市政公路施工中水稳基层裂缝的防治措施

引言

水稳基层裂缝问题是一个复杂而重要的课题 , 深入分析裂缝的成因 , 并研究相应的防范措施、处理技术 , 可以有效减少水稳基层裂缝的发生 , 提高道路的使用寿命、行车安全。未来 , 随着新材料、新技术的不断发展 , 水稳基层裂缝问题将会得到更好的解决。

1 水稳基层裂缝成因

1.1 材料性能因素

水稳基层的材料性能是决定其抗裂性能的关键因素。首先 , 原材料强度不足, 造成水稳基层抵抗外部荷载的能力降低, 容易受到外力的影响而产生裂缝。其次 , 抗渗性差的材料容易在水分的作用下发生渗透、溶蚀 , 导致基层结构的破坏、裂缝的形成。另外 , 水稳基层材料含泥量超标也会造成结构松散 , 出现收缩裂纹, 以及水泥的安定性差也容易造成强度不稳定, 造成基层裂纹。

水稳基层的配合比也是决定其质量的关键因素之一。水泥与集料的配比不合理 , 或者所用的材料质量不合格 , 都可能导致水稳基层裂缝的产生。尤其是水泥的用量过大或骨料粒径分布不均 , 可能使基层的热膨胀系数增大 , 产生过大的内应力 , 导致裂缝出现。水泥用量过高 : 会导致水泥硬化时产生较大的水化热 , 若散热不良 , 会引发裂缝。骨料不合格或粒径不均 : 骨料的质量差或粒径分布不合理, 会影响水稳基层的密实性和强度, 增加产生裂缝风险。

1.2 施工工艺因素

施工工艺对水稳基层裂缝的产生也有重要影响。水稳基层试验配比不合理,造成混合料联结差, 无法抵抗自身收缩及外部力量的冲击, 造成水稳结构裂纹;搅拌不均匀会导致基层材料的性能不稳定 , 容易出现薄弱点 , 从而增加裂缝的风险 ; 铺设厚度不足或厚度不均匀会导致基层表面强度不均匀以及承载能力下降 , 容易受到外部荷载的作用而产生裂缝 ; 水稳基层在施工过程中压实度不够也会导致基层结构的疏松、不稳定 , 进而引发裂缝。水稳基层施工当季施工温度过高或过低 : 在高温环境下 , 水稳基层水分蒸发过快 , 易产生裂缝 ; 而低温环境下 , 施工和养护过程中的水泥水化反应不完全 , 也会影响结构的稳定性。另外 , 水稳基层摊铺后的养护问题至关重要 , 水稳基层在施工和养护期间水分的控制极为重要。水分不足或水分蒸发过快 , 都会对水稳基层的质量产生负面影响。水稳基层在硬化过程中 , 水分的过度流失会导致基层开裂 , 而水分过多又可能导致基层强度不足 , 影响其使用性能。并且在成型后养护期间要严禁重型车辆肆意碾压, 特别是养护期间水稳基层面有雨水时, 严禁任何车辆碾压。

1.3 环境因素

环境因素如温度、湿度等的变化会对水稳基层产生应力, 导致裂缝的产生。特别是在温度骤变、冻融循环等极端环境下 , 裂缝问题更为突出。温度变化会导致基层材料的热胀冷缩 , 如果温度变化幅度过大或过快 , 就会在基层内部产生过大的应力 , 从而引发裂缝。施工后的水稳基层暴露时间过长而不能及时地覆盖上层结构 , 也容易造成收缩裂纹 , 或是水稳基层养护期未到而通行重载车辆容易造成干缩裂纹。

1.4 基础不均匀沉降

地基不均匀沉降是水稳基层裂缝的另一个常见原因,特别是在软弱地基上,因地基沉降不均 , 水稳基层会受到不均匀的应力 , 进而产生裂缝。地基不均匀沉降往往伴随着基层表面出现裂纹或拱起现象, 影响道路的结构稳定性。

2 市政公路施工中防治水稳基层裂缝的措施

2.1 加强原材料质量把控

材料是市政公路水稳基层施工中不可忽视的重要环节，材料性能与质量的高低，将直接影响到市政工程最终施工效率。为从源头防范水稳基层裂缝，促进市政公路顺利建设，施工单位要严格控制原材料质量，结合公路等级与施工技术要求，选择合适的原材料，认真做好材料配合比与质量把控，确保满足市政公路施工需要。具体来讲，市政施工单位要严格控制水泥剂量，参照市政工程设计标准将其控制在合理范围内，通常建议保持在 3%～6% 。这样能够避免水泥剂量过大，当水泥发生水化热现象时导致基层内外温差过大所导致的开裂问题。严格选择水泥品种及其强度等级，基本上普通硅酸盐水泥的应用比较常见，强度等级建议保持在 32.5MPa，防止应用强度等级过高或活性成分过多的水泥，有效规避因水化热所导致的基层开裂情况。此外，在后续的碾压、压实等施工阶段，水泥含水量不得超出最佳标准的 1% ，防止因含水量过大所导致的水泥稳定碎石的蒸发损失，降低裂缝发生概率。

2.2 优化水稳基层施工工艺

水稳基层在市政公路中占据重要地位，施工单位要以裂缝防范为目标，对后续施工工艺进行优化处理，保证公路施工作业合理规范，严格把控工程施工质量关。首先，在混合料拌和阶段，根据材料类别与性能特点，科学选用现代化拌合设备，如强制式拌和机等，明确拌合标准与顺序，合理控制好拌合时间，最佳标准为 40s 左右即可，保证所有混合料得到充分、均匀的搅拌；其次，做好摊铺作业前期的准备工作，保证路基质量达标，排水系统疏通，结合路面宽度选择合适的摊铺设备，按照全幅摊铺的方式开展面层施工，以保障摊铺操作的连续性和均匀性。在摊铺作业期间，需要全面加强对混合料温度的控制，要求其在出厂、运输、施工摊铺等各阶段的温度要符合相关技术要求。认真处理路面接缝部位，其中冷接缝处理要对已摊铺路段进行边缘整齐处理，表面浮料要及时清除。接缝处理要做到密实、平整无裂缝，进而提高路面结构平整与稳定性。最后，摊铺作业结束后及时开展压实操作，借助振动压路机等设备，按照规定的压实次数与速度进行压实，确保压实后的混凝土达到前期设计标准，避免压实不足所导致的裂缝问题。

2.3 认真落实养护管控措施

公路养护是预防水稳基层裂缝的重要措施，施工现场在完成路面摊铺与压实操作后，要有序开展养护工作，根据市政公路所在地理环境和气候条件，合理选择覆盖保护、洒水保护等措施，尽可能减少结构内部水分的快速流失，从而保证路面早期强度与稳定性。当路面发生潜在裂缝时，需要安排专人及时进行处治，防止积水等外界物质进入水稳基层，对道路结构安全与使用寿命带来不良影响。对于 2～5mm 的浅裂缝，可以优选乳化沥青灌缝的方式进行处理；当裂缝超出5mm 时，可借助改性沥青来进行灌缝处理，减少裂缝问题带来的损失，最大限度保障市政公路的质量与安全。

结束语

水稳基层施工是市政公路工程中的重点环节，主要指将水泥、级配碎石等材料经过专业的混合搅拌后，再经过后续摊铺与碾压所形成的半刚性结构层，在不同等级的公路建设中均占据重要地位。在市政公路的水稳基层施工过程中，极易受到材料质量、温差变化等多方因素影响，使得水稳基层发生开裂问题，进而形成种类多样的表面裂缝，不但对公路美观度带来影响，同时会导致路面结构的进一步损坏，致使道路使用寿命缩短。这就需要市政施工单位根据公路等级与施工要求，采取有效措施做好水稳基层裂缝防治工作，确保市政公路施工的顺利进行。

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