量过小时，基层表层松散，碾压容易起皮，难以压实；含水量过大碾压时粘轮，表面起拱，而且基层成型后水分散失愈多，形成的裂缝愈多。所以施工过程中含水量要控制适宜；

（3）施工接头：基层在施工过程中留有接头是难以避免的。但接头处往往是应力的集中区，在温度应力、基层收缩应力和交通荷载的反复作用下，容易诱发为裂缝，从而导致沥青面层产生反射裂缝。2.3养护控制

水泥稳定碎石基层碾压成型后应及时覆盖洒水养护。由于水分参与了水泥的水化反应，水分的散失将影响其正常的反应，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。2.4外力影响

水泥稳定基层是半刚性路面结构，只有2.5～3Mpa的强度，在不铺面层时，严禁超重车辆通行，过早通过超重车辆会使水稳基层的结构强度受到破坏，产生不规则的细小裂缝。车辆超载是造成沥青路面损坏的主要原因，路政管理部门要加重、加大对超载、超重车辆的处罚和监管力度。而设计人员在进行路面结构设计时，要亲自对路线的交通量及车辆组成进行调查，充分考虑到超载车辆的影响，避免出现反射裂缝。

2.5管理维护及施工协调控制

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。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。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。基层施工完毕后，为保证水泥稳定碎石结构不继续失水，减少干缩裂缝产生，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。

3.裂缝的处理

（1）针对已产生的裂缝，为防治其继续扩散和反射到面层上，避免雨水侵蚀，阻止水分渗入，防止病害的进一步扩展和蔓延，必须对裂缝进行处理。可用改性乳化沥青来灌缝。改性乳化沥青在常温和低温时均有着较高的弹性，可随着裂缝的胀缩而发生弹性变形，始终保持其密封作用，可长期、有效地封闭水稳层的裂缝。在灌缝之前，首先要用切缝机对裂缝进行切缝处理，当裂缝宽度超过3mm时，都应进行切缝，然后把裂缝周围用鼓风机吹干净，再用喷洒车的喷枪来灌缝，当改性沥青破乳之后形成粘结状态。

（2）对较小的裂纹，直接喷灌；对于宽度1-2mm的缝，喷灌后加铺自粘式玻璃纤维格栅（网格尺寸为1×1cm）；对于大于2mm的缝，先沿缝切成上口v形槽，吹扫干净之后灌缝，也须加铺自粘式网格尺寸为1×1cm的玻璃纤维格栅。

（3）裂缝处理完之后，必须尽快做好封层，施工完封层才允许开放交通。

4.结束语

总之，水泥稳定碎石基层的裂缝是一种常见病害，也是一种不可完全避免的病害，但可以从混合料施工过程中细节的控制、后期的养生控制等，对已产生的裂缝选择合适的材料进行处理，以避免公路路面由于裂缝的产生出现早期的损坏，延长路面的使用寿命，提高社会经济效益。

篇2：浅谈水泥稳定碎石基层施工中出现横向裂缝的原因及处理措施

水泥稳定碎石基层裂缝的原因及防治措施

对滑县境内的`水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝形成机理、裂缝状况、开裂原因进行分析研究,发现导致水泥稳定碎石基层沥青路面开裂的因素主要有材料特性、车辆荷载和路面结构设计、路基强度及其均匀性、底基层强度及其均匀性、地形、地质土质、水文、气象等自然因素等,采用提高路基稳定性及其强度、合理确定路面强度及厚度、严格控制施工工艺、合理安排施工时间等措施,可减少裂缝,延长公路使用寿命,提高投资收益.

作 者：王强 作者单位：滑县公路管理局,河南,滑县,456400刊 名：科技信息英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：2009“”(7)分类号：U4关键词：路面 水稳基层 开裂原因 防治措施

篇3：浅谈水泥稳定碎石基层施工中出现横向裂缝的原因及处理措施

1 裂缝原因分析

1.1 干缩裂缝

水泥稳定碎石在干燥空气中硬化时, 水分的减少使体积收缩, 每隔一段距离产生均匀的干缩裂缝。干燥收缩是基层内部含水量变化而引起的体积收缩的现象。因此含水量是影响半刚性材料干燥收缩最重要的因素, 它影响着材料的干缩程度和规律。适当控制含水量, 可以控制收缩值的变化。所以在半刚性基层施工中, 严格控制各原材料的含水量是提高基层抗干燥收缩开裂性能的重要措施之一。

1.2 温缩裂缝

水泥稳定碎石混合料, 由于水泥具有热胀冷缩的性质作用, 在混合料硬化初期, 水泥水化放出较多的热量, 内部高温膨胀、外部低温冷缩, 造成内胀外缩, 相互制约, 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。

1.3 纵缝

施工过程中, 若局部土基压实度或基层压实度没有达到规范要求, 或者道路基层7d养护期满后, 管理维护不到位, 就会产生纵缝。由于基层较厚, 采用分层碾压作业。第一层摊铺碾压成型时, 其厚度较薄, 一般在15cm左右, 尽管养护期满, 但其承载能力较低, 若此时堆放大型重物或重型车辆上路, 基层极易被压裂。

1.4 疲劳型裂缝

在通常的气候条件下, 半刚性基层材料即使在承受荷载之前, 已经存在大量的微细裂纹和孔洞, 这些区域在荷载的作用下起着类似于预裂区域的作用。而水泥稳定碎石基层在硬化过程中水泥不断水化放热, 硬化水泥浆体与集料的热胀性不一致产生界面裂纹。且在硬化过程中水泥产生化学收缩, 容易导致微细裂缝的产生。另外, 水分的蒸发、毛细管表面张力发生变化也将产生裂缝。

1.5 路基不均匀沉降产生裂缝

水泥稳定碎石基层纵向裂缝多是由于局部土基及底基层压实度达不到规范要求而引起的, 在重车的作用下产生的反射裂缝, 有时显弧状分布, 且表面形成一定的高度差。

2 裂缝控制措施

控制水泥稳定碎石基层裂缝的方式可以从材料、配合比、施工及养护等几个方面进行。

2.1 材料控制

(1) 水泥。水泥应选用初凝时间3h以上和终凝时间6h以上的品种。水泥剂量是影响水泥稳定级配碎石强度的重要指标。如果剂量过大, 造成水泥稳定级配碎石干缩和温缩裂缝增多。因此其剂量误差范围应控制在0.5%以内, 在满足设计强度的同时尽量限制水泥的用量, 以减少基层的干、温缩的等非荷载裂缝。 (2) 含水量。半刚性材料的干燥收缩是由于其内部含水量的变化而引起整体宏观体积收缩的现象。因此含水量是影响半刚性材料干燥收缩最重要的因素, 它影响着材料的干缩程度和规律。由试验和理论分析可知, 适当控制含水量, 可以控制收缩值的变化。所以在半刚性基层施工中, 严格控制各原材料的含水量是提高基层抗干燥收缩开裂性能的重要措施之一。 (3) 其他材料的使用。为了科学有效地采取防裂措施, 减少或延缓水泥稳定碎石基层沥青路面的开裂, 充分发挥水泥稳定碎石基层的优势, 可考虑掺加其他材料进行控制。有实验研究认为, 掺用一定比例的聚丙烯纤维后[3], 在力学强度、抗裂性能、抗冻性等方面都能得到有效改善。

2.2 结构类型控制

从控制温度裂缝方面考虑, 半刚性材料的温缩系数随龄期的变化规律有:半刚性材料在风干状态下, 温缩系数随龄期的增加而增长。不同级配的水泥稳定碎石的温度收缩系数在试验温度区间 (10~60℃) 内表现出随温度的变化明显平缓, 在0℃附近达到最小值;而在区间 (0~10℃) 表现出随温度下降而急剧增大。在混合料组成材料相同情况下, 骨架密实结构稳定类材料平均温缩系数小于悬浮结构稳定类材料平均温缩系数。

从控制干缩裂缝方面考虑, 半刚性材料的温缩系数随龄期的变化有如下特点:风干状态半刚性材料的温缩系数随龄期的增加而不断增长。由试验和分析得到结论:在混合料组成材料相同情况下, 骨架密实结构稳定类材料平均温缩系数小于悬浮结构稳定类材料平均温缩系数。因此, 建议采用骨架密实型结构。

2.3 施工控制

(1) 选择适宜季节施工。半刚性基层施工最佳季节是春末和夏初, 气温相对变化不大且风又小, 若在秋末冬初施工, 由于温差较大, 基层强度增长缓慢, 温缩裂缝也会产生;若工期紧张, 必须在这个季节施工时, 可采取保温措施, 避免基层受冻。保温措施可采用覆盖土、砂的办法。 (2) 摊铺机械。目前国内大部分高等级公路采用抗裂水泥稳定碎石基层, 粗集料含量高, 且粗集料公称粒径较大, 容易出现带状离析现象。抗裂水稳施工过程中, 应严格控制摊铺速度, 摊铺机拼接的宽度控制在10cm以内, 以减少路面的条带状离析。并尽量减少摊铺机的拢料频率, 在运料车即将卸料前进行小部分收斗, 以减少路面的块状离析。 (3) 压实度控制。压实度也是影响路面基层开裂的一个因素。水泥稳定基层混合料应在处于或略大于最佳含水量时碾压。碾压应一次完成, 直至达到按重型实验法确定的要求压实度98% (高速公路基层) 。实验表明重型标准比轻型标准干缩应变小, 提高水稳基层的压实度对减少干缩应变非常有利。

另外, 延长压实、碾压不足和过度碾压都会对水泥稳定基层造成不利影响。在水泥与集料充分水化反应后, 水泥已在水泥胶结作用下初步形成强度, 若此时再进行碾压或进行过度碾压, 将会造成水泥稳定基层初步形成强度的破坏。因此, 要充分做好基层施工的现场管理, 在合理的时间, 进行合理的碾压, 尽量减轻基层裂缝的产生。

2.4 养护控制

由于水泥的水化反应须有足够的水分, 水分的散失将影响凝结硬化后形成的强度, 特别是夏季施工时, 气温较高, 基层表面的水分蒸发快, 极易产生裂缝。应采用湿麻袋、塑料薄膜、稻草等在碾压结束后铺盖, 确保基层表面在养生期间长时间保持湿润状态;养生结束后, 尽快喷洒透层沥青或做下封层, 尽快开展铺设沥青面层, 避免基层长时间在太阳下的暴晒;同时要注重车辆通行的管理, 禁止无关车辆特别是重型车辆的通过;对于已出现收缩裂缝的路段, 应积极采用适当措施进行护理和防治。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。

3 裂缝预防措施

裂缝的预防措施, 除了前面提到的从材料、结构类型、施工控制、养护等方面进行常规方法外, 根据实际情况, 可以通过改善土质、改善配合比和提高拌和均匀程度、基层预锯缝、增加缓凝剂等方式进行处理[4,5]。 (1) 改善土质。采用的土质既要考虑其强度, 还要考虑到施工时易粉碎便易碾压成型, 尽量控制缩裂缝的产生。石灰稳定土的缩裂性质与土的粘性有关, 最适宜用石灰稳定的土塑性指数为15~20。对于特殊情况, 采用塑性指数大于20的土作为石灰稳定土基层时可以适量掺入砂性土、粉煤灰以降低塑性指数;石灰稳定土的缩裂性质还与土质粉碎情况和土质中粗颗粒含量有关, 土质粉碎均匀且粗颗料含量比例多, 则干缩小, 因此基层应使用粗粒含量多且具有一定级配的稳定土, 使其级配符合密实嵌挤原理, 不但会提高基层的强度、稳定性, 而且具有较高的抗裂性。 (2) 改善配合比和提高拌和均匀程度。水泥稳定碎石基层配合比设计要合理, 各项指标应满足规范要求。对高等级公路底基层采用厂拌法, 用转筒式拌和机或连续式拌和机拌合会改善均匀程度;低等级公路的基层一般采用路拌法, 为了防止在拌和层底部出现素土夹层和拌和不均匀现象, 首先, 应设专人随时检查拌和情况, 发现问题及时处理;其次, 拌和机拌和时应由两侧向中心拌和, 每次拌和应重叠10~20cm, 拌合深度应达稳定土基层底并宜侵入下承层5~10mm, 拌合2次以上, 直至稳定土颜色一致, 没有灰条、灰团和花面为止。 (3) 基层预锯缝。采用预锯缝的稳定类基层及时锯缝, 使基层有规则地断开以释放基层内的温缩应力, 是防止基层养生阶段开裂的最有效的措施, 不仅能够延长基层裂缝间距, 还可以减少沥青面层龟裂、网裂坑槽等病害。如何确定基层预锯缝的最大缩缝间距是需要考虑的主要问题。预锯缝间距越小, 则接缝越多, 不仅增加施工的复杂性, 还容易使面层产生反射裂缝。但是基层预锯缝过长也会带来基层的干缩、温缩及温度翘曲应力增大等问题, 增加基层开裂的可能性。另外, 锯缝时机也非常重要, 若锯缝太早, 因强度不足, 缝槽会被锯缝机打成不规则的毛边;若锯缝太晚, 基层在早期温度裂缝已经形成就会造成开裂。比较养生阶段水泥稳定类基层强度与温度胀缩应力的变化, 当温度胀缩应力大于水泥稳定类基层抗拉强度时就有可能在养生阶段发生开裂, 这是确定基层锯缝时机的依据。 (4) 缓凝剂的应用。水泥稳定碎石基层热裂缝是水泥在硬化期放热速率过大所致, 热裂缝产生必然影响砼的整体性、防水性和耐久性, 成为结构物隐患。为此施工中常采取相应技术措施, 比如设置水平施工缝、进行分块分层浇捣、选用低热水泥、掺加大石块或冰块、控制浇注温度、做好保温冷却等, 但施工较为困难。而合理的采用缓凝剂可减轻水泥硬化过快而产生的热裂缝, 且施工简易。在施工过程中, 可根据实际情况选用缓凝剂。

4 裂缝处理措施

石灰稳定土基层一旦出现裂缝, 需进行及时的封填处理, 有效阻止水分的渗入, 防止病害的进一步扩展和蔓延。在处理裂缝时要根据裂缝的宽窄、多少以及形状采取不同的方法[6]。 (1) 密封胶封缝技术是一种比较成功的途径。在灌缝之前, 先用4~6MPa的气压力对着裂缝处从一端开始慢慢吹至另一端, 并往返吹几次 (一般2~3次) , 直至无杂物吹出为止。然后将密封胶加热到一定温度, 灌入裂缝中, 很快就渗透到裂缝两侧的混合料中并融合到一起, 当密封胶冷却后, 在常温和低温时均有着较高的弹性, 可随着裂缝的胀缩而发生弹性变形, 始终保持其密封作用, 这样就长期、有效地封闭了石灰稳定层的裂缝。当裂缝宽度超过3mm, 都应该进行切缝处理后, 再灌胶。 (2) 基层顶面出现裂缝后, 对于大的裂缝填灌乳化沥青拌和料, 进行切缝处理。对于小的裂纹, 直接铺上土工布。施工时横向搭接宽度为10cm, 纵向搭接为5cm。施工前应在基层顶上先洒布粘层油, 用量约0.7~1.1kg/m2, 再铺土工布, 并进行碾压, 注意施工车辆不得在土工布表面转弯。最后再洒布一次粘层油, 用量约为0.5~0.6kg/m2, 方可摊铺面层。用这种方法处理基层反射裂缝是目前较为有效的解决方法。 (4) 水稳基层上洒乳化沥青透层油、玻璃纤维网、石屑层作好封层来处理。 (5) 正常作封层, 在摊铺沥青混凝土下面层前将玻璃纤维网或加强土工布钉在裂缝处。

参考文献

[1]公路路面基层施工技术规范[S].JTJ 034-2000.

[2]陈定燕.水泥稳定碎石基层施工技术与质量控制[J].工程建设与设计, 2011, (6) :164-166.

[3]汪清涛.聚丙烯纤维对水泥稳定碎石基层的路用性能影响[J].城市建设理论研究, 2012, (12) .

[4]李亚梅.水泥稳定碎石基层裂缝原因分析与防治[J].交通科技.2003.

[5]宫钦明.水泥稳定碎石基层收缩裂缝的防治[J].交通科技.2011, (10) :16-18.

篇4：浅谈水泥稳定碎石基层施工中出现横向裂缝的原因及处理措施

关键词：公路工程;水泥稳定性碎石;裂缝

水泥稳定性碎石具有许多优点，可以根据不同的要求配制不同性能的水泥稳定性碎石;水泥稳定性碎石在凝结前具有良好的可逆性，可以浇注成各种形状和大小的构件或结构物;与钢筋有牢固的粘结力，能制作钢筋水泥稳定性碎石结构和构件;硬化后有比较高的强度和良好耐久性;其粗、细集料可以就地取材，成本低。但水泥稳定性碎石也有抗拉强度低、容易开裂、自重大等缺点[1]。

一、水泥稳定性碎石材料的特性

水泥稳定性碎石拌和工作性简称和易性，是指水泥稳定性碎石拌和物易于拌和、运输、浇灌、捣实雕性能，是一项综合的技术性质，包括流动性、黏聚性和保水性。在此将三者一并介绍。

流动性是指水泥稳定性碎石拌和物在本身自重或施工机械振捣的作用下，能产生流动，均盆地填充模板，形成密实的水泥稳定性碎石体的性能。

黏聚性是指水泥稳定性碎石拌和物在施工过程中其组成材料之间有一定的黏聚力，在一系列工艺过程中流而不散，不产生分层和离析的现象。

保水性是指水泥稳定性碎石拌和物在施工过程中，具有一定的保持水分的能力，不致产生严重的泌水现象。发生泌水现象的水泥稳定性碎石拌和物，由于水分分泌出来会形成透水孔隙，趟而影响水泥稳定性碎石的密实性，降低其质量。

二、公路工程施工中水泥稳定性碎石基层裂缝成因分析

（一）原材料选择不当

1.水泥强度不足、安全性差、碱含量超标是水泥稳定性碎石开裂、断板的主要原因之一。一般情况下，路面水泥稳定性碎石宜选用碱含量不大于0.6%（质量分数）的水泥。

2.水泥稳定性碎石配合比选用不当。路面水泥稳定性碎石的配合比应与结构水泥稳定性碎石有所区别，尤其是水泥稳定性碎石的砂率选择、水灰比、用水量的确定、单位水泥用量的多少、施工中的准确计量等都直接影响路面水泥稳定性碎石的性能。根据不同的施工机械和施工工艺，应综合考虑以上参数的选择，并以成型后表层砂浆层的厚度，适当调整配合比的组成，防止由于水泥稳定性碎石拌制不均匀及砂浆层过厚形成的收缩不均[2]。

3.集料（砂、碎石）含泥量及有机质含量超标。就路面水泥稳定性碎石与结构水泥稳定性碎石强度特性及受力特性来看，路面水泥稳定性碎石所用砂、石料的含泥量及有机质含量应比结构水泥稳定性碎石进行更加严格的控制，否则将直接影响水泥稳定性碎石的界面粘接强度及抗弯拉强度。同时过量的黏土含量有降低水泥稳定性碎石面层耐热性能，增大局部水泥稳定性碎石收缩膨胀的趋势。有资料表明，在同样的水灰比条件下，石英岩、石灰岩等亲水性集料与水泥石界面粘结力大，花岗岩等亲水性差的集料则反之。

4.集料级配不良。不良的集料级配将可能导致水泥稳定性碎石的离析，粗、细集料聚集，形成强度和变形的薄弱区域。

（二）气候影响

路面水泥稳定性碎石相对于结构水泥稳定性碎石的蒸发表面积要成倍增大，因此，受气候的影响，表面温度变形也大得多[3]。

（三）施工组织或施工工艺不当造成的水泥稳定性碎石路面板开裂、断板

施工组织不当主要表现如下：1）切缝深度过浅，或切缝不及时，是形成早期横向断板的主要原因。2）相邻板各走通缝，甚至断板。3）过早的行车碾压，开裂。对新浇筑路面板产生诱导裂缝，开放交通，将导致路面板的纵向裂缝。

（四）路基或基层施工不当造成断板

1.基层不平整会大大地增加其与水泥稳定性碎石界面的摩阻力，导致较薄弱路面开裂。

2.基层标高失控，造成路面厚度不一致，过薄或薄厚交界处将成为薄弱断面，在水泥稳定性碎石收缩时，由于难以承受拉应力而开裂。

3.干燥的基层会吸收水泥稳定性碎石拌合物中的水分，使底部水泥稳定性碎石失水，强度降低，导致开裂。

三、公路工程施工中水泥稳定性碎石基层裂缝的对策

（一）正确合理设计水泥稳定性碎石路面

认真及时地组织设计人员和有关专家，对水泥稳定性碎石路面的规范要求和设计理论进行深入细致的讨论和研究，提高对设计理论的认识和了解。根据当地的地理位置、地形、环境、水文地质和沿线工程，尤其是车辆的类别和交通量的组成以及地方材料的供应情况，提出符合实际的轴载等设计参数、路面结构、路基填料、材料组成、碾压方案和要求，设计出适宜的水泥稳定性碎石面板以及完善的排水系统，提出合理经济的水泥稳定性碎石配合比设计和要求[4]。

（二）水泥稳定性碎石配合比的优化选择

控制水泥稳定性碎石拌合物坍落度，选择适宜的砂率，确定合适的水泥稳定性碎石含气量以及较小的坍落度损失，是保证水泥稳定性碎石施工正常进行的关键。就增强水泥稳定性碎石温度变形能力而言，掺入引气剂将在保持水泥稳定性碎石高强度的同时，降低水泥稳定性碎石的温度变形量，有助于提高水泥稳定性碎石板块的抗裂能力。水泥稳定性碎石中加入混合材料（如石灰、粉煤灰等），能够较明显地减少水泥稳定性碎石水化热，有利于防止水泥稳定性碎石由于温度应力产生的破坏。但是，应当注意，掺入任何混合材料必须通过试验确认其对强度、抗冻性、耐磨性等指标的影响。用于路面水泥稳定性碎石的粗集料的最大粒径不宜大于30mm，且宜采用连续级配的石子，细集料宜采用粗砂（混砂应调整其细度模数达到中粗砂标准）[5]。

（三）合理选择施工工艺，严格控制施工过程的质量

1.尽量采用机械化施工，并注意机械的配套和能力匹配。

2.要根据机械性能准确掌握水泥稳定性碎石的拌合时间，最长拌合时间不应超过最短拌合时间的3倍。水泥稳定性碎石拌合时，如果集料温度过高，应采用降温措施后再配料拌合。如果采用洒水降温方法，应及时测定含水量，调整拌合水用量，保证水灰比不变。

水泥稳定性碎石路面施工开盘前，要仔细检查振动梁、发电机、运输车辆等机具设备，确保其完好。现场中要有备用机具，严禁故障机具施工，并检查施工运料道路是否通畅，确保施工的连续性。配料、拌合、运输、摊铺作业面要有序配合，对于气候突变、停料、停电等情况，应提前做好准备工作，调整工序，暂停面板施工。重新铺装时应按施工缝处理接缝。

结论

总之，在公路工程施工中，要加强对水泥稳定性碎石材料的科学设计与管理，采用合理的施工方法，从而降低公路工程施工中水泥稳定性碎石基层裂缝的产生，保证施工的质量。

参考文献：

[1]苏华勇.常用公路基层材料及半刚性基层材料使用的分析[J].中国新技术新产品，2014，19：136.

[2]孙科营，赵娟娟，辛向阳.浅谈添加粉煤灰有效改善水泥稳定碎石基层的裂缝[J].公路交通科技（应用技术版），2014，11：217-220.

[3]朱忠林.在建高速公路水稳基层裂缝形成原因分析[J].公路交通科技（应用技术版），2014，02：73-77.

[4]鲁航娟，李双印.高速公路基层裂缝和压实度超百控制新技术[J].江西建材，2014，19：152.

篇5：浅谈水泥稳定碎石基层施工中出现横向裂缝的原因及处理措施

浅谈用低剂量水泥稳定碎石防止半刚性基层出现裂缝的方法

在当今的公路建设中,水泥稳定碎石作为重交通量高等级公路的半刚性基层,被广泛应用.但水泥稳定碎石容易出现干缩裂缝这一问题一直困绕着广大公路建设者,也成了一个常出现的质量通病,往往导致沥青面层施工后,出现反射裂缝,使路面使用寿命降低.本文结合平顶山叶舞高速路面二标的.施工实例,谈一下用低剂量水泥稳定碎石防止半刚性基层出现干缩裂缝的方法.

作 者：王赓 裴海娜 邱军廷 作者单位：平顶山市公路局第二工程处,河南,平顶山,467000刊 名：科技信息英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(19)分类号：关键词：低剂量 水泥稳定碎石 防止 裂缝

篇6：谈水泥稳定碎石基层横向裂缝控制

1 裂缝形成原理

分析裂缝形成过程, 大致分为初期收缩裂缝, 中期内应力裂缝, 后期荷载外力裂缝3个阶段。

1.1 初期收缩裂缝

水泥稳定基层完工后30d局部路段产生横向裂纹, 缝宽1mm～3mm, 横向贯通或半贯通, 垂向深度为水泥稳定基层厚度的0.3～0.5倍。初期收缩裂缝主要是由于压实后的水泥稳定基层中的水不断蒸发和水泥水化作用使水份不断减少, 产生毛细管作用、吸附作用、分子间力作用以及材料矿物晶体、凝胶体层间水的作用、碳化收缩作用等, 使水泥稳定基层压实体发生体积收缩, 形成收缩裂缝。

1.2 中期内应力裂缝

沥青碎石下面层铺筑后90d即有少量反射裂缝产生, 水泥稳定基层铺筑后6个月大部分裂缝基本形成, 90%的裂缝横向和垂向均已贯通水泥稳定基层和沥青碎石面层, 水泥稳定基层形成了长度不等的相对独立的受力板块。一般开裂地段裂缝间距在50m～100m之间, 严重开裂地段裂缝间距在6m～30m之间, 裂缝宽度为1mm～5mm。一年后裂缝有少量增加和扩展, 裂缝数量在上年基础上增加5%～8%, 缝宽普遍增大, 一般为5mm, 局部地段增加到10mm。

1.3 后期荷载外力裂缝

中期内应力裂缝基本形成以后, 长度不同且相对独立的水泥稳定基层板块, 受底基层的支承, 支承面强度高的部位形成相对支点, 强度低的部位形成相对悬空。用相对悬空系数来反映板的悬空程度, 当系数为零时层间完全接触, 符合多层弹性体系理论;当系数逐步增大时层间接触力逐步减弱, 板处于相对连续的简支板受力体系;当系数增至1时层间接触力完全消失, 板底完全悬空, 水泥稳定基层板块处于绝对连续简支板受力体系。相对悬空跨度和相对悬空系数的大小与支承面弯沉值的变异系数有关, 变异系数越大悬空程度越大, 反之越小。当产生中期应裂缝后, 裂缝处的路床强度在路面渗水的作用下逐步降低, 裂缝两边的水泥稳定基层逐步悬空形成相对悬臂板。

总之, 导致半刚性基层沥青路面开裂的因素很多。通过对基层沥青路面的分析研究认为, 导致开裂的因素主要有材料特性、车辆荷载与路面结构设计、路基强度及其均匀性、底基层强度及其均匀性、自然环境等。水泥稳定基层矿料的级配、细粉料含量、塑性指数, 路面结构组成及其厚度, 车辆荷载的大小, 路基和底基层的强度及其均匀性, 地质土质, 水文气象等各方面的因素与半刚性基层沥青路面的开裂都有直接关系。

2 裂缝控制措施

2.1 原材料控制

为了保证混合料的生产配合比准确、稳定, 必须要有相对稳定的原材料。

(1) 水泥:作为半刚性路在胶凝材料的水泥, 应使用早期强度较低, 初、终凝时间较长的水泥。使用经试验检测, 各项指标均符合规范要求水泥。

(2) 碎石:除石屑是外购材料外, 5mm～10mm、10mm～30mm的碎石, 全部由施工单位购进片石, 自己现场加工, 这样能够确保所用碎石的级配稳定。

2.2 混合料配合比控制

(1) 配合比设计:在设计配合比时, 将水泥剂量控制在5%以内, 混合料宜粗不宜细, 强度要达到4MPa～5MPa。首先根据集料初步试配情况, 将混合料级配分为中 (级配范围的中值) 、粗 (级配范围的下限) 两种类型, 然后, 分别按4.0%、4.5%、5.0%、5.5%的水泥剂量进行试配。通过试验, 最终选定的配合比是粗型, 水泥剂量为4.5%, 试件强度普遍在4.4MPa～5.1MPa范围内, 最佳含水量为5.2%, 总体比较理想。

(2) 生产配合比确定:混合料生产时, 使用500型拌和站拌制, 各种材料的用量全部由电脑控制。从施工现场抽取混合料, 制成试件, 部分在试验室标准养护, 部分放在现场同步养护。结果显示:水泥剂量为4.5%时, 标准养护强度4.2MPa～4.8MPa, 现场养护强度为3.9MPa～4.7MPa;水泥剂量为4.8%时, 两种强度分别为4.5 M P a～5.1MPa和4.3MPa～4.9MPa。于是确定水泥剂量按4.8%控制。

(3) 生产配合比控制:拌和站安排专职试验人员, 每30min对混合料做一次水泥剂量检测试验, 每天上、下午各做一次混合料级配筛分试验, 发现异常, 立即调整。

2.3 施工控制

(1) 严格控制含水量:含水量过大, 水泥稳定碎石基层易出现干缩裂缝, 因此, 在正常天气情况下, 我们均以最佳含水量控制, 只有中午气温较高时, 才适当增加1%～2%。

(2) 双摊铺机摊铺:由于所施工的混合料偏粗, 用1台摊铺机摊铺时, 两边离析较为严重, 于是使用2台750型摊铺机前后并行作业, 有效地解决了离析问题。

(3) 紧跟碾压:混合料摊铺以后, 压路机紧跟在后面进行稳压, 随后用振动力达60t的压路机进行振压, 最后静压。由于含水量不高, 基层表面有局部失水干燥现象, 但内部并无质量问题。

2.4 养生与保护

(1) 水泥稳定基层碾压结束后, 立即用渗水土工布进行覆盖, 在土工布表面洒水养护, 连续7d, 保持湿润。同时实行交通管制, 7d之内严禁重车通行, 以免对结构层造成损伤; (2) 7d以后, 如上一结构层仍未施工, 土工布不能撤掉, 应继续覆盖洒水养护7d, 洒水量可适当减少, 每天洒水2次～3次。

2.5 质量检验

(1) 养生7d后进行钻芯检验, 芯样密实、完整, 成型良好; (2) 开放交通一段时间后, 进行清扫、冲洗, 除去表面浮浆, 基层表面略显粗糙, 碎石有外露现象, 但不松散, 强度均匀, 整体成形良好; (3) 一合同段水泥稳定碎石基层7月20日完工后, 我们进行了多次细致检查, 至今已有3个多月的时间, 尚未发现有横向裂缝。

3 结语

水泥稳定碎石基层施工时, 如能保证原材料稳定, 级配选择相对较粗一些, 水泥剂量控制在5.0%以下, 强度在3MPa～5MPa之间, 在最佳含水量状态下施工, 及时碾压, 加强养生, 就能够较好地防止横向裂缝的产生。此外, 可以在下基层施工时外掺了5.0%的粉煤灰, 效果更佳。

参考文献

[1]东南大学.水泥稳定碎石基层合理强度指标与反射裂缝防治技术深化研究[R].南京:东南大学, 2006.

篇7：浅谈水泥稳定碎石基层施工中出现横向裂缝的原因及处理措施

【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