市政道路水泥稳定碎石基层裂缝处理分析(最终版)

市政道路水泥稳定碎石基层裂缝处理分析(最终版)

市政道路水泥稳定碎石基层裂缝处理分析

作者：黄从存

摘要：在市政道路施工过程中，由于水泥稳定碎石基层强度较高，导致其极易发生温缩、干缩等裂缝，进而使道路路面出现反射裂缝，对市政道路的质量造成了极大的不利影响。本文就市政道路水泥稳定碎石基层裂缝的成因，并结合现在建的朗溪街市政工程，对裂缝的处理措施进行了综合分析。

关键字：市政道路；水泥稳定碎石；基层；裂缝；处理

一、朗溪街工程概况：

1、朗溪街市政道路全长1584.212m，设计起于城市主要干道学苑路，止于东外环南路，并与城市次干道昆工东路在K1+106.071处相交，与理工大学一期用地校园市政道路20号路交于K0+268.905m，13号路交于K0+556.163m,7号路交

K1+046.669。设计在道路与道路相交处考虑排水顺畅及交通和行人的安全。

2、道路横断面布置

30米次干路：2×3（人行道、行道树）+2×4.25（非机动车道、行道树）2×7.75（普通机动车道）=30米。

3、路面结构层设计

车行道采用沥青路面结构层

非机动车道采用沥青路面结构层

人行道采用青石块材铺砌

水泥稳定碎石基层的压实度大于或等于98%（重型），集料压碎值小于或等于30%，采用标号325的普通水泥，水泥剂量不超过6%，7天抗压强度3Mpa。

二、裂缝类型分析

根据市政道路施工的实际情况，水泥稳定碎石基层裂缝大致可分为以下几种：

（一）裂缝缝宽不超过1毫米的裂缝

通常情况下，这类裂缝具有一定的不规则性，占据了裂缝总数的70%。

（二）裂缝宽度在2毫米至3毫米之间的裂缝

该类裂缝在水泥稳定碎石基层中较为少见，通常出现在施工缝处。

（三）裂缝宽度超过3毫米的裂缝

该类裂缝较为罕见，通常是由于原材料、水泥含量以及配合比、施工或路基不均匀沉降等方面的原因。

三、裂缝形成原因

朗溪街市政道路于2013年3月中旬进入水泥稳定碎石基层铺设以来，

K0+260、K0+330、K0+470、K0+490、K0+650段水泥稳定碎石基层上便陆续出现横向裂缝和纵向裂缝（横向裂缝较多），裂缝宽度3~6mm。经试验检测和分析，判定朗溪街K0+260~K0+650段形成此类裂缝主要是由于集料、水泥含量以及配合比/施工等方面的原因。

（一）原材料

1、粒径

粒径不同的集料，干缩性也会随之改变。通常情况下，粗粒料与细粒料相比，其干缩性较小。

2、级配

级配质量高低对混合料的耐久性、稳定性、均匀性都有一定程度的影响。只有级配质量得到保证，才能从根本上提高混合料的质量，从而减少水泥用量，防治混合料出现离析现象。

3、骨料含水量

在对配合比进行设计时，通常是对干燥情况下的混合料进行设计。在施工过程中，现场粒料由于受到天气因素的影响，若不对骨料含水量进行严格控制，则极易导致无法对总体混合料进行合理的含水量控制。

4、水泥

对水泥的选择应选用含硅酸盐的水泥，通常情况下，矿渣水泥与硅酸盐水泥相比，其收缩性较大。另外，还必须对水泥剂量进行严格控制。水泥剂量多少往往会对其干缩性造成极大的影响，一般集料粒径增大水泥干缩性会随之减少。若水泥剂量使用过多，不仅无法实现工程的经济效益，同时，还会导致道路基础裂缝增宽、增多。通常情况下，应将水泥剂量控制在4.5~6%以内，才能有效降低混合料干缩性。另外，水泥的抗折强度也是造成基础裂缝的主要原因。抗折强度越高的水泥，其混合料便具有更大的抗拉强度，能够有效抵制内部温度应力，从而防止道路基层出现温缩裂缝。

（二）含水量

混合料中的水分如果过分减少，则其收缩力也会随之增强。因此，在道路基层中，含水量对基层水分有着极大的影响。根据道路基层实际施工经验，基层中如果含有过多水分，则极易导致道路基层出现“波浪”、“弹软”等现象，从而对混合料的强度和密度造成极为严重的不利影响，同时，也会使其干缩量随之增加，导致结构层出现干缩裂缝。

（三）养生不及时

在对道路基层完成碾压操作，并对其压实度进行检验合格后，必须及时对其进行养生。通常情况下，养生期应控制在7天以上，并保证道路基层表层始终处于湿润状态。若不对其进行及时养护，当道路基层处于干燥环境下时，通常三天就会产生干缩裂缝。

（四）施工不当

1、拌合

对拌合质量不进行严格控制，集料剂量不标准，集料级配出现较大偏差，水泥用量不合理，不均匀拌合，导致拌合料中出现离析或集中的现象。以上这些情况都以及导致道路在铺筑成型后，由于每段路段的实际干缩情况不同而出现裂缝。

2、碾压

基层压实度不足，导致基层无法达到密实状态，出现较多孔隙，则极易导致

基层抗温缩、抗干缩能力下降。在碾压过程中，若基层水分含量过多，则极易导致碾压后出现表层浮水、坡浪等现象。若环境过于炎热或处于大风环境中时，水分大量蒸发，则极易导致道路基层出现温缩裂缝或干缩裂缝。

四、裂缝预防措施

朗溪街K0+260、K0+330、K0+470、K0+490、K0+650段已出现水泥稳定碎石基层多路段裂缝，并超出规范规定，为避免月华街、致远路再出现裂缝，对其裂缝预防措施作如下分析：

在对水泥稳定碎石基层进行施工时，必须严格按照施工流程进行施工，具体的施工工艺流程如下图所示：

此外，还必须对以下几方面进行严格控制。

（一）合理控制水泥剂量

1、在保证水泥强度的基础上，水泥剂量应控制在4.5~6%以内，从而有效降低混合料干缩性。

2、优先选择硅酸盐水泥，其水泥必须达到抗折强度、抗压强度、干缩性小、水化热小、初凝时间长等方面的要求。

3、在水泥中可适当掺入外加剂。使用较为普遍的外加剂主要有缓凝防裂剂和缓凝减水剂等，能够使水泥初凝时间延长。

4、保证水泥的终凝时间，通常应选用终凝时间在六小时以上的水泥。

根据朗溪街的裂缝形成特征，对水泥剂量进行严格控制能够有效预防裂缝出现。

（二）合理选择碎石

用于施工的碎石必须保证坚硬、洁净，粒径应控制在40毫米以内，压碎值应控制在百分之三十以内，含泥量应控制在百分之三以内，针片状颗粒应控制在百分之十五以内。

（三）合理控制含水量

根据实际的施工经验，通常情况下，道路基层中含水量过多，则极易导致地基产生“波浪”、“弹软”等现象，从而对混合料的强度和密度造成极大的不利影响，同时，还会使混合料干缩性增加，导致结构层出现干缩裂缝。道路基础含水量过小，则极易导致混合料出现松散现象，对其碾压成型造成极大的困难，同样也会对混合料的强度和密度造成极大的不利影响。通常情况下，道路基层中的含水量应高出最佳含水量的1%左右。若运输时间过长或所处环境温度较高则应高出最佳含水量的2%左右，从而防止混合料在碾压、摊铺以及运输出现水分过分流失的现象。在施工过程中，必须结合实际的运输距离和当地环境气候的实际情况对含水量多少进行及时调整，保证含水量达到最佳状态。

（四）集料拌合和级配

朗溪街基层为水泥稳定碎石基层，因此，进行基层施工时，必须合理控

制其集料配合比和级配值。

集料必须严格按照试验配比和设计标准进行级配，必要时可在集料中适当加

入粗集料，减少使用细集料，这样可以在混合料中构建完整的镶嵌结构。在对集料进行拌合时，应注意碎石、水泥的比例，必须对拌合时间进行严格控制，保证集料拌合充分、均匀，提高拌合质量。

（五）运输混合料

运输车辆必须根据工程的实际情况进行合理配备，严格控制运输时间。此外，

在对混合料进行运输和卸料时，必须尽量防止出现颠簸或中途停车现象，以免混合料出现离析、同时，还必须根据天气情况和实际的运输距离，必要时，混合料必须采用苫盖，避免混合料出现表层散失或水分过分损失的现象。

（六）碾压与摊铺

对基层进行摊铺前，必须先对底基层质量进行严格验收，保证其质量合格，并对其进行洒水使其湿润后，才能进行摊铺，从而有效防治基层过干，避免由于混合料过快流失，而出现干缩裂缝。碾压时必须对混合料含水量进行严格控制，遵循市政道路基层施工技术操作规范进行严格施工。碾压必须在水稳基层初凝前进行，通常应控制在两小时以内，严格控制好碾压工作段长度、碾压次序（不同压路机及不同参数的组合）、碾压速度、碾压遍数和环境条件等。

（七）养生

道路基层养生必须及时，通常在碾压施工检验合格后进行，宜使用土工织物、

草袋、不透水薄膜等将道路基层覆盖后，再对其进行洒水保湿。此外，对道路基层进行养生还应注意一下几点：

1、养生必须持续七天以上，在养生期间必须保证道路基层表面湿润。若气候环境过于炎热，无法及时洒水，必须先用塑料薄膜将其覆盖。

2、在养生期间，必须封闭交通，禁止任何车辆通行，必要时，需配备专业人员对交通进行管制。

3、养生结束后，必须按照设计要求及时铺筑沥青面层和沥青透层，防止水稳基层由于过度曝晒，导致水分散失而出现干缩裂缝。

五、裂缝处理方案

（一）处理原则

裂缝横（纵）向长度若在五米以上，且间距在十米以内，应对其进行返工处理。若裂缝横（纵）向长度若在五米以上，且间距超出十米，则应采用土木织物对其进行处理。朗溪街出现裂缝包括横向裂缝和纵向裂缝，裂缝宽度3~6mm，

间距已超出十米，因此，对其裂缝进行处理应采用土木织物的方法。

（二）土工织物技术要求

土工织物施工技术要求各项指标如下图所示：

（三）土木织物处理流程

1、分类

对裂缝分布情况进行检查，并根据裂缝的分类情况对其进行实地标注，并将相关参数向监理上报，对处理许可和处理数据进行确定。

2、清扫

清扫基层，对裂缝两侧进行清扫，并用吹风机将其处理干燥、干净。

3、灌封

先对裂缝进行开凿，保证开凿勾缝宽度大于1厘米，在将缝内碎渣用吹风机清理干净，并灌入热沥青。

4、铺设土工织物、对乳化沥青进行喷洒

在裂缝两侧喷洒热沥青，将其作为粘层油，喷洒必须均匀，避免出现滴洒、遗漏、条纹等现象，并将多余部分刮除，避免路面出现泛油现象。另外，为了保证喷洒均匀，沥青温度应控制在150℃至170℃之间。

对土工织物进行铺设时，必须将其抬起，先将两侧撑平后才能使其落下，尽量避免出现褶皱，及时用扫帚将其扫平。土工织物完成摊铺后，再用胶轮压路机对其进行碾压，使道路基层与土工织物充分粘结。

结语

对市政道路水泥碎石基层中出现的裂缝必须正确对待，在对其裂缝成因进行分析后，必须予以及时、有效的处理，重点是要加强预防工作。通过上述预防措施和处理方案，能够有效解决水泥稳定碎石基层中出现的裂缝现象，提高市政道路施工质量，保证道路的稳定性与安全性，从而提高市政建设水平。