公路施工中水稳基层裂缝防治技术研究

黄文明

摘 要：水稳基层材料具有优良的路用性能，常被用于我国高等级公路路面基层，极易产生反射裂缝，严重危害路面质量和使用寿命。为此，本文在全面了解水稳基层裂缝病害原因的基础上，提出了几点防治措施，最后依托某公路工程进行了基层裂缝病害防治技术研究。

关键词：公路施工;水稳基层;裂缝防治

0 引言

在我国高等级公路当中，水稳基层被广泛应用于路面（底）基层，其优点包含承载力高、荷载扩散能力强、整体板结性能好等。相比其他柔性基层，由于水稳基层整体板结性能好，将会降低基层自身抗疲劳性能，导致路面通车运营一段时间后会出现大量病害问题。从现有资料上分析，按照路面损坏类型及特点，水稳基层病害主要集中于裂缝，为了尽可能抑制路面水稳基层裂缝病害发展，更好地提供通行服务，本文对公路施工中水稳基层裂缝防治技术研究进行了分析与探讨，以期有效解决路面基层病害问题，延长工程使用寿命。

1 水稳基层裂缝病害主要原因

水稳基层病害依照破坏成因划分，可以分为3类，第一，沥青面层破坏引发基层裂缝;第二，由于配合比、施工等因素导致水稳基层自身存在质量问题;第三，路基不均匀沉降引发基层开裂。

（1）沥青面层破坏引发基层裂缝。一旦面层出现病害，很容易发生基层开裂、唧浆等情况。主要原因在于面层损坏后，雨水将沿着损坏处渗入基层表面。由于水稳基层自身致密特点，水分排除难度较大，在长期车辆荷载的作用下，水稳基层反复被雨水冲刷，基层各项路用性能严重下降，进而破坏水稳基层。此外，在分层施工过程中，若层间黏结作用不好，存有薄弱夹层，在基层内滞留水同样会破坏基层或底基层，引起基层失稳，破坏路面结构。

（2）由于配合比、施工等因素导致水稳基层自身存在质量问题。若沥青路面施工原材料存在质量问题，或施工技术控制不好等等都会影响水稳基层的质量，具体原因如下：第一，基层自身膨缩引发裂缝。由于水稳基层具有较大强度和刚度模量，导致其膨缩系数偏大，这种情况下，一旦养护不到位，便会发生温缩裂缝，从而引发反射裂缝。第二，集料过度集中引起松散。在材料拌和、运输等施工环节，很容易出现集料集中现象，特别是粗集料，由于结合料太少，混合料成型难度大。这种情况下，将会产生松散不成型问题，进而对混合料强度、透水性能造成不利影响，引发基层病害。第三，水分过度蒸发。沥青路面施工需要历经多道施工工序，在整个施工过程中混合料内的水分不断蒸发，一旦实际含水量在最佳含水量规定范围以外，要么会出现压实度达不到规定标准，要么会造成表面松散，均会引发基层病害。第四，养护施工不当。对于水稳基层施工，养护是否到位极为重要，尤其是养护保湿期间，洒水保湿是养护施工的关键步骤，不仅直接关系到基层强度大小，且会对其表面成型质量造成很大影响。为此，一旦养护期间发生干湿交替情况，便会在基层形成一个强度薄弱层，通车运行后，在行车荷载作用下路面极易损坏。

（3）路基不均匀沉降引发基层开裂。在雨水侵蚀作用下，路基土很容易发生沉降变形问题，大幅降低路基整体强度。加上行车荷载等作用下，引起路基不均匀沉降，路基病害进一步加剧，与此同时，水稳基层也会失去一个强大的支承作用，随着时间的推延，引发基层开裂。

2 水稳基层裂缝病害防治措施

为了解决各类原因引起的水稳基层裂缝病害，必须根据实际情况，提出有针对性的防治措施，尽可能减少病害，提高路面使用寿命。主要防治措施如下：

第一，加大施工工序质量控制。加强设计、施工、養护等各个施工工序质量控制，避免面层开裂，一旦出现裂缝，需及时采取措施，避免雨水渗入路面基层，引发基层病害。

第二，合理选择原材料。材料是保证工程质量的物质基础，若原材料质量不合格将会直接影响到路面施工质量。为此，在原材料使用前，必须采取一系列试验检测，保证材料各项技术指标符合规定要求。对于进场前的原材料，需遵循进场验收流程做好各项质检工作，确保质量文件资料齐全。施工当中，需抽检进场材料。特别是在一些用量多、高要求的原材料当中，比如水泥、碎石等，需做好抽检工作，保证抽检频次、数量符合现行规定。一旦发现原材料与规定不符，需及时进行处理，将质量隐患遏制在萌芽阶段。

第三，合理选择级配。级配类型同样会影响基层质量，因此，在施工当中，尽可能采用骨架密实结构的级配，相比规范推荐级配中值的悬浮结构，骨架密实型水稳基层的各项性能更好，比如，干缩系数、温缩系数、温缩抗裂指数或干缩抗裂指数等等。

第四，保证碾压施工质量。碾压施工是保障路面压实度、平整度的关键，在碾压施工当中，应选择符合施工要求的设备，并保证碾压设备组合使用正确，明确碾压遍数、碾压温度、碾压速度等指标参数，改进稳压技术，保证压实度符合规范规定。

第五，严控粗集料过度集中。为了避免施工当中出现粗集料过度集中情况，可通过打网格的方式明确卸料车的位置，做好各类材料堆放间距控制，并管控好拌和材料自然摊落面积，推平前，可指派施工人员先将料堆底部集中的粗集料处理干净。此外，在刮平、碾压施工后，往往会直接暴露出粗集料集中情况，这种情况下，需将集中部分清除，及时更换为均匀的拌和料，一般耙松深度应超过8 cm，避免产生贴补情况。

第六，合理控制含水量。碾压施工环节，伴随表面水分蒸发量的不断增加，基层表面往往会呈灰白色，这种情况下，需及时指派专人进行洒水补充，保证含水率满足规定要求，洒水时水量不可太大，避免损坏基层表面。

第七，做好养护施工工作。养护施工时，待压实度检测合格后，便可进行洒水保湿养护，或在表面覆盖浸水草帘子+薄膜，避免水分蒸发过快，同时也可提升养生温度。在整个养生阶段，还需做好交通管制工作，严禁车辆与行人通行，待各项养护指标达到规定要求，方可开放交通。

3 工程概况

某公路项目经现场勘查可知，本路段路面病害主要包含裂缝、坑槽、车辙等，其中水稳基层裂缝病害较为严重。为了有效控制基层裂缝，根据工程实际情况，最终决定采取注浆补强加固法进行基层裂缝处理。具体施工流程如下：

第一，施工准备。施工前，需先检查注浆材料的质量，保证注浆材料性能符合施工规定。施工材料进场后，需做好防雨、防潮工作。此外，应详细检查注浆设备是否能够正常运行，做好试机工作，避免设备和工具出现故障。

第二，布孔施工。注浆时，需合理布设注浆孔，有效处治基层病害。根据本工程实际情况，以梅花桩型布孔，合理控制布孔间距和钻孔深度。

第三，制配浆液。根据施工具体情况，浆液制备时，主要以分层二次拌合法为准。在高速搅拌后，可进行低速搅拌，保证无间歇定向搅拌，避免浆液过早凝结。

第四，钻孔。钻孔施工当中，为了保证钻孔质量，应做到钻孔设備检查、钻孔位置准确、钻渣清理等各项工作。设备进场后，严格遵循施工技术要求，合理安装钻机、钻杆，并接通电源。钻孔时应保证孔径、注浆孔径一致。还要确保钻杆垂直于路面，当钻至设计深度后，可及时清理出钻孔内的残渣。

第五，注浆及封孔处理。立足于工程实际情况，选择合理、有效的设备组合方式，并做好注浆压力、注浆量等参数控制，以期满足设计规定。注浆过程中，在注浆孔内放置注浆头，并做好密封处理。启动注浆泵，若注浆压力在设计值之上，及时停止注浆。结束上述施工后，要及时将注浆头拔出，完成注浆施工。注浆施工结束后，及时封堵孔洞，并将冒出的多余浆液清理干净，封孔过程中，一般可选木塞等工具，保证封堵质量。同时，还要及时检测修补部位的实际情况，确定注浆施工效果能否达到理想状态，若不符合设计规定，应及时进行补注处理。

第六，质量检测分析。为了检测水稳基层注浆施工效果，决定采取钻芯取样法，通过观察芯样是否完整度可以得出注浆处治结果。根据本工程芯样完整性情况，可得经过注浆处治后，路面裂缝已被封堵，且可以有效填补层间脱空问题。由此说明，采取注浆法处治水稳基层裂缝具有理想的抗裂效果，可修复路面病害，提高路面使用性能。

4 结束语

综上所述，在我国各等级公路当中，水稳基层是最常见的沥青路面基层形式，作为路面主要承重层，水稳基层的特点为强度大、水稳定性及整体性好等。然而，在长期实践中发现，水稳基层开裂问题严重，尤其是在温湿度条件变化时极易产生温缩或干缩裂缝。当基层开裂后，势必会对基层强度造成严重影响，甚至会形成反射裂缝。为了解决水稳基层裂缝问题，必须对裂缝成因有所了解，这样才能提出切实可行的措施，才能提高路面基层的抗裂能力，更好推进我国公路事业持续、健康发展。

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