论文-浅谈水稳裂缝控制

一、基本情况

247省道为老路拼宽改造工程，通过对施工后水稳进行现场检查发现，存在着不同程度的裂缝，以横向裂缝为主，该段面水稳基层施工于2010年7月下旬至8月中旬（夏季高温季节）。针对该情况，总监办联合项目部对K2－K3段进行了详细的现场调查，并形成了初步的调查意见。

二、现场裂缝调查情况

经过调查分析发现，裂缝主要有以下两种：

1、横向裂缝，主要集中在K2+740－K3+400（660M）段左幅，横向裂缝15道，另K3+400－K3+900（500M）段横向裂缝2道，裂缝基本与路线方向垂直，裂缝宽度约1－2mm。

2、纵向裂缝：仅发现2条，大致位于新老路的搭接位置，方向与路线方向基本平行，裂缝宽度约2-5 mm。伴有少量的支缝，分别在K1+100 、K2+740处。 3、通过钻芯调查发现，裂缝深度均达到基层底部。 二、裂缝原因分析

针对该问题，总监办及时组织指挥部检测中心、项目部及水稳施工队召开的分析会议，对裂缝原因进行了深入全面的分析，主要原因分析如下：

1、247省道属于改扩建工程，但其路基是在原有的另一条道路路基上进行加宽处理。原路基宽度为14米，部分路基以原有路基中线为中线进行加宽至25米。新老路基的交接处是路基最薄弱的环节，此处最容易出现不均匀沉降。由于路基填方高度差异，沉降速率不同，其加宽处填方路基产生了不同程度的沉降，导致水稳基层出现了纵向的裂缝。

2、裂缝主要为干缩裂缝。特别是K2+740－K3+400（660M）段横向裂缝明显较多的原因，主要是由于PSP透层施工不及时或施工后未能实施有效的交通管制，通行车辆对PSP透层的大面积破坏，造成PSP保水性能失效，导致水稳含水量损失而产生干缩开裂。由于水稳基层从压实成型到正常养护期，混合料本身拌和、养护时用水，水分蒸发以及混合料内部水化作用而发生的毛细管作用、分子间吸附作用力和碳化收缩作用等，随着混合料中水分的减少，要产生干缩和干缩应力；水分减少得愈多愈快，产生的干缩应力和干缩应变就愈大。引起基层混合料体积在一定程度趋于减小而收缩，引起半刚性基层开裂，半刚性基层的裂缝会使面层底部先开裂，并较快形成反射裂缝。此类裂缝缝宽较小，一般均小于2mm，有的产生横向局部裂缝，有的产生贯穿半幅的横向裂缝。

3、部分网裂缝为温缩裂缝，温缩裂缝也就是热胀冷缩产生的裂缝。水泥无机结合料内部的不同矿物颗粒组成的固相、液相和气相体，在温差作用中必然会使其产生热胀冷缩的体积变化，当气温下降特别是急骤降温时，水稳基层受到路基的约束而不能收缩，产生很大的温度应力，当累计温度应力超过水稳基层某一薄弱点（或面）的混合料的抗拉强度，路面便发生开裂。从而引起温缩性裂缝。温缩裂缝又可细分为一次性降温引起的低温开裂和温度反复作用引起的疲劳开裂。低温开裂是指低温时水稳基层应力松弛不能适应温度应力的增长，温度下降产生的应力超过水稳混合料的极限抗拉强度而使水稳基层产生开裂，并随着温度应力的持续作用向沥青面层扩展；其次气温骤降时，水稳混合料劲度模量急剧增大，超过极限劲度而产生开裂。由于温度引起的疲劳开裂是指温度反复升降产生温度疲劳应力，使水稳混合料抗拉极限变小，劲度模量增高，应力松弛性能下降而开裂。K2+740－K3+400（660M）水稳基层施工时间7月下旬至8月中旬，属于夏季的高温季节。经过炎热夏天和寒冷的冬天后，水稳基层收缩产生温缩裂缝。此类裂缝缝宽较小，一般均小于2 mm，有的产生横向局部裂缝，有的产生贯穿半幅的横向裂缝，温缩裂缝在外观上多表现为路表等距离的横向裂缝。建议在以后的水稳基层施工中应适当的避开高温季节，选择适宜的温度进行施工，以减少温缩裂缝。

4、重载交通的影响，一方面重载增加裂缝，在去年水稳基层施工结束后，没有进行完全封闭式管养。在冬季有大型重车在水稳基层行走。水稳基层在温度急剧下降时，内部会产生温度应力，在累计温度应力达到临界点时（不够出现裂缝的应力），外部再给予大量的荷载，就产生了裂缝，继而在温缩的基础上增加。 其次，重载对裂缝的影响很大，在水稳基层温缩和干缩裂缝的基础上，进行重交通荷载。本来很细小的裂缝被重载车辆的荷载反复碾压形成“V”（也叫“Y”型）型裂缝，无形中增加了裂缝的宽度。给后期处理也带来了难度和工作量。建议后期水稳基层进行全封闭施工和管养。

5、局部网裂是由于水稳含水量偏大造成，纵向裂缝是由于水稳强度不足，重载车轮胎碾压而造成的。

6、 路基及底基层表层裂缝亦可能是造成水稳反射开裂的原因之一。

7、水稳混合料中0.075mm通过率偏上限，主要是由于3#料及4#料粉尘含量偏大，也易造成干缩裂缝。 三、处理措施

经过现场对裂缝的分布形态、裂缝宽度等勘察，现场裂缝基本为横向裂缝，纵向裂缝仅发现二条，现场裂缝宽度大小不一，大部分为温缩横向裂缝，也有少量干缩、含水量偏大及反射等产生的裂缝，以及重载交通影响产生的横向裂缝。根据现场裂缝的宽度、成因、分布形态等制定处理措施。

1、水稳基层温缩、干缩产生的裂缝，此类裂缝一般表现为横向缝，裂缝宽度在2mm以下，对裂缝进行灌缝处理，灌缝前将裂缝处清理干净，用鼓风机吹净裂缝内尘土，灌缝材料应为密封胶或沥青等弹性材料，灌缝后，在裂缝位置黏贴高分子抗裂贴（要求加热后黏贴，以保证粘接质量，避免面层摊铺沥青料时发生位移脱落）。

2、由于不均匀沉降和重载交通产生的裂缝，此类一般表现为纵向缝，裂缝宽度在2mm~5mm之间，对裂缝进行切割，宽度30-50CM宽，深度为整个水稳层厚度，切缝应横跨纵向裂缝。切缝后，清理松散部分，确保断面无污染，浇筑C15贫砼至水稳顶，形成T型构件，并在砼与水稳的接缝处填灌密封胶或沥青。

3、切实加强交通管制，水稳施工后24小时内应进行PSP施工，以起到保水养护的作用，同时48小时内是水稳强度增长的关键时期，，严禁对PSP的破坏或过早承载而造成水稳失干缩开裂和破坏。

4、加强底基层质量控制，特别是含水量控制要严，石灰的消解要充分，养生要到位。防止“顶”裂或反射造成水稳裂缝。要求，一方面，铺筑前应加强底基层的检查，防止因底基层开裂形成水稳反射裂缝。另一方面，要求严格加强底基层含量、石灰消解控制，防止因含水量偏大形成的干缩裂缝，以及石灰放炮，和底基层养生期不足而造成“顶”裂水稳。

5、要特别注意加强路基接头和新老路拼宽的接缝处理，防止由于不均匀沉降而引起水稳开裂。

6、严格控制混合料中3#和4#料用量，确保0.075mm筛孔通过率靠近中值。 通过以上处理措施，水稳纵横向裂缝处理取得了明显效果，值得借鉴和参加。 参加文献：

1、 陈忠达 半刚性基层裂缝产生机理分析及防治措施 2、 《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）