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關鍵詞：水泥裂縫形成過程、 裂縫分類、產生原因
中圖分類號：TV543文獻標識碼： A
水泥穩定碎石基層具有初期強度高且隨齡期增長，它的力學強度還可以根據需要進行調整的特性。因此它作為一種半剛性材料，其良好的穩定性，強度及剛度，強度均勻性。通過不斷的總結提高，理性地，抓主放次的定性。才能最終把這一基層材料用好。本文僅從裂縫形成過程，裂縫分類及成因進行探討。
1.形成過程水泥穩定基層在施工完成及使用終結過程中，由于結構本身、材料特性，外載影響及自然因素的影響等，會產生不同層次及結構的裂縫破壞，我們把這一過程可分為施工前過程，施工過程，使用及維護過程。
1.1、施工前過程
施工前過程是指在公路路基、墊層及底基層施工完成后至水泥穩定碎石施工前這一階段。水泥穩定基層是一個半剛性基層，對基礎的強度，穩定性，路基的均勻性更為重要，路基施工中由于設計，施工及特殊地質造成的路基的強度，穩定性及均勻性不足或缺陷我們稱作施工前過程。主要情況有路基軟基，地下水浸害，強度不均勻路基，穩定性不夠路基。這一過程似乎與基層質量控制無關，其實質是對基層造成陷性病害。同時對路基成造成的危害也是長期的，后期修復困難或者是不可修復的。所以我們要想獲得良好的基層效果，必須加強這一過程的設計及施工控制，真正做成強基薄面。為基層病害的防治做好第一步。
1.2、施工過程
施工過程是指路基底基層驗收開始施工水泥穩定基層至交付使用這一過程。這一過程是水泥穩定碎石基層成敗的關鍵，從底基層的修補與驗收，原材料的選擇與控制，施工過程的拌和攤鋪及養生，交通開放。其中的每個環節都將對水泥穩定基層的施工成敗產生決定作用。這是水泥穩定碎石基層的裂縫形成主要階段，是裂縫產生的源頭。我們要控制好這一階段的施工工藝，我們的水泥穩定基層施工已成工大半。
1.3、使用及維護過程
古語云：好貨不如好護。任何東西都離不開維護，只有合理的使用，及時良好的維護，才是事半工倍的最佳途徑。公路是一個動態的受力體，不但受到汽車等荷載的影響，更受到其它自然物質的侵害，如雨雪等。我們只有防微杜漸，從頭做起，及時有效防護，才能有效地把在施工中造成，使用中擴大的病害有效制止。同時提高公路的運輸效力，降低養護成本，獲得良好的經濟和社會效益。
2.裂縫類型水泥兆定碎石基層的裂縫破壞主要經歷了三個階段。原材料融期的收縮裂縫，使用中的內應力作用裂縫及后期外力裂縫階段，其分類如下。
2.1、收縮裂縫，水泥穩定基層的各原材料在加水經抖合鋪筑輾壓后至強度達至穩定的28天內產生。主要是由于壓實后的水泥穩定基層中的水不斷蒸發和水泥水化作用使水分不斷減速少，產生毛細管作用、吸附作用、分子間力作用以及材料礦物晶體、凝膠體層間水的作用、碳化收縮作用等，使水泥穩定基層壓實體產生體積收縮，形成收縮裂縫。此時裂縫一般較小并主要為橫向。一般深約2-3cm，寬約1mm左右。
2.2、內應力裂縫：由于收縮裂縫的原因，水泥穩定基層在經過一個完整季節后，由于受內應力影響，水泥穩定基層自身材料干縮及溫差等因素過程完成，此時的受力體已重新進行組合分配形成新的受力體，水泥穩定基層形成了長度不等的相對獨立的受力板塊。一般開裂間距為7米左右，縫寬進一步增大。應力裂縫主要還是橫向裂縫為主。此階段是因水泥穩定基層自身材料干縮和溫差應變脹縮產生的拉應力超過水泥穩定基層自身的極限抗拉強度，使其從強度軟弱產生。
2.3、后期裂縫：中期內應力裂縫產生并成型后，水泥穩定基層形成相對無限連續的簡支板受力體系。由于收縮裂縫及內應力裂縫的不斷增大，并同時伴有縱向裂縫的形成，最終會愉網裂片區的形式出現。此時由于受外力作用特別是車輛造成裂縫進一步擴大，加之自然原因特別是水的侵害，裂縫中由水的侵入導致路基強度降低，裂縫兩邊的水泥穩定基層逐步懸空形成相對懸臂板，以至整個基層的破壞。此階段裂縫發展快，破壞段以網狀出現，水泥穩定基層形成獨立板塊。并隨之造成路基的連帶影響。如遇雨季則由于水的浸入導致翻漿。
3、裂縫產生原因，裂縫形成原因是多種多樣的，并且之間交錯影響是相小當的大，單從某一方面同梓無法從根本上，只有通過大量的試驗及實踐不斷總結。但萬變不離其中，我們只要抓住主要的，從源頭上，就能從根本上控制其 生，并在實踐中不斷探索，最終有效解決這一問題?？偨Y起來主要有以下幾方面的原因。
3.1、路基排水功能，路基的整體穩定是所有穩定的前提，水是造成路基不穩的主要因素，特別是在地下水豐富的地區修筑公路，路基的排水更是重中之重，所以做好路基的排水系統顯得猶為重要，基層是一個處在面層與底基層之間的主承重層，它的穩定是整 個路基的關鍵。在路基施工別要處理好路基排水，特別是地下水，必須保證地下水位在路基中不至影響路基強度，否則一切者將是多余。要對路基的防水形成一個立體的防控體系。地下水必須采取盲溝，滲井等進行攔截和排泄，使其不對路基的強度及穩定性造成傷害。路面水采用截水溝，排水溝，邊溝等進行排除。在雨較多地區還應采取增大路拱橫坡的方法加快路基水的排除，保證路基不長時間受水的影響。
3.2、底基層強度及均勻性，底基層是一個承上啟下的結構層，主要作用是吸收和分散車輛的下傳力以及水泥穩定基層的拉應力，減速輕車輛荷載對路基的作用力，排除路面滲水，隔斷路基地下水和毛細水上升等。其強度、剛度及穩定性是至關重要和顯而易見的，公路施工中合格證其強度、剛度容易做到，但水泥稱定基層一個半剛性基層，它的受力不但要求其底基層有足夠的強底和剛度更有其均勻性，如底基層的強度不均勻，使水泥穩定基層相對形成無限連續簡支板受力體系，會導致承受能力的不同，雖都能滿足強底要求，但在日積月累的受力過程中，由其是動載使用過程，會導致基層的疲勞損壞而產生不均勻沉降，產生裂縫。
綜上所述，水泥穩定基層的裂縫原因是一個多因素綜合的過程，它與工程地質，水利水文，公路選線，路基穩定，路面結構層厚度設計，原材料的選用，施工控制及使用都有很大的關系，單從某一方面支研究和控制，都將不會成功，只有全面的，一切從實際出發，實事求是地開展工作，通過大量的實踐與試驗，才能從中掌握其主要因素，從而抓住主要問題及影響其性能的主要所在，從而更加合理，有效地應用好這一基層結構。
參考文獻：孫杰慧、王岳平 《水泥穩定碎石基層中水泥范圍試驗》
[關鍵詞] 水泥穩定碎石 施工工藝 質量控制
水泥穩定碎石是路面結構的主要承重層，以其水穩性好、承載力高、剛度大且較經濟的特點，已廣泛應用于高速公路和城市道路中[1]。但是水泥穩定碎石隨著時間的變化，該非均質體系發生變化，混合料的宏觀物理性能如強度、抗收縮性和抗疲勞性均發生變化，并會帶來一些路面病害，最常見的是路面裂縫[2]，因此如何控制材料質量，提高抗裂性能，成為業界關注的焦點。
1.原材料的質量要求
(1) 水泥：鹽中高速主要采用鹽池萌生P.O32.5水泥，其主要技術指標如表1所示。
水泥作為穩定劑，其質量至關重要。尤其是對基層的干縮裂縫、溫縮裂縫而言，除了盡量使用水化熱低，終凝時間較長的水泥外，要選用抗折強度較大的水泥，因為抗折強度越大，混合料抵抗內部溫度應力的抗拉強度越大，就越不易產生溫縮裂縫[3]。
(2) 石料：水泥穩定碎石基層的強度主要依靠碎石本身的強度、石料的嵌擠鎖結作用和水泥材料的穩定膠結作用而形成的。就碎石而言應滿足JTJ 034―2000《公路路面基層施工技術規范》的規定，此外，經過大量的試驗總結，同時考慮到施工控制的可行性，碎石的針片狀含量應＜15％，含泥量控制在2％～3％以內。
2.配合比設計
要保證水泥穩定碎石的抗裂性能，首先應通過混合料的配合比設計予以保證。鹽中高速段采用重型擊實與靜壓成型法配合比設計，級配采用下1/4線（規范中值與規范下限的“中值”），普遍認為這種接近骨架密實型的粗級配具有較好的抗裂性能?；旌狭霞壟湓O計計算如表2所示。
配合比設計結果：最大干密度（g/m3） 2.380；含水量（％） 6.6，水泥劑量：級配碎石 4.0:100 ；7d平均抗壓強度（MPa）4.93； R0.95（MPa） 2.37。在施工過程中，水泥劑量增加0.5％，含水量視天氣而定增加0.5％～1.0％。
3.施工質量控制
3.1 拌和站施工質量控制要求
⑴ 拌和站配料準確，能夠通過電子計量系統對水穩混合料進行總量控制；同時根據EDTA的滴定對水泥劑量形成雙控。
⑵ 要有專人隨時調節、控制含水量。
⑶ 混合料要經過試拌、檢測、調整后正式拌和。
⑷ 與前場保持聯系，以便對發現的問題能及時調整。
3.2 攤鋪
⑴ 攤鋪前應將表面清掃干凈，并灑水潤濕，通過總結大量的施工經驗來看，下基層施工時應在底基層噴灑水泥漿，上基層施工時應在下基層表面撒少量水泥，這種方式從連接效果來看是比較合適的。
⑵ 攤鋪速度應該控制在1.0m/min～3.0m/min，同時應考慮拌和設備的生產能力應與攤鋪機的速度相匹配，以免中途停機。
⑶ 攤鋪機的夯錘或夯板的振搗頻率要均勻一致。
3.3 碾壓
水泥穩定碎石的碾壓以振動壓路機為主，在以振動法配合比設計的水穩中，經驗總結如下：①振動壓路機靜壓一遍；②強振2～4遍，使壓實度達到96％以上；③弱振2～3遍，使壓實度達到98％左右；④使用大噸位膠輪壓路機碾壓2～3遍，使壓實度達到98以上。
碾壓遍數要視設備自身情況而定，若達不到以上規定應相應的增加遍數，碾壓時遵循先外測后內側的原則，相鄰碾壓接頭處錯成橫向45°的階梯形狀。對模板邊緣附近灑水泥漿后用手夯處理。從拌和碾壓到完成一般控制在2～3h以內，不能延誤時間。
3.4 養生
每一段攤鋪壓實后，立即進行養生，鹽中高速采用土工布覆蓋養生，覆蓋前灑足水，而且時間不宜少于7d，尤其在氣溫較冷的季節施工，本項目經對比試驗認為，對于上基層應在1～2d內噴灑透層油，并鋪設土工布養生，這樣既能保證基層強度的增長又使乳化瀝青透入5mm～10mm左右，效果不錯。
4.結語
水泥穩定碎石作為基層起著承上啟下的作用，若要使之達到應有的效果，應注意以下幾點：①控制好水泥的質量和用量，從經驗來看盡量控制在中值偏上的水平；②控制住混合料的級配，對于關鍵篩孔19mm、4.75mm、0.075mm的通過率更應嚴格控制；③含水量直接影響壓實效果，因此施工過程中應做好前后場的銜接，力求混合料在最佳含水量下壓實；④壓實度，若要實現基層的抗裂就必須以最大干密度為準控制壓實度。最后，只有通過方方面面的重視和控制，一種均勻、密實、強度、厚度、抗裂性能等均能滿足要求的水泥穩定碎石基層才能真正實現。
參考文獻：
[1] 郭忠印，蘇向軍，等.水泥穩定碎石基層施工質量控制[J].公路，2004（9）：157.
【關鍵詞】水泥穩定碎石基層收縮裂縫；原因；防治對策；總結
瀝青混凝土路面的基層主要是水泥穩定碎石結構,在我國高等級公路工程中，水泥穩定碎石結構有了日益廣泛的應用,同時也獲得了極其豐富的應用經驗。因為水泥穩定碎石的重要特點是水穩定性良好并且強度較高,在交通量大的城市主干路瀝青混凝土路面的基層中，該結構取得了廣泛的應用。但是它的缺點是水泥作為結合料,對施工技術的要求很高,同時需要良好的施工管理環境, 不然會極其容易產生早期收縮裂縫。
1. 水泥穩定碎石基層收縮裂縫的原因分析
（1）干縮特性會導致收縮裂縫的產生。在水穩材料碾壓以后，在其內部會有水化作用的發生，其中水分逐漸減少，因為材料礦物晶體或者凝膠體間層間碳化作用與水的作用能夠導致半剛性材料發生體積收縮的現象，在筆者實際工作中，對不同齡期下A級配與B級配水泥穩定碎石進行了干縮特性規律試驗，并對該實驗進行分析，由此得出如下結果：半剛性材料中含水量變化能夠引起整體宏觀體積收縮進而導致半剛性材料干燥收縮，于是影響半剛性材料干燥收縮的主要因素就是含水量。所以能夠對其含水量進行適當控制，以保證基層抗干燥收縮裂縫性能的提高。
（2）網狀裂縫的分析。在一些沒有及時拆遷的高壓電桿等地面障礙物的周圍，水泥穩定碎石會產生網狀裂縫，在初期，其只是網狀細裂紋,但是由于時間的延長,在裂紋處基層內部中，其水分不斷蒸發,裂紋漸漸變為發散形裂縫。同時由于外力的作用,基層呈現塌陷狀。其原因是沒有真正保證檢查井周圍壓實度,有著一些不均勻沉降隱患；同時檢查井周圍也是大型壓路機工作面的死角, 特別當集料粒徑在比較粗時,很難保證基層自身的壓實度,且很難使強度滿足設計要求標準。檢查井周圍更是彎拉與溫度應力的集中區,再加上外力的綜合作用,就使基層受到破壞,起初產生裂紋最后會發展為裂縫。
（3）溫縮特性會導致收縮裂縫的產生。根據筆者的試驗，同時結合實際經驗，可以得出如下結論：在混合料組成材料相同的情況下，懸浮結構穩定類材料平均溫縮系數大于骨架密實結構穩定類材料平均溫縮系數。在混合料溫縮系數和溫合料最大干密度之間，它們存在某種關系，干密度小的混合料它的溫縮系數比較大，相反其愈小。同時筆者的試驗也證明了懸浮結構水泥穩定碎石做的基層開裂率顯然大于密實骨架結構。
2. 水泥穩定碎石基層收縮裂縫防治對策
（1）應該有相對穩定的原材料，以保證混合料的生產配合比穩定與準確
要使用早期強度比較低,同時初凝時間與終凝時間比較長的水泥，還要保證水泥的各項指標都符合規范要求。首先要嚴格控制混合料配合比，當進行配合比設計時,把水泥劑量穩定在5%以內的同時,還要保證混合料應該粗不應該細,其強度達到4MPa―5MPa是最合適的。要針對集料初步試配狀況,把混合料級配分成為粗―級配范圍的下限與中―級配范圍的中值的類型,隨后按照4.0%及4.5%與5.0%及5.5%的水泥劑量進行試配工作。根據筆者的試驗,最后選取的配合比為粗型,同時水泥劑量是4.5%,試件強度大多數處于4.4MPa―5.1MPa范圍中,含水量最佳達到5.2%,總體看來是比較理想的；其次進行生產配合比的確定:在進行混合料生產時，運用500型拌和站進行拌制,使用電腦控制各種材料的用量。在施工現場，選取混合料,制成部分試件,一些在試驗室進行標準養護,一些放在現場進行同步養護。根據試驗顯示的結果，確定水泥劑量按4.8%進行控制；最后對生產配合比進行嚴格控制:在拌和站，進行專業試驗人員的安排,在每天上午和下午，各做一次混合料級配篩分試驗, 同時每隔30分鐘，做一次混合料水泥劑量檢測試驗，針對發現的異常進行及時調整。
（2）加強施工控制
要對水泥穩定碎石混合料壓實度進行合理控制，這一舉措能夠保證強度符合要求標準，城市道路中的地下工程管線設施的檢查維修井與沒有及時遷移的地上桿線使基層的碾壓相當困難。在這些結構設施的周圍，大型機械碾壓的死角常常存在著。雖然對面層采取了鋼筋補強加固手段,但是還要保證基層的壓實度。為了確保壓實度能夠達到要求標準,可以使檢查井周圍混合料的攤鋪厚度比普通路段稍微薄一些,使水泥含量大約增加1%,同時使用小型機具多遍夯實。再加上對路面的井圈進行加固,以保證井圈周圍的路面工作壽命提高。因為基層材料的生產企業的機械化程度不高并且其規模相對比較小，石料加工質量往往很不穩定,石料粒徑也不均勻,有些骨料偏細,有些骨料偏粗。所以水泥穩定碎石混合料的最大干密度表現為不斷變化的狀態。當進行壓實度的檢驗時,要是采用相同的干密度指標作為要求標準,往往容易出現壓實度超過100%或者不合格的問題。于是在施工中運用灌砂法檢驗壓實度時,必須對集料進行篩分,進行粗骨料含量的確定,同時還要分別采用不同的密度要求標準。
同時在施工過程中，基層往往留有接頭，常常接頭處作為應力的集中區, 由于基層收縮應力、溫度應力與交通荷載的不斷作用,極其容易引起裂縫,進而造成瀝青面層發生反射裂縫的問題。所以在基層施工中,應該盡量減少接頭的出現。城市道路里程短且路幅寬,有著復雜的橫斷面組成,施工組織必須科學合理。不管是基層還是土路基,都應該確保以完整的半幅斷面進行施工,同時不能小于一定長度,堅決禁止采用雞窩窩式的施工方法。要切掉兩幅基層間的銜接處的松散部位。以豎直形式進行兩次施工處接頭的搭接,同時上下兩層接頭間至少要相錯1m。
(3) 加強養護
完成水泥穩定碎石基層碾壓后,及時使用滲水土工布覆蓋,在土工布表面進行灑水養護,持續7d,來保持濕潤。還要實行交通管制,在這7d內，禁止重車通行,避免損傷結構層；在7d后,如果上一結構層還沒有施工,不可以撤掉土工布,要繼續進行灑水養護7d,可以適當減少灑水量,每天灑水2-3次即可。
（4）收縮裂縫防治的輔助措施
在施工時，對水泥與砂石等一些原材料采取某些遮蔽措施，避免陽光對水泥穩定碎石基層原材料的直接照射，以防止其溫度過高；當完成水泥穩定碎石基層的碾壓后，應該在其表面覆蓋保溫材料，使水泥穩定碎石基層內外溫差降低，避免基層材料水分的快速揮發與其溫度的突然變化；在基層施工過程中，還要大力加強管理，以保證水泥穩定碎石基層施工質量提高。根據筆者的實踐，可以知道，水泥穩定碎石基層材料不均勻的強度，大的離散性，碾壓時高的含水量以及不符合要求規范的壓實度都會造成基層收縮裂縫。
3.總結
雖然水泥穩定碎石結構有了廣泛應用，但是水泥穩定碎石基層收縮裂縫現象不斷產生，此時應該及時探討出水泥穩定碎石基層收縮裂縫防治對策，爭取在發現問題的時候就給予解決。
【參考文獻】
[1]李亞梅.水泥穩定碎石基層裂縫原因分析與防治[J]. 交通科技 , 2003,(01).
[2]傅志勇,劉永貴. 懷新高速公路水泥穩定碎石基層開裂原因分析及處治[J]. 湖南交通科技 , 2007,(04).
[3] 陳虎. 淺談水泥穩定碎石基層裂縫原因與防治[J]. 青海交通科技 , 2005,(04).
【關鍵詞】水泥穩定碎石；基層；施工工藝
一、概述
水泥穩定碎石是利用水泥的水硬性與級配碎石拌合，灑水后壓實，并經進一步硬化而形成的一種半剛性路基結構。不僅具有良好的整體性、水穩定性和抗凍性，還具有早期強度高、強度增加快、施工簡易、成本低廉的特點，在許多道路工程中得到廣泛應用。
二、施工工藝及注意事項
先進的攤鋪設備、適宜的壓實組合及壓實方式、及時的養護，保證了工程的順利施工，同時對施工中的每一環節、每一步驟都要結合具體的情況進行相應調節、控制，這樣才能保證和提高工程質量。
1、鋪筑試驗段
鋪筑試驗路段的目的就是為了總結和確定施工過程中所需的各種參數，便于指導大面積的生產施工。經監理工程師批準，在已驗收合格的底基層路段上鋪筑100m 試驗路段。具體實施步驟如下：
（1）施工前檢查底基層的高程、橫坡、平整度、寬度等指標并做詳細記錄。
（2）清除工作面上的松散粒料、灰塵、泥土和其他雜物。
（3）進行施工測量放樣。由測量人員準確測量出路面中線、寬度線、高程，定出引導攤鋪機行走的標高基準控制線，起到控制攤鋪機行走方向和高程的作用。
（4）按擬定方案組織施工，詳細記錄，并及時監測攤鋪厚度，攤鋪機行走速度，壓路機碾壓速度和碾壓遍數。
（5）試驗段施工結束后，盡快驗收試驗段高程、厚度、平整度、壓實度、強度和路拱等指標。
（6）根據現場獲取的數據和驗收檢測結果，以及試驗段施工過程中采用的施工方法，施工工藝，人員及機械設備等情況，總結分析確定大面積施工的施工方案。
（7）編制試驗路段總結報告，報請監理工程師審批。
（8）監理工程師批準后，進行水泥穩定碎石基層的大面積施工。
2、基層施工
2.1 設備
根據工程進度和質量要求，混合料采用廠拌法施工，施工過程中即時檢測含水量及水泥含量，確保水泥穩定碎石的材料質量。
另外，配備現代化技術含量高的攤鋪機及振動壓路機并配合15T以上自卸車，充分保證了工程的質量要求。
2.2 混合料的裝卸及運輸
水泥穩定碎石混合料運輸采用大噸位自卸車運輸。在裝車時，要不停的移動位置，以防混合料離析。在運輸中，要根據運距長短和天氣情況決定是否遮蓋。設專人指揮運料車卸料，并做好相應的記錄。
2.3 混合料的攤鋪和碾壓
（1）應按松鋪厚度均勻攤鋪，如有離析現象，采用機械或人工進行修補。
（2）為了保證平整度，攤鋪機應連續攤鋪，運料車在攤鋪前10-30cm處停止，在卸料時運料車不得撞擊攤鋪機，掛空檔靠攤鋪機推動前進。
（3）攤鋪過程中攤鋪機要保持穩定速度，同時拌和設備的生產能力與攤鋪機速度相匹配，并保證每臺攤鋪機前有三輛以上運料車在等待卸料。
（4）攤鋪機振動和振搗頻率要均勻一致，不要隨意調整。
（5）分兩層攤鋪基層時，在攤鋪上層前對下層表面灑水濕潤，然后灑布適量水泥，保證兩層板結性與強度要求。
（6）碾壓以振動壓路機為主，碾壓時遵循“先輕后重、先慢后快、先外側后內側”的原則。壓路機后輪重疊1/2輪寬，壓路機折回不應處在同一橫斷面上，碾壓層厚度控制在15-20cm之間。相鄰兩段的接頭處碾壓時，壓路機成橫向45°的碾壓狀，碾壓速度設定在1.5km/h左右。對于靠近縱縫部分，必須碾壓到位。從拌和到碾壓完成，一般控制在2h內完成，不能延誤時間，影響強度。施工過程中如局部低洼，可翻松新鮮混合料重新碾壓。
2.4 接縫的處理
施工中應避免縱向工作縫或減少橫向工作縫，工作縫應采用與表面垂直的平接縫，嚴禁采用斜接縫。
2.5 養生
每一段碾壓完成并經壓實度檢測合格后，應立即開始養生。養生期不宜少于7天，基層在養生期間不得開放交通。不能完全封閉交通時，應限制重車通行，并禁止車輛在上面調頭或急剎車，以免影響強度。養生結束后應及時噴灑乳化瀝青作封層，減少基層干縮、溫縮引起的裂縫。必要時，水穩層應覆蓋草簾、麻袋或塑料薄膜養生。
三、結語與建議
水泥穩定碎石作為基層起著承上啟下的作用，由于其水穩性能好、早期強度高被廣泛使用，若要使之達到應有的效果，還應注意以下幾點：
（1）控制好水泥的質量和劑量；
（2）嚴格控制住混合料的級配；
（3）含水量直接影響壓實效果，因此施工過程中應做好料場與施工現場的銜接，力求混合料在最佳含水量下壓實；
（4）水泥穩定碎石施工應盡量避免高溫天氣；
關鍵詞:振動法;抗裂水泥穩定碎石;施工質量控制;公路路面
中圖分類號:U415
文獻標識碼:A
文章編號:1009-2374(2009)18-0123-02
要保證水泥穩定碎石的抗裂性能,首先應通過混合料的配合比設計予以保證。靜壓法設計混合料配合比的主要缺點是最大干密度過小、水泥劑量過大、級配不良、壓實度偏小、強度低,如需提高強度,所需水泥劑量增大,易產生干縮性裂縫,縫寬也越大。新近推廣的振動法設計混合料的配合比區別于重型擊實與靜壓成型,它是采用振動壓實儀確定最大干密度,后用振動壓實儀成型試件,作為室內試驗設備,它能更好的模擬現場壓實情況,通過調節它的激振力和頻率可以達到現場壓路機的壓實效果。振動法配合比設計的主要特點是最大干密度大、水泥劑量低、強度高、干縮小,因此這種接近骨架密實型的粗級配具有較好的抗裂性能以及提高強度的最優效果。
一、項目概述
鄭州至石人山高速公路路面五標(K56+730～K67+800)全長11.07km,采用四車道高速公路標準建設,設計速度120公里/小時,路基寬度28米。其主要工程有:4cm厚改性瀝青混凝土上面層,6cm厚改性瀝青混凝土中面層,10cm厚瀝青穩定碎石下面層,改性乳化瀝青下封層,36cm厚水泥穩定碎石基層,18cm厚水泥穩定碎石底基層等。水泥穩定碎石基層K66+800～K67+800采用靜壓法設計配合比施工,K56+730～K66+800采用振動法優化后的設計配合比施工。
二、水泥穩定碎石基層混合料振動成型配合比設計
(一)原材料性質分析
1.水泥。水泥作為穩定劑,其質量至關重要,尤其是對基層的干縮裂縫、溫縮裂縫而言,除了盡量使用水化熱低,終凝時間較長的水泥外,水泥品牌的選用應考慮其質量穩定性、生產數量、運距等各種因素,要選用抗折強度較大的水泥,因為抗折強度越大,混合料抵抗內部溫度應力的抗拉強度越大,就越不易產生溫縮裂縫。快硬水泥、早強水泥以及受潮變質的水泥嚴禁使用。
2.石料。水泥穩定碎石基層的強度主要依靠碎石本身的強度、石料的嵌擠鎖結作用和水泥材料的穩定膠結作用而形成的,就碎石而言應滿足《公路路面基層施工技術規范》(JTJ034-2000)的規定,此外,經過大量的試驗總結,同時考慮到施工控制的可行性,碎石的針片狀含量應
3.水。不用含有機雜質的水,凡人畜飲用水及其它清潔無化學物質、無污染的水均可使用。
(二)混合料配合比設計
本項目聯合了天津市市政工程設計研究院進行了振動法優化配合比的設計,混合料級配設計計算見表1及圖1,確定的各種混合料最佳含水量、最大干密度結果見表1:
(三)目標配合比設計結果
目標配合比設計結果見表3,從工程經濟性和現場拌和、施工工藝考慮,基層上部水泥穩定碎石的水泥劑量確定為3.5∶100,基層下部水泥穩定碎石的水泥劑量確定為3.0∶100。
三、施工質量控制要點
施工質量控制與《公路路面基層施工技術規范》(JTJ034-2000)中的相關規定一致,需注意以下幾點:
(一)質量控制要點
質量控制的項目、頻率和質量標準基本與《公路工程質量檢驗評定標準》(JTG F80/1-2004)中的相關規定一致,需特別指明的是水泥穩定碎石基層齡期7～8d應能取出完整的鉆件(鉆件尺寸φ15),上基層與下基層必須連接取出。
(二)拌和控制要點
混合料要經過試拌、檢測、調整后正式拌和,應加強原材料篩分檢測頻率,嚴格控制級配,每3小時篩分一次,并根據篩分結果及時調整原材料比例,施工過程中,每施工3公里時隨機取料在室內振動成型試件,進行強度試驗。在施工過程中水泥劑量增加0.5%,含水量視天氣及運距而定增加0.5%～1.0%。
(三)攤鋪控制要點
攤鋪前應將表面清掃干凈,并灑水潤濕,通過總結大量的施工經驗來看,下基層施工時在底基層噴灑水泥漿,上基層施工時也在下基層表面噴灑水泥漿,這種方式從連接效果來看是比較合適的(水灰比C∶W=1∶3)。攤鋪機擋板前加鋼板避免上下離析。
(四)碾壓控制要點
振動法設計的水泥穩定碎石基層混合料的碾壓包括初壓、復壓和終壓,碾壓共計6～7遍:初壓可使用膠輪壓路機或振動壓路機靜碾壓1遍;復壓使用振動壓路機振動碾壓4遍;終壓可使用膠輪壓路機或振動壓路機靜壓1～2遍。嚴格控制碾壓時的含水量,施工碾壓時含水量越大,結構層越易產生干縮裂縫。碾壓后的基層表面粗糙、均勻,不出現起皮、光滑現象。
(五)養生控制要點
每一段碾壓完成并經壓實度檢測合格后,立即進行養生,采用土工布覆蓋養生,覆蓋前灑足水,而且時間不宜少于7d。合理的養生既是保證水泥穩定碎石強度的需要,又是減少和避免干縮裂縫的措施,如果鋪筑后養生不及時或忽干忽濕,導致水分散失較快,干縮應力急劇增大而此時的抗應變能力還較低,就易產生干縮裂縫,并隨時間增長裂縫增加。
(六)對離析現象的控制
1.避免原材料離析現象的發生。
2.混合料裝車要前后移動,避免形成錐體造成混合料離析。
3.對攤鋪現場出現的離析,派專人進行處理,局部挖除換填均勻的混合料,禁止補灑細集料處理。
4.保證攤鋪機料槽內混合料在螺旋器2/3高度處,盡量避免攤鋪離析。
(七)強度與基層裂縫間距的關系對比
本項目通過對振動成型與靜壓成型的水泥穩定碎石混合料無側限抗壓強度與裂縫間距關系對比(如圖2所示)可知水泥穩定碎石混合料無側限抗壓強度與裂縫間距有較顯著的相關關系?？箟簭姸仍礁?裂縫間距越小,即相同長度段裂縫數量越少。說明為提高半剛性基層抗裂能力,不宜采用提高水泥劑量的途徑增加強度。另一方面,與靜壓成型試件強度相比,振動成型試件強度與裂縫間距相關關系更為顯著。
四、結論
本項目采用振動成型方式設計的水泥穩定碎石基層級配組成與靜壓成型方式設計結果相比水泥劑量降低1%～1.5%,強度提高1.5～2倍,相同水泥劑量下,振動成型試件干縮抗裂系數是靜壓成型條件下的1.5倍,表明振動成型材料抗裂及抗沖刷能力大幅度提高,且此種混合料在振動壓實作用下施工的基層彎沉值小,表明基層板體性好,承載能力高。水泥穩定碎石基層均勻、密實、強度、厚度等均滿足規范及設計要求。
參考文獻
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關鍵詞：水泥穩定基層裂縫形成過程、；裂縫分類；產生原因
中圖分類號：U416.214 文獻標識碼：A
一、引言： 水泥穩定基層在施工完成及使用終結過程中，由于結構本身、材料特性，外載影響及自然因素的影響等，會產生不同層次及結構的裂縫破壞，我們把這一過程可分為施工前過程，施工過程，使用及維護過程。
施工前過程
施工前過程是指在公路路基、墊層及底基層施工完成后至水泥穩定碎石施工前這一階段。水泥穩定基層是一個半剛性基層，對基礎的強度，穩定性，路基的均勻性更為重要，路基施工中由于設計，施工及特殊地質造成的路基的強度，穩定性及均勻性不足或缺陷我們稱作施工前過程。所以我們要想獲得良好的基層效果，必須加強這一過程的設計及施工控制，真正做成強基薄面。為基層病害的防治做好第一步。
施工過程
施工過程是指路基底基層驗收開始施工水泥穩定基層至交付使用這一過程。這一過程是水泥穩定碎石基層成敗的關鍵，從底基層的修補與驗收，原材料的選擇與控制，施工過程的拌和攤鋪及養生，交通開放。其中的每個環節都將對水泥穩定基層的施工成敗產生決定作用。這是水泥穩定碎石基層的裂縫形成主要階段，是裂縫產生的源頭。我們要控制好這一階段的施工工藝，我們的水泥穩定基層施工已成工大半。
（三）使用及維護過程
公路是一個動態的受力體，不但受到汽車等荷載的影響，更受到其它自然物質的侵害，如雨雪等。我們只有防微杜漸，從頭做起，及時有效防護，才能有效地把在施工中造成，使用中擴大的病害有效制止。同時提高公路的運輸效力，降低養護成本，獲得良好的經濟和社會效益。
裂縫類型水泥兆定碎石基層的裂縫破壞主要經歷了三個階段。原材料融期的收縮裂縫，使用中的內應力作用裂縫及后期外力裂縫階段，其分類如下。
收縮裂縫，水泥穩定基層的各原材料在加水經抖合鋪筑輾壓后至強度達至穩定的28天內產生。主要是由于壓實后的水泥穩定基層中的水不斷蒸發和水泥水化作用使水分不斷減速少，產生毛細管作用、吸附作用、分子間力作用以及材料礦物晶體、凝膠體層間水的作用、碳化收縮作用等，使水泥穩定基層壓實體產生體積收縮，形成收縮裂縫。此時裂縫一般較小并主要為橫向。一般深約2-3cm，寬約1mm左右。
內應力裂縫：由于收縮裂縫的原因，水泥穩定基層在經過一個完整季節后，由于受內應力影響，水泥穩定基層自身材料干縮及溫差等因素過程完成，此時的受力體已重新進行組合分配形成新的受力體，水泥穩定基層形成了長度不等的相對獨立的受力板塊。一般開裂間距為7米左右，縫寬進一步增大。應力裂縫主要還是橫向裂縫為主。
后期裂縫：中期內應力裂縫產生并成型后，水泥穩定基層形成相對無限連續的簡支板受力體系。由于收縮裂縫及內應力裂縫的不斷增大，并同時伴有縱向裂縫的形成，最終會愉網裂片區的形式出現。此時由于受外力作用特別是車輛造成裂縫進一步擴大，加之自然原因特別是水的侵害，裂縫中由水的侵入導致路基強度降低，裂縫兩邊的水泥穩定基層逐步懸空形成相對懸臂板，以至整個基層的破壞。此階段裂縫發展快，破壞段以網狀出現，水泥穩定基層形成獨立板塊。并隨之造成路基的連帶影響。如遇雨季則由于水的浸入導致翻漿。
三、裂縫產生原因；裂縫形成原因是多種多樣的，并且之間交錯影響是相小當的大，單從某一方面同梓無法從根本上，只有通過大量的試驗及實踐不斷總結。但萬變不離其中，我們只要抓住主要的，從源頭上，就能從根本上控制其 生，并在實踐中不斷探索，最終有效解決這一問題?？偨Y起來主要有以下幾方面的原因。
（一）路基排水功能，路基的整體穩定是所有穩定的前提，水是造成路基不穩的主要因素，特別是在地下水豐富的地區修筑公路，路基的排水更是重中之重，所以做好路基的排水系統顯得猶為重要，基層是一個處在面層與底基層之間的主承重層，它的穩定是整 個路基的關鍵。在路基施工別要處理好路基排水，特別是地下水，必須保證地下水位在路基中不至影響路基強度，否則一切者將是多余。在雨較多地區還應采取增大路拱橫坡的方法加快路基水的排除，保證路基不長時間受水的影響。
（二）底基層強度及均勻性，底基層是一個承上啟下的結構層，主要作用是吸收和分散車輛的下傳力以及水泥穩定基層的拉應力，減速輕車輛荷載對路基的作用力，排除路面滲水，隔斷路基地下水和毛細水上升等。其強度、剛度及穩定性是至關重要和顯而易見的，公路施工中合格證其強度、剛度容易做到，但水泥稱定基層一個半剛性基層，它的受力不但要求其底基層有足夠的強底和剛度更有其均勻性，如底基層的強度不均勻，使水泥穩定基層相對形成無限連續簡支板受力體系，會導致承受能力的不同，雖都能滿足強底要求，但在日積月累的受力過程中，由其是動載使用過程，會導致基層的疲勞損壞而產生不均勻沉降，產生裂縫。
（三）材料性質及結構，路基基層本身材料的物理及化學屯基層的穩定性，路基基層作為一個不斷受外力干擾的物體，其本身的性質決定著在自然條件下的穩定性。因而水泥穩定基層選和石應為強度、磨耗及壓碎值都能滿足要求的石料。否則將是水泥穩定基層病害的潛在因素。一個不合理的路面結構，猶如一個只具華麗外表的人，最終經不住事實的考驗。
（四）外部環境因素，外部環境因素是指受自然侵害，地質條件，地貌，水力水文等影響。是基層在受主要荷載破壞時起到推波助瀾的作用。加速且加重其破壞程度。
綜上所述，水泥穩定基層的裂縫原因是一個多因素綜合的過程，它與工程地質，水利水文，公路選線，路基穩定，路面結構層厚度設計，原材料的選用，施工控制及使用都有很大的關系，單從某一方面支研究和控制，都將不會成功，只有全面的，一切從實際出發，實事求是地開展工作，通過大量的實踐與試驗，才能從中掌握其主要因素，從而抓住主要問題及影響其性能的主要所在，從而更加合理，有效地應用好這一基層結構。
參考文獻：
1、孫杰慧、王岳平，《水泥穩定碎石基層中水泥范圍試驗》.
2、鄧有左，《半剛性基層瀝青路面開裂原因及防治措施》.
3、李繼業、劉經強、張玉穩，《現代道路材料與施工工藝》.
關鍵詞： 水穩基層；雙層連鋪；施工工藝
中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）16-0115-02
0 引言
近年來，隨著我國高等級公路路面建設的迅速發展， 在高等級公路路面基層施工中通過采用水泥穩定粒料半剛性基層的方式進行處理。水泥穩定粒料的優勢，主要體現在：早期強度高，水穩定性好。傳統的施工方式在攤鋪剛剛完成時，水泥沒有水化反應，強度比較低，需要養生，導致交通阻塞，因養生延長施工時間。當前道路工程技術人員特別關注提高水泥穩定粒料施工進度的問題。本文結合施工經驗，遵循國家、行業的相關標準和規范，經過準備和不斷試驗，采用較為實用的水泥穩定粒料基層連鋪的施工方法對即平高速公路基層進行施工。
山東省公路網主框架為“五縱、四橫、一環”，即平高速公路工程全長94.276km，路基寬28m，雙向四車道，設計時速120km/h，把青島市與同三高速、濰萊高速、威烏高速進行連接，北至京、津及華北大部分地區，西達山西、內蒙等地，是對山東省公路網的補充和完善。
即平高速公路路面底基層為18cm的水泥穩定砂礫；上、下基層為18cm水泥穩定碎石，基層設計強度為3.2Mpa。通過水泥穩定粒料基層連鋪的方式進行施工，在施工過程中，采用兩層同時攤鋪、同時施工，即上基層的攤鋪碾壓工作在下基層水泥穩定碎石初凝前完成。節省7天對下基層的養生時間，在一定程度上提高了施工效率，這是水泥穩定碎石的優勢所在。通過進一步研究水泥穩定碎石的雙層連鋪技術發現：采用雙層連鋪處理的水穩基層其整體力學性能十分良好，避免了因上、下基層連接處理不到位出現基層破壞現象，半剛性基層的路用性能得到有效提高。因此，研究水泥穩定碎石雙層連鋪工藝現實意義重大。
1 原材料
與傳統的水泥穩定碎石基層相比，雙層連鋪在水泥的初終時間方面存在差異。在雙層連鋪施工時，由于雙層連鋪時存在時間跨度，要在下層水泥初凝前完成上層施工。所以，該工藝受水泥初凝時間的長短影響較大。經論證水泥初凝時間達到6h以上，因此，施工時要詳細考慮到運距、攤鋪、碾壓等實際情況。
即平高速公路施工時，為了滿足初凝時間達到6h以上，通過采用添加緩凝劑的方式處理水泥，使水泥的初凝時間由189分鐘提高到312分鐘，符合了水泥的初凝時間的要求。
2 試驗段試驗
2.1 試驗段的目的
2.1.1 確定合適的工作段落。施工段落長度的合理性，要根據水泥初凝時間和施工效率進行確定。如果攤鋪段落過短時由于過于頻繁移動攤鋪機相應生產效率較低，當攤鋪段落過長，上基層很難保證在下基層水泥初凝時間內完成碾壓等工作。本工程通過不同段落的試驗段試驗，最終確定了雙層連鋪的合理段落長度為100m～150m。
2.1.2 檢驗各項指標能否達到規范與設計要求。上基層攤鋪完畢后，對下基層進行擾動和破壞，驗證各項指標是否滿足規范與設計的要求；為了縮短下基層的養生過程，下基層完成攤鋪后立刻對上基層施工，這樣對下基層的強度是否產生影響；7d驗收時鉆出的芯樣是否符合要求。
2.1.3 確定各項施工參數。通過試驗段施工，確定含水量、壓實遍數等施工參數。
2.2 試驗段的實施 取100米的施工段落，以正常施工速度進行施工，2小時完成下基層的施工，緊接進行上基層的施工。施工過程中隨機檢測混合料到場的含水量，及時與拌合場溝通，控制好混合料的含水量。保證混合料的供應及時，嚴格控制碾壓遍數，及時檢測壓實度，以保證碾壓密實。
3 相關試驗檢測
水泥穩定碎石的雙層連鋪試驗檢測主要有攤鋪過程中的壓實度、含水量和在雙層碾壓完成后強度試驗等。
3.1 碾壓過程中試驗檢測 水泥穩定碎石雙層連鋪過程中與常規攤鋪方法唯一不同的就是壓實度的過程檢測，本工程壓實度檢測控制標準為98%。
雙層連鋪的前提條件為下層壓實度必須滿足相關技術文件的要求。為此施工單位在進行雙層水穩基層連鋪作業時，應加強對攤鋪現場壓實效果的檢驗，特別是現在本標段工作面較多的情況下，適當增加了現場試驗技術人員，保證每一個作業面至少2名試驗檢測人員，在下層攤鋪完成后及時對碾壓效果進行檢驗。
3.2 雙層養生結束后試驗檢測 當雙層連鋪養生結束后，應按照要求對雙層水泥穩定碎石基層進行取芯，取芯結果應保證雙層連鋪的水穩基層完整、密實，能取出雙層水穩芯樣，該工作主要是驗證水穩碎石雙層連鋪成功與否。對不能取出完整芯樣的段落，首先對其進行分析、總結，然后確定出不能取出芯樣的段落重新進行鋪筑工作。
3.3 試驗段取樣結果及數據分析 7d后分別對四處不同位置進行取芯，調查數據如表1所示。
4 雙層連鋪水穩基層
芯樣強度采用7d無側限抗壓強度，對表1中數據進行分析可知：雙層連鋪的下基層芯樣強度全部合格，均大于設計強度；個別芯樣有缺邊現象但不松散，符合設計工藝結果。
本工程各合同段經過加長鉆頭取芯均能取出完整芯樣，常規施工方法相比雙層連鋪水穩基層間連接較好、兩層為一整體，分體現了雙層連鋪的優越性。同時大大縮短了施工工期。
經過本工程的實踐總結，可以看出水泥穩定碎石的雙層連鋪技術具有如下幾點優點：①雙層連鋪基層具有雙層基層連接效果佳，整體力學性能較好，能夠有效提高路面結構層整體承載力。②減少了下基層的養生工作，從而減少施工養護相關費用。③工序銜接緊湊，工作效率更高，明顯加快工程進度，大大縮短了工期。④及時噴灑透層油，使透層油充分滲透、封水，既減少了污染，又提高了保水養生能力，還提高了整體基層強度。
通過對水泥穩定碎石基層的雙層連鋪工藝在即平高速公路的應用可知，該工藝與傳統工藝相比具有明顯的優越性。因此廣泛推廣水泥穩定碎石的雙層連鋪工藝具有較為重要的現實意義。
參考文獻：
[1]JTJ034-2000.公路路面基層施工技術規范[S].
