上海市闵行区公路管理所
摘要：由于在水泥稳定碎石基层沥青路面中容易产生裂缝，不但对道路的美观性与使用性能造成严重影响，缩短了其使用年限，而且在某种程度上影响了人民群众的生活水平。基于此，本文从施工角度分析了水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝成因，并且针对性地提出了有效防控措施，为施工人员提供技术支持，采用科学合理的施工技术，提高施工质量，减少路面产生裂缝的概率。
关键词：原材料配比；碾压施工；摊铺施工
引言：目前，在高等级公路上，施工企业经常使用半刚性基层材料，虽然具有水稳性好、刚度大、承载力高、整体性强的特点，但是抗变形能力较低，容易受到温度或湿度等外界因素的影响，导致路面产生裂缝，以及沥青面层变薄，对道路的使用性能产生影响。同时，在道路施工中，由于混合料性质等各种因素的影响，导致道路时常需要返工修理，解决裂缝的问题，因此，需要提高施工人员的技术水平。
1 水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝成因分析
1.1 温缩裂缝
道路产生温缩裂缝的原因主要有以下四点：第一，由于水泥稳定碎石容易受温度的影响，导致路面产生温度曲跷应力或温度胀缩力，对水泥碎石的稳定性产生影响。第二，在施工过程中，当处于一定深度时，沥青路面使用材料会产生对应的收缩量，放出大量的热量，对碎石基层中的导体产生影响。第三，当沥青路面的铺设工作完成后，需要进行路面养护，将会使碎石内的温度升高。由于外界环境因素的影响，外部会出现收缩的现象，再加上内部体积不断增大，路面难以承受二者之间的压力差，容易出现裂缝。第四，基层材料在温度下降时会产生收缩，使基层与路面之间存在一定压力，当材料的抗拉强度无法承受时，路面就会产生裂缝[1]。
1.2 干缩裂缝
当水泥稳定碎石基层遭到某种程度的破坏后，没有及时处理，一旦遇到雷雨天气时，在裂缝中就会渗入雨水，在车辆行驶的压力作用下，路面就会容易产生裂缝，缩短道路的使用时间。水稳碎石基层通常为沥青面层的下部，一旦施工时间过长，就会改变材料与性质。由于水稳基层在反复碾压过程中会受到一定压力，从而提高路面的压实度与平整度，导致大量蒸发水稳基层中的水分，不但改变了其体积的大小，而且对湿度等外界因素较为敏感，当湿度无法满足沥青面层的标准时，就会产生干缩现象，使路面出现裂缝。此外，水泥在混合料中占有较大的比例，在路面上摊铺混合料时，水与水泥发生了水化作用，需要消耗大量的水分，使水泥稳定碎石基层产生硬化变形。当水分蒸发严重时，将会增大产生裂缝的可能性，影响材料的密实度和强度。
1.3 材料的碾压施工不恰当
在水泥稳定碎石施工过程中，碾压工作是关键环节之一，将原材料摊铺在基层路面上，若是施工过程中存在不恰当行为，路面将会出现龟裂现象。例如，施工人员没有充分考虑水的含量和碾压机器重量等，以及控制好碾压速度，当速度过快时，就会影响路面碾压的平整性，以及路面施工质量，造成基层龟裂。同时，当施工人员过振碾压时，将会增加路面的收缩压力，从而使道路产生裂缝。
1.4 材料的摊铺施工不合理
以下列举出了在摊铺过程中存在的不合理现象：第一，将各种材料进行混合后，需要运送施工现场，若是没有对原材料采取覆盖措施，将会丢失其中的水分，使其产生硬化，而在运输的过程中，若是原材料过于颠簸，还会导致出现离析现象，难以达到预期的压实效果，力学结构发生改变，孔隙率变高。第二，若是混合料不均匀，当碎块集中时就会产生裂缝。当遇到重载荷冲击时，就会使粒料产生位移，导致水损害、脱落、龟裂等现象。第三，由于摊铺机器操作不当，例如，料斗侧板翻起次数过多或前后料车卸料衔接不好；当螺旋布料器旋转较为生涩时，容易发生横向温度离析和竖向材料离析；由于摊铺速度频繁变化，导致摊铺不连续等。
1.5 没有做好养生工作
当路面碾压成型后，需要保持一段时间的养生，才能形成具有良好结构的基层，在此过程中，若是没有及时保湿基层，就会加快水分的蒸发，使道路表面较为干燥，无法彻底进行水泥的水化作用，加快了裂缝的速度，由此可见，水分含量是路面产生裂缝的重要因素之一。由于部分材料具有较大的含水量，在养护过程中没有及时在水稳碎石基层上洒水，导致增大收缩量，延长了暴露时间，从而加快了裂缝的产生时间[2]。
2 解决水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝的具体措施
2.1 合理确定原材料配比
施工人员需要严格控制原材料的比例，降低路面产生裂缝的可能性。
对于原材料的种类，需要尽量选择紧密型结构，可以减少水泥的使用量，并且增加碎石块在原材料中的应用。此外，集料主要包含石屑和砂等细集料和石子等粗集料，其粗细程度对裂缝产生、基层的平整度和强度等具有重要影响，当石子颗粒越粗时，路面的稳定性和强度就越高，可以有效预防干裂和收缩，然而，当车辆上路时，表面容易出现坑塘，难以达到规定要求的平整度，而颗粒偏细时，难以达到规定的强度，因此，需要控制好石子的粗细程度，选择颗粒适中的集料，在硬化变形时，变形幅度不会出现较大波动，在一定程度上，减少了水泥的水化现象。在施工过程中，需要严格控制集料级配和原材料，石屑含量不宜过高。
施工人员需要按照规定要求，确定水泥的初凝和终凝时间，使路面预留充足的时间完成摊铺和碾压等工作，通常情况下，初凝时间需要超过4.5小时，而终凝时间需要超过6小时，在夏季时，由于混合料硬化速度较快，因此需要延长4个小时的终凝时间，而在春秋季节时，可以适当缩短终凝时间，使用缓凝型硅酸盐水泥，水泥标号小于32.5。
2.2 控制水泥用量
在水泥稳定碎石基层中，主要有两种收缩情况，分别是温度收缩和干燥收缩，从本质上将，主要产生的原因是水泥用量控制不当，因此，需要调整好水泥、砂石、水之间的比例，在开始拌和之前，需要先对水泥进行取样处理，监测水泥的用量，合理调整原材料比例。在水泥稳定碎石基层一周范围内，一般设计3-4MPa的无侧限抗压强度，当强度越高时，对水泥的需求量就会越大，还会增大基层刚性，因此，在对水泥材料进行配比时，将水泥用量的误差控制在规定范围内的6%，若是集中厂拌法施工，水泥计量可以再适当增加0.5%左右。此外，还需要控制含水量，超出最佳含水量的1-2%即可，若是含水量偏大，就会使道路表面起拱，出现碾压粘轮的现象，而若是含水量偏小，就会使表面松散，出现碾压实的现象。
2.3 提高碾压技术
施工人员需要控制压实度，使其达到规定要求，当摊铺机工作50m范围左右，需要进行三个步骤，分别是初压、复压、终压。由于存在没有及时迁移的地下杆线和管线设施的检查维修井，导致机器无法碾压，增加了碾压难度，因此，需要采用钢筋对面层进行加固处理，提高基层压实度，在资产路段的基础上，增加检查井附近的摊铺厚度，使其达到规定的压实标准，还需要增加1%的水泥含水量，使用小型碾压机器，进行多次反复碾压，并且加固处理路面的井圈，延长路面的使用年限。
2.4 提高摊铺技术
施工人员需要加强施工过程中的管理，提高摊铺技术。在沥青路面摊铺工作中，由于采用分层压实与养护，导致无法有效连接路面之间的结构，以及路面结构容易出现不均匀的情况，因此，可以使用一次性摊铺，解决路面结构连接效果较差的情况。在传统的摊铺工艺中，一般将水稳碎石的厚度设计为32-36cm，经过7d的洒水保养后，对上基层进行摊铺工作，一旦处理不好上下基层之间的结合，将会出现分层现象，影响道路的整体受力，需要采取一次成型、分层摊铺的方法，从大体上说，在完成下基层摊铺工作后，立马对上基层进行摊铺，实施上下基层连续摊铺，需要注意的是，在下基层初凝与终凝之间的交接时间内，确保上基层碾压成型。在施工期间，需要严格控制时间，禁止出现疏忽与脱节行为，保持连续进行，提高水泥稳定基层的稳定性，减少裂缝的产生[3]。
2.5 加强水泥基层养护
在混合料中，水泥属于凝胶材料，具有粘结凝聚的功能，可以有效融合和粘结粗细集料，当完成混合料的摊铺工作后，需要进行压实处理，而当原材料经过碾压后，就会形成水泥稳定碎石基层，在开始使用前，还需要做好养护工作，及时补充路面的含水量，使道路基层具有半刚性和承载性能。首先，根据混凝土强度，确定合理的养生时间，需要超过弯拉强度的80%，将养生天数控制在14-21d范围内。其次，在养生初期，禁止车辆和人通行，需要等到路面强度达到40%才可以通行，可以在平交道口设置临时便桥。最后，确保养生用水充足，可以使用草帘、土工毡、覆盖保湿膜等养生方式。
结论：综上所述，在工程建设时，需要制定科学合理的施工方案，合理确定原材料配比，控制水泥的用量，有效进行摊铺工作与碾压工作，为公路的施工质量提供保障。同时，需要加强质量管理，严格按照施工要求进行施工，做好防治措施，使道路具有良好的使用性能，延长道路的使用年限。
参考文献：
[1]康江.沥青路面水泥稳定碎石基层裂缝控制研究[J].公路交通科技（应用技术版），2020，16（03）：44-46.
[2]韩国良.水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝的防治措施[J].山西建筑，2018，44（34）：149-151.
[3]汤洁.水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝的防治措施[J].科技创新与应用，2018（24）：110-111.
作者简介：杨剑春，身份证号码：31010419760602XXXX