摘要：本文首先介绍了水泥稳定碎石基层强度的形成原理，在试验的基础上，对水泥稳定碎石基层裂缝的产生的原因进行了详细分析，并从配比设计、含水量控制、水泥剂量的控制、养生、压实度控制等方面提出了非荷载裂缝的具体控制措施。
关键词：高等级公路；水泥稳定级配碎石基层；干缩裂缝：裂缝控制。
Abstract: this paper first introduced the strength of the cement stable macadam forming principle, based on the test results, of cement stabilized macadam the causes of cracks are analyzed in detail, and from the design, water content, the ratio control cement doses of control, keeping in good health, degree of compaction control is proposed as the load of cracks in the concrete measures of control.
Keywords: high grade highway; Of the cement stable macadam roadbase; Dry crack: crack control.
中图分类号： TU521 文献标识码：A 文章编号：
一、引言
水稳碎石基层作为半刚性基层，具有整体性好、刚度大、水稳性好、早期强度高等优良路用性能，在水泥稳定碎石混合料中掺入适量的缓凝防裂剂，能延长水泥的终凝时间与减少横向收缩裂缝，目前水泥稳定碎石广泛应用于高等级公路的基层。尽管水泥稳定碎石具有良好的力学性能，优点很多，使用范围也比较广泛，但是若对其特点了解不足，施工过程中质量控制不好，易出现干缩、温缩裂缝，大大降低路基的强度。因此，如何对高等级公路水稳碎石基层施工过程中的裂缝进行合理有效控制是广大技术人员不断探讨的重要课题。
二、工程概况
本工程为山东省青临高速公路，全长为10.3km。主线设计行车速度为100km／h，路基宽度为34.5m；双向6车道。其路面基层自上而下设计为：基层采用5%水泥稳定碎石34cm；底基层采用4%水泥稳定碎石18cm组成，面层为沥青砼路面厚27cm，下面着重对基层裂缝成因与防治措施进行分析探讨。
三、水泥稳定级配碎石基层施工中裂缝产生的原因分析
水泥稳定级配碎石基层在非荷载作用下产生裂缝的主要原因是干缩和温缩。影响半刚性材料干缩和温缩的主要因素与含水量、水泥剂量、集料或粉料的含量、粉料的矿物成分、环境温度和养生情况有密切联系。
1、干缩
水泥与各种集料和水经拌和压实后，由于蒸发和混合料内部发生水化作用，水份会不断减少。由于水的减少而发生的毛细管作用、吸附作用、分子间力的作用，材料矿物晶体或凝胶体问的水化作用和碳化收缩作用等都会引起水泥稳定碎石材料产生体积干缩，其收缩的程度与水泥、碎石粒料的含量，混合料中小于0．O75mm 的细颗粒的含量和塑性指数等相关。选取3种不同级配碎石(按级配粗细分为3种级配A=45：28：27；B=20： 35：45；Cc10：25：65) 的集料，水泥用量取为6% ，室内制备试件。试件成型压力500～550kN，试件经过7d保湿养护后取出，以20cm 为标距，在试件顶面安装探测头，放在天然湿度下风干，室温2O℃ ，观测不同失水量下试件变形，直至试件体积基本保持不变。
2、温缩
组成水泥稳定级配碎石半刚性基层材料的三相，即不同矿物颗粒组成的固相、液相(水)和气相在降温过程中相互作用的结果，使半刚性材料产生体积收缩，即温缩。就组成固相的矿物颗粒而言，原材料中碎石的温度收缩系数较小；粉粒以下颗粒，特别是粘土矿物的温度收缩性较大。半刚性材料中胶结物有较大的温度收缩性。温缩试验起始温度为O℃在设定温度下放置6h后将最佳含水量、饱水、风干试件取出。应变仪快速测定试件变形。然后放于路面材料温缩试验仪中，调至下一温度设定值，进行下一次试验。
根据曲线图分析，含水量对半刚性材料的影响极大。因此，水稳碎石基层施工时应合理安排工序，尽量在环境温度适宜时施工，以减小干缩、温缩影响，从而有效减少和控制基层裂缝。
四、水泥稳定碎石基层施工中采取的裂缝控制措施
根据水泥稳定级配碎石半刚性基层的非荷载作用开裂机理分析，为减少裂缝产生，施工时要在配比设计、含水量控制、水泥剂量的控制、水泥稳定碎石的养生压实度控制等方面采取措施，尽可能减少施工中的裂缝。
1、严格控制施工配合比。
混合料配合比正确与否是影响碎石半刚性基层开裂的一个因素。根据部颁《公路路面基层施工技术规范》IJTJ034―2000)要求，水泥稳定碎石配合比设计中，碎石应占80% 一85% (混合料为密实式稳定粒料)。根据技术规范要求，采用3种规格石料进行掺配，即1O～30mm粗集粒、5～1Omm 中集粒、5mm 以下的石屑细集料。所采用的碎石的压碎值应不大于28% ，坚固性不大于8% ，针片状不大干2O% ，0.O75mm 以下颗粒含量小于7% ，液限小于25，塑性指数小于6，单级配范围应符合混合料级配范围要求，并保持稳定。为减少基层材料的收缩性和减轻基层裂缝，集料中不宜含有缩性指数的土。液限为19，塑性指数为O，小于O.075mm 的颗粒含量为5.15% 。
2、选择适宜季节施工
半剐性基层施工最佳季节是春末和夏初，气温相对变化不大且风又小，若在秋末冬初施工，由于温差较大，基层强度增长缓慢，温缩裂缝也会产生；若工期紧张，必须在这个季节施工时，可采取保温措施，避免基层受冻。保温措施可采用覆盖土、砂的办法。
3、水泥剂量的控制
水泥应选用初凝时间3h以上和终凝时间6h以上的品种。水泥剂量是影响水泥稳定级配碎石强度的重要指标。如果剂量过大，造成水泥稳定级配碎石干缩和温缩裂缝增多。因此其剂量误差范围应控制在0.5% 以内，在满足设计强度的同时尽量限制水泥的用量，以减少基层的干、温缩的等非荷载裂缝。
4、含水量控制
含水量主要控制碾压含水量和养生用水量，碾压时的含水量大，产生裂缝机率就愈高，就会导致面层产生反射裂缝。含水量是水泥稳定级配碎石中的又一项重要控制指标，根据以往的施工经验，含水量过低，小于最佳含水量大于2个百分点时，混和料难以成型，压实度达不到要求，板结性差，其强度达不到设计要求：含水量偏大于最佳含水量2.5个百分点时，碾压有明显轮迹，且局部出现弹簧，成型3天后可以看出有明显的干缩裂缝，根据国外有关资料统计表明，每增加1% 的含水量是每增加1% 的水泥剂量出现裂缝的2～3倍，这种干缩裂缝随着温差的加大而变宽，形成反射裂缝，对路面构成威胁，因此施工必须严格掌握。
5、压实度控制
压实度也是影响路面基层开裂的一个因素。水泥稳定基层混合料应在处于或略大于最佳含水量时碾压。碾压应一次完成，直至达到按重型实验法确定的要求压实度98% (高速公路基层)。实验表明重型标准比轻型标准干缩应变小，提高水稳基层的压实度对减少干缩应变非常有利。
6、水泥稳定碎石基层的养护
水泥稳定碎石是水硬性材料，碾压完成后要及时养生，保持混合料的含水量不受损失，决不能让基层曝晒变干裂缝。有资料表明在同期内通过养生的水泥稳定碎石是不养生的水泥稳定级配碎石强度的1.5～2倍，而且养生的水泥稳定级配碎石出现干缩裂缝比不养生的要少得多。基层施工完后，表面没及时覆盖受自然环境的影响，表面游离水蒸发过快，产生急剧体积收缩，而此时集体料早期强度低，不能抵抗这种应力也易导致开裂。因此要求在基层施工完后，对其裸露表面应及时用潮湿材料覆盖，认真养护，同时进行交通管制。
7、基层完工后应立即进行下道工序施工
基层在养生后，即刻验收。喷洒稀释沥青或乳化沥青形成稀浆封层，洒完油后应尽快铺筑面层，透层油沥青虽有一定的保温作用。但随时间延长，半刚性基层混合料中由于水分损失而产生干缩裂缝；在温差大时半刚性基层也可能产生温缩裂缝，为保护基层不产生收缩裂缝，必须尽快铺筑面层。随着基层暴露时间的增加，平均干应变和干缩系数都在增长，因此强度形成初期加强养护具有重要意义。
五、结论
综上所述，本工程通过施工过程中采取严格的控制措施，使水稳级配碎石基层施工过程中常见的干缩、温缩裂缝得到了有效控制，取得了良好的效果。当然，在水稳级配碎石基层设计与施工时，无论哪一个环节都不能放松质量要求，特别是对于容易出现质量问题的影响因素，应积极采取预防措施，避免施工过程中出现质量问题。
参考文献：
【1】JTJ057―94.公路无机料结合料稳定材料试验规程[S]．
【2】JTJ034～2000.公路路面基层施工技术规范[S]
【4】《青临高速公路施工技术规范》