水泥稳定碎石层碾压成型后裂纹产生原因及防治措施.doc

水泥稳定碎石层碾压成型后裂纹产生原因及防治措施一、裂缝类型 1、干缩裂缝 水泥稳定碎石在干燥空气中硬化时，随着水分的减少，体积将收缩变形，每隔一段距离产生均匀的干缩裂缝。水泥稳定碎石产生干缩裂缝的原因与其水泥、水和碎石集料都有很大的关系。一方面混合料在凝结硬化过程中，水泥与水起水化反应，消耗大量的水分。水泥含量越高，则消耗的水分越多。另一方面，碎石集料表面也要吸附水，集料中的细料成分越多，表面吸附的水分就越多。再者， 基层施工过程中，含水量越大，蒸发散失的水分就越多。因此就越易产生干缩裂缝。 2、温缩裂缝 水泥稳定碎石由于混合料中有5%左右的水泥，所以具有热胀冷缩的性质，在混合料硬化初期，水泥水化放出较多的热量，但散热较慢，因此其内部温度较高，使内部体积膨胀。而外部如遇气温急剧降低则冷却收缩，内胀外缩相互制约，产生较大的应力。一旦应力超过其极限抗弯拉强度，将产生温缩裂缝。温缩裂缝多数是横向分布。 3、网状裂缝 网状裂缝也叫“龟裂”，它是由于局部弯沉太大，在外力作用下产生结构性破坏的裂缝，它是一种破坏性较大的裂缝，如遇下雨，则渗水，在外力作用下引起翻浆。初期时仅为网状细裂纹，随着时间的推移，裂纹处基层内部的水分继续蒸发，裂纹逐渐发展成为发散形裂缝。在外力作用下，基层呈塌陷状。 4、纵缝 如果水泥稳定碎石基层在施工早期产生纵缝，一定是施工控制方面引起的。其原因应归结为局部土基压实度或基层压实度没有达到规范要求。但城市道路基层7d养护期满后，如果管理维护不到位，也会产生纵缝。由于基层较厚，采用分层碾压作业。第一层摊铺碾压成型时，其厚度较薄，一般在15cm左右，尽管养护期满，但其承载能力较低。 5、路基不均匀沉降产生裂缝 如果水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝，多是由于局部土基及底基层压实度达不到规范要求引起，在重车的作用下产生的反射裂缝，有时显弧状分布，且表面形成一定的高度差。 二、裂缝产生原因及解决办法 1、路基基层压实度不合格压实度不合格或合格率低：开挖样洞可看到骨料松散、不密实。碾压时，压路机吨位与碾压遍数不够。碾压厚度过厚，超过施工规范规定的碾压厚度。下卧层软弱，或混合料含水量过高或过低无法充份压实。混合料配合比不准，石料偏少、偏细。混合料的实际配合比及使用的原材料同确定最大干密度时的配比及材料有较大差异。为保证压实度的合格率，碾压厚度规定规范，一般分层控制在每层15-20cm；考虑因素有道路不同等级、工程量大小、施工条件和工期要求等，合理选用压实机具；据材料类型、湿度、设备及场地条件，选择压实方式；按压实度要求，确定压实遍数；要根据要求合理调配施工配合比；这些在试验段就应该完成好。施工过程中要有专人检测压实度，用灌砂法分别对碾压35遍的压实度进行检测，并做好记录，根据各遍碾压后检测评定值绘制压实曲线，经过各曲线比较最终达到规定压实度，2、 原材料不合格（1）原材料的级配差： 由于混和料中所用的主要材料是碎石，一般都是采用的天然级配而不是人工拌和级配。如果过大或过小的颗粒含量过多，混和料的空隙率将增大，其嵌挤力就减小，稳定性差，密度低。对成型路段压不得，容易引起局部离析现象，大大降低其质量，对路面的承重是极为不利的。因此建议对外购的天然级配的碎石一定要采取筛分，并按510mm、1030mm分极堆放，不得混堆，拌和要严格按照设计的配合比进行机械拌和，这样就能达到混和料中的大小颗粒相互匹配，使颗粒嵌挤密实，空隙小，密度高，稳定性好。（2）碎石的含泥量偏大：由于碎石不是自己加工的，而是外购的，碎石中的含泥量经常会出现偏大的现象。如果含泥量偏大或超过规定的范围(要满足强度和弯沉要求），成型路段的表面会产生泛泥并导致表面出现大量的裂纹，混和料间嵌挤能力将大大降低、强度较差、液限和塑限指数增大，导致其稳定性差。因此建议水稳底基层碎石中泥土的含量绝对不能偏大，各级施工管理人员必须加以严格控制，对含泥量偏大的碎石应作报废处理，坚决不得使用。3、水泥稳定层配合比不合理（1）混和料拌和不均匀：如果混和料的拌和不均匀，摊铺后会出现梅花状、风窝现象。梅花状部分的空隙率大、不密实、嵌挤力小，风窝部分松散、不稳定，极容易变形、损坏。因此在混和料的拌和过程中，各级施工管理人员必须加以严格的控制，严格按设计的配比进行拌和均匀，坚决杜绝离析现象，一旦发现有离析现象的混和料必须坚决予以报废。（2）水泥含量过高,水泥标号不能太高，最好不要超过32.5R，采用普通硅酸盐水泥。剂量控制范围为5% 左右。因为水泥剂量太低，强度难以满足要求；而剂量过高时，混合料的收缩系数增大，裂缝增加。故水泥剂量一定要经过试配并结合现场调试合适之后确定。4、摊铺碾压过程中压实不到位（1）碾压段的前端应呈阶梯状，各段间应重叠58m，为避免漏压、少压，应在碾压区间插小彩旗予以标示。（2）碾压时不要过振，稳压要充分，振压不起浪、不推移，在第一遍静压时，倒车后尽量原路返回，换挡位置应在已压好的路段上。在未碾压的一头，换挡倒车位置应错开呈阶梯状。每碾压段终点的个别涌起用人工铲平，确保平整度。（3）压路机倒车换挡要轻且平顺，不要拉动铺筑层。碾压时，要及时对压路机的光轮进行清洁，以免混合料粘连后影响基层的表观。压路机应停在已压好的底基层上，严禁在未完成或正在碾压的工作面上调头或急刹车，保证其表面不受破坏。（4）碾压过程中，基层表面若有“软弹”、松散等现象，及时翻松、挖除、换填新料后重新碾压。（5）井室、井筒等边角处，压路机压不到的地方采用平板振动进行夯实。（6）碾压过程中，有专人检测压实度，根据检测的压实度确定碾压方式、顺序和遍数。用灌砂法分别对碾压35遍的压实度进行检测，并做好记录，根据各遍碾压后检测评定值绘制压实曲线，经过各曲线比较最终达到规定压实度，且压实后平整度好，表面无裂纹为可行的压实组合形式。（7）压路机的振力不够，会导致底基层顶面以下15-20cm范围不密实，它将严重影响底基层的强度以及板结，这样的机构层对分散荷载的能力较差，在车辆荷载作用下，结构层容易被破坏，严重影响其质量。5、未到龄期，产品破坏 水泥稳定基层是半刚性路面结构，只有2.53Mpa 的强度，在不铺面层时，严禁超重车辆通行，过早通过超重车辆会使水稳基层的结构强度受到破坏，产生不规则的细小裂缝。车辆超载是造成沥青路面损坏的主要原因，路政管理部门要加重、加大对超载、超重车辆的处罚和监管力度。而设计人员在进行路面结构设计时，要亲自对路线的交通量及车辆组成进行调查，充分考虑到超载车辆的影响，避免出现反射裂缝。6、养护不及时水泥稳定碎石基层碾压成型后应及时覆盖洒水养护。由于水分参与了水泥的水化反应，水分的散失将影响其正常的反应，从而影响凝结硬化后形成的强度，特别是夏季施工，气温较高，基层表面的水分蒸发更快，极易产生均匀的裂纹。养护的方法可以采用草袋、麻袋或塑料薄膜覆盖，保证基层不直接暴露在外。冬季施工时，要及时采取防冻措施。因为强度未形成的混合料中的自由水在气温0以下时结冰，体积膨胀，使基层结构变得松散，达不到设计强度要求。 7、 作业班组技术水平有限（1） 作业班组要有相关的资质，施工人员要有相关的证件才能施工；（2） 项目部管理人员要对作业班组做好安全技术交底；（3） 项目部要指派专人去现场指导技术工作，加强与作业班组负责人的联系；（4） 项目部要定期举行工程例会和相关施工工艺、技术培训，邀请作业班主负责人参加会议和培训。8、人员管理不到位基层摊铺碾压成型到喷洒透层油铺筑沥青面层的这段时间的管理维护工作非常重要。由于各种工程管线相继进场施工，道路的施工作业面将被占用。特别是第一层成型后，一旦现场管理维护不及时，各种工程管线和构件集中堆放在基层上，基层将受到极大的破坏