路面基层病害分析与防治

浅谈二灰碎石基层病害分析与防治

张锋

（沧州市交通局质监处）

[摘要]本文主要结合本地施工情况，分析了公路路面基层病害形成的原因，并根据多年的工作实践，提出了防治路面基层病害的措施。

关键词：路面基层病害分析防治

1.0概述

公路路面基层施工是公路工程施工中重要的环节之一，其施工质量的好与坏直接关系到整条路线的使用年限，乃至对整个工程的经济效益及日后的社会效益产生重大的影响。因此，如何做好公路路面基层施工，确保施工质量，是广大工程技术人员努力的方向。二灰碎石基层是沧州地区新改建及大修项目中较常见的一种形式，出现的问题也比较多。下面就近几年来在路面基层施工中发现的问题及解决问题的方法谈一下自己的见解。

2.0破坏形式

在公路建设及养护工程中，人们比较常见的问题是：

2.1路面横向裂缝

2.2设有二灰碎石基层的路面局部出现唧浆现象，进而发展成坑槽。

2.3二灰碎石基层施工中，底部2ｃｍ左右强度提高较慢，成型不统一。

3.0原因分析

3.1关于路面横向裂缝问题，在公路建设与养护中是经常见到的，大都属于基层反射裂缝，一般缝距在20-50米不等。严重者在10米左右。从事公路建设与养护的工程技术人员曾从多个方面，多种情况进行分析补救，情况虽有好转，但至今仍没有完全杜绝。究其原因，它与工程建设中所使用的材料（包括土质、粒料、水分）、养护条件、气候（空气的潮湿程度等诸多因素有很大关系。因此，如何杜绝裂缝或将裂缝减少到最低限度，是广大公路工程技术人员努力的方向。造成路面裂缝的原因有以下几个方面：

3.1.1施工所用土质塑性指数高，一般在20-30之间。尤其是一级公路以下的公路工程，由于工程造价问题，公路施工用土只能在两侧就地取土，虽然工程技术人员在施工中考虑了这一问题，也采取了一定的措施，但难以达到理想的效果。一般公路工程施工季节3-10月之间进行，其中很长一段时间在炎热的夏季，基层或基层施工成型后，由于天气原因，水分流失过快，强度迅速提高，加之施工用土塑指过大，造成基层裂缝反射至面层。

3.1.2施工中各工序衔接过紧。由于工期所限，施工进度较快，在路面基层施工中，尤其是路基与灰土之间，灰土与灰土之间，一般在底层工序施工完后即刻封盖，进行下一工序的施工，水分没有充分流失，灰土没有达到足够的强度，致使再经过一段时间（竣工后），达到了足够的强度，加之其他原因造成灰土开裂，反射至面层。

在武港线二级公路施工中所反映出来的情况充分说明了这一问题。负责Ｋ150+000-Ｋ155+000路段的施工队伍，无论是技术力量还是机具设备在整条路线的施工队伍中是最强的，因此，施工进度比较快，特别是在路基、灰土施工中，上一工序施工完成后，经检验合格，立即进行下一工序的施工，其中间隔只有2-5天，从交接验收的情况来看，各项实测指标均达到了标准要求，而且表面质量平整良好，没有出现裂缝现象，但是在整个工程竣工一年后，发现路面面层出现了间距10-20米不等的横向裂缝。而负责Ｋ１２０＋０００－Ｋ１２８＋０００路段的施工队伍，其技术力量不错，但碾压机械缺少，施工进度相对较慢，每一工序完成后，相隔10-15天才能进行下一工序的施工，而且部分段落出现不同程度的裂缝，但是，该路段竣工一年后裂缝较少，没有出现大面积的裂缝现象，只是在个别路段出现了少许的裂缝，而且间距在50米左右。

3.1.3作为基层的二灰碎石，其混合料塑指过大，含泥量超限，所用材料超出级配范围，细粒料偏多，成型后含水量大，加之气候原因，水分流失过快，强度增长迅速，也是造成裂缝的原因之一。

从近几年施工经验上看，二灰碎石早期强度提高过早过高也容易出现裂缝，二灰碎石的裂缝与施工季节有关，上半年施工的工程易出现裂缝，下半年施工的工程裂缝较少，而接转工程（第一年完成灰土底基层，第二年进行二灰碎石基层施工）裂缝更少，有的路段几乎没有裂缝。

空气的潮湿程度，对二灰碎石基层的施工也有较大的影响。近年来在沧州沿海一带施工的公路工程，凡是设有二灰碎石基层的路面结构，没有出现过裂缝现象，原因在于沿海一带空气潮湿，而且施工用水中含盐分较多，造成二灰碎石基层早期强度提高缓慢，成型期长，以钻芯机强度取样比较，沿海一带25天左右可取出样品，而沧州以西区域15天左右可取出样品。

从机理分析，半刚性基层材料的缩裂分为因温度变化而造成的温缩与因含水量变化而造成的干缩两种。水是影响此类材料温缩的最主要因素，特别是在非饱水状态时影响较大，试验表明，当温度在Ｔ＝0-10时，在最佳含水量附近总出现最大的温缩系数。干缩的基本原理是由于水的蒸发而发生的毛细管作用，吸附作用及分子间的作用和材料矿物品体或凝胶体间水的作用，碳化收缩作用等而引起的整体宏观体积变化。集料龄期增加，强度提高可是干缩降低，可见初期养生不良或含水量太大必将导致很大干缩，特别是二灰碎石7天后干缩才趋于稳定。

3.2二灰碎石基层的唧浆问题。该问题在沧州出现是在公路施工部门刚刚接触二灰碎石基层施工的时期，当时的施工方法是路拌法，由于缺乏施工经验，拌和料含水量较高，而且碾压遍数较多，致使二灰碎石基层出现了“唧泥”现象，其表面形成了一种“素二灰浆”薄层，强度很低，而且表面光滑无石子外露与沥青路面层连接，面层抗剪性能大大降低，而想通过行车使其石子外露不仅不切实际，而且会产生基层表面的松散。工程竣工后，特别是在雨季，由于面层局部透水，加之行车等诸因素的影响，使二灰浆薄层变成灰浆，经行车挤压顺着面层缝隙溢出。以上情节恶性循环，呈“”状向下发展，灰浆不断溢出，只剩下粒料存在，造成路面破坏，形成坑槽。

3.3二灰碎石或水泥稳定碎石基层成型不统一问题，大都出现在场拌机械摊铺施工的工艺中。在二灰碎石或水泥稳定碎石基层的质量检测中，尤其是在其强度的钻芯取样时，经常发现样品的底部2ｃｍ左右，强度较低，与上部成型不统一。经分析原因如下：施工时，由于灰土底基层表面含水量小，基层摊铺后，其底部的部分水分被灰土吸收，造成基层底部2ｃｍ左右缺水，养生不充分，导致强度提高缓慢。基层边部由于紧靠土质培肩，也易出现类似情况。以上情况在基层钻芯取样时，其样品表现的最为明显。

4.0防治措施

针对以上问题，可采取如下措施加以防治

4.1路面的横向裂缝问题

4.1.1改变底基层施工用土的塑性指数

（1）在工程造价允许的条件下，更换施工用土，选用符合施工规范要求的土质用于施工；

（2）在施工用土中掺加其他原料，以达到降低土的塑性指数符合施工规范要求的目的。

沧州市交通局工程处在307国道施工中，为了降低底层施工用土的塑性指数，减少面层反射裂缝，采用了“二灰土”做底基层施工，工程竣工后，经观察效果良好，达到了预期的目的。二灰土的配比是：石灰：粉煤灰：土＝10：15：75。

4.1.2 合理安排工序衔接

确保各结构层的养护时间及符合要求的养护条件，一般情况下养护时间不小于7天，塑指较大的路段养护时间不小于15天，让其在合理的养护条件下达到足够的强度，然后再进行下一工序的施工，减少反射裂缝。此种方法经施工验证是可行的，效果非常明显。

4.1.3改变基层的粒料结构

为了解决好二灰碎石基层的裂缝问题，工程技术人员曾进行了多方面的探讨与研究，比较有效的方法是：

（1）改变用料结构，将原二灰碎石所用粒料，由混合料改为级配碎石，保证80％粒料比例不变，0.8MP。无侧限抗压强度不变，集料连续级配不变；控制5mm以下粒料用料；提高2mm以上粒料用量。这样以嵌挤型代替胶结型，减少收缩；增大粗粒料用量，减少对水的敏感程度；减少整体材料的空隙率、比面积和含水量，大幅度降低干燥收缩；以适当级配代替单一级配，减少缺乏连接面以造成