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浅谈水稳基层裂缝的产生原因及工程处置方法

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浅谈水稳基层裂缝的产生原因及工程处置方法

作者:李俊清邵慧君

来源:《建筑与装饰》2017年第11期

摘要针对水泥稳定碎石类半刚性基层裂缝问题,结合“南京市麒麟生态科技创新城南湾营路”建设过程中的工程实践,深入分析总结了引起水稳基层裂缝的内因和外因,进而从混合料设计、玻纤格栅处置、合理施工技术三个方面有针对性地提出了裂缝的处理措施。工程经验表明,水泥剂量控制在5%左右,采用骨架密实型的石料级配,并运用纤维格栅处置等新技术,能够有效防止水稳基层裂缝的出现。

关键词水稳基层;裂缝;产生原因;处理措施

随着我国公路交通量、重载车辆快速增长,水泥稳定碎石基层因其强度高、工程造价低等优点,被广泛应用在沥青路面结构中。但是,由于水泥稳定碎石混合料对温度和湿度的变化比较敏感,所以在其强度形成及道路的运营期间,水稳基层会产生干缩裂缝及低温收缩裂缝[1,2]。基层裂缝的存在,一方面会在路表交通荷载的重复作用下,不断向上扩展至沥青面层,最终导致面层开裂,严重影响路面的使用性能;另一方面为路表雨水渗入路基提供了径向流动通道,削弱了路基的强度,从而导致整个路面过早破坏。

1 水稳裂缝产生的原因

引起水稳基层裂缝的原因,可概括为内因和外因两个方面。其中内因主要包括:①水泥的标号及剂量使用不当,过分追求基层强度的提升造成基层裂缝随着水泥标号及剂量的增加而增大[3]。②集料级配不合理,在水稳基层抗压强度相同的情况下,集料空隙率越大,水泥用量

越大,越容易产生裂缝,反之裂缝就少且细[4]。③含水量不当,一方面含水量过大,水稳基

层不容易压实,容易出现“弹软”、“波浪”等现象,影响混合料的密度和强度,增加结构层的干缩裂缝;另一方面含水量过小,混和料容易松散,且不容易碾压成型。外因主要包括:①底基层强度小且施工原材料选用不当,研究表明[5],底基层压实度越大,其稳定性及强度就越

高,水稳基层越不易产生裂缝;此外,当底基层采用干缩明显的材料时,易造成水稳基层产生较大的干缩裂缝。②施工气温偏高或偏低,若气温偏高,水泥初凝和终凝时间缩短,水分蒸发变快,容易使水稳基层密实度降低而引发干缩裂缝;若气温偏低,水稳基层则易收缩而产生温缩裂缝[6]。③施工碾压工艺不适当,大吨位、快速及过振碾压均易使水稳基层表面的水泥浆

含量过多而引起收缩裂缝。④养生不到位,水稳基层施工后不及时或不完全的保养,会造成水泥水化反应进行不充分,易产生干缩裂缝。

2 水稳裂缝的处置措施