浅谈半刚性路面基层产生裂缝原因及控制预防措施

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摘要: 当前，随着我国经济的高速发展，高等级公路也出现大规模修建的势头，其中采用水泥稳定碎石等半刚性基层材料被广泛应用于高等级路面基层建设，但是随之而来的却是大多数公路路修完后不久就会出现大量不规则或规则的裂缝，本文就半刚性路面基层产生裂缝的原因以及预防跟控制措施进行了简单的论述。

Abstract: At present, as China's rapid economic development, large-scale highway construction also has the momentum of large-scale construction, cement stabilized crushed stone and other semi-rigid materials are widely used in high-grade pavement construction, but there appeard a large number of irregular or rules cracks after completed. This paper discussed the causes and prevention measures of semi-rigid pavement cracks.

关键词:半刚性路面基层；产生裂缝原因；预防；控制

Key words: semi-rigid pavement cracks；the causes of cracks；prevention；control

中图分类号：TU71文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）05-0054-02

1半刚性路面基层产生裂缝原因

1.1 在级配和配合比都没问题的情况下，水泥用量不对，强度偏低就可能钻不起完整芯样；相反水泥用量大了水稳层就有可能开裂。①水泥选用不当：品种不同的水泥具有程度不同的收缩性，如矿渣水泥要比硅酸盐水泥收缩性大，标号高的水泥收缩性比标号低水泥收缩性大；抗折强度不足也会引起温缩裂缝，抗折强度愈大，混合料抵抗内部温度应力的抗拉强度越大，越不易产生温缩裂缝。②水泥用量偏高。③混合料的级配不太合理。④混合料的含水量偏大。⑤混合料≤0.075mm粉尘含量或含泥量超标。⑥混合料拌和时间不足、拌和不均匀，易出现粗细集料离析等现象，混合料铺筑成形后由于不同地段、上下层之间的干缩温缩性不同，易产生裂缝。⑦施工结束后7～10d的保湿养生不到位，特别在气温较高，自然风较大的地区和昼夜温差较大的季节，基层表面的水分蒸发更快，极易产生不均匀的裂纹。

1.2材料级配不佳：如在细料偏多或≤0.075mm粉尘含量（或含泥量）超标的情况下，准确的水泥计量就变得相对少了，必定影响水稳强调和芯样的完整性；反之如果片面追求取芯效果，过多增加水泥用量，那就不可避免会产生大量裂缝。

2减轻半刚性路面裂缝的措施

2.1 限制水泥稳定基层材料的强度和水泥用量水泥稳定基层材料的强度高，刚性就大，从而引起的拉应力增大，使基层在行车荷载下产生开裂；另一方面，强度高，基层内出现的收缩裂缝的宽度也大，宽度大的裂缝传荷能力差，容易使沥青面层产生反射裂缝。限制水泥稳定基层材料的强度和水泥用量的目的就是减少水泥稳定材料的收缩性或减轻水泥稳定基层可能产生的收缩应变。

2.2 将水泥稳定基层预先锯缝为了避免薄沥青面层下的水泥土基层产生不规则的、紊乱的裂缝并反射到沥青面层上，预先锯缝并立即用沥青玛蹄脂填缝。

2.3 调整水泥稳定基层的施工时间由于产生的裂缝主要取决于基层施工时的温度和年温度梯度，因此应在平均气温条件下进行水泥稳定土基层和贫混凝土基层的施工，同时不允许超过规定的最高强度。

2.4 设置隔离层或中间层设置隔离层或中间层就是在减薄沥青面层的同时，在面层和基层中间采用水结碎石加预拌沥青碎石嵌缝作为中间层的处理方法。

2.5 增厚沥青面层最常用的方法就是在半刚性基层上分2~3层铺设较厚的沥青结合材料层。各国采用的沥青面层厚度一般变化在12~18cm之间，我国高速公路常用的沥青面层厚度为16cm。

2.6 立即铺筑沥青面层用立即铺筑沥青混凝土的方法可使路面上收缩裂缝和反射裂缝较少，同时裂缝宽度也较常用施工方法铺筑路面上的裂缝宽度小。

2.7 在沥青混合料中添加石棉纤维填料据国外试验表明，添加石棉填料对低温裂缝有明显影响，石棉能改善沥青混凝土在中温和高温的性质，从而可以用较软的沥青来减少低温裂缝，而不严重影响沥青混凝土的高温使用性能。

2.8 土工织物在国内外已有多条试验路证明，在旧路面板与沥青罩面之间设置一土工织物，对防治反射裂缝有一定效果。在一些工程中对部分加宽路段采取了铺设土工织物以防治反射裂缝的措施，经过多年观测，证明铺设土工织物的路段上反射裂缝有所减少，但在旧混凝土板传荷能力不足的路段处，土工织物的防反效果并不好。同时还发现：土工织物的防反效果与接缝的传荷能力有很大的关系，在竖向位移差大于0.05mm的接缝上罩面时，反射裂缝出现的很快。较小的竖向位移差可以延缓反射裂缝的出现，但随着轴重和频率的增加，裂缝将迅速产生。

目前，许多影响开裂的因素不能控制甚至还没有弄清楚，国内外关于裂缝的防治措施的研究以及相应的试验仍处于经验的积累和探索过程中。

3预防裂缝频发的控制要点

3.1 材料①水泥。虽然各类水泥都可用于拌合水泥稳定碎石，但通常情况下硅酸盐水泥的稳定效果更好一些。一般采用P.032.5级缓凝水泥，要求水泥初凝时间大于3小时，终凝时间大于6小时，禁止使用快硬水泥、早强水泥。②集料。一些高速公路施工要求水稳碎石最大粒径31.5mm，压碎值不大于28%，针片状不大于15%。这个要求是结合水稳基层设计的，高速公路水稳基层设计强度在3.5Mpa-4Mpa，这样的强度要求，裂缝的产生不可避免。因此，为防止裂缝产生，集料的质量必须严格要求：首先将粗集料最大粒径改至26.5mm，压碎值不大于28%，针片状13.2-26.5mm档必须＜10%, 4.75-13.2mm档必须＜15%，方解石、软石含量

3.2 混合料的控制施工中准确控制混合料品质是重要环节，既要保证强度，又不能让裂缝反射上油面，因而须采取以下措施：①降低设计强度，七天室内无侧限抗压强度只要求大于3.0Mpa，水泥剂量降低1-1.5%。水泥含量过少，集料间的粘结力降低，影响基层压实度；水泥含量过高，水化热增加，内外温差增大，基层内产生收缩应力使其开裂。因此，配合比设计中水泥剂量的选择尤为重要，应在保证强度的前提下取小剂量进行施工。②混合料最大粒径降至26.5mm，同时严格控制混合料4.75mm通过率及原材料质量。目前，国内水稳碎石采用连续式拌和机，这种设备产量高，对原材料级配的要求高，水稳碎石原材料级配控制应比沥青料级配更严格。

3.3 级配级配直接影响混合料的密实度，从而影响强度。细料过少，不足以填充粒料间空隙，接触面积相对小，难以形成强度。另外，虽然级配良好，但集料强度低，软弱颗粒多，击实过程中软弱颗粒被击碎，成型后的混合料级配与出场级配区别大。这种填充料偏多的混合料施工地段都是后期裂缝出现的地段，因此，矿料级配的控制应结合施工现场情况，确保成型后的混合料基本保持设定的级配比例。

参考文献：

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