高速公路水稳层裂缝原因分析及解决方案

高速公路水稳层裂缝原因分析及解决方案

一．路面裂缝状况

    高速公路各标段于2015年11月陆续完成了阶段性的水泥碎石铺筑工作，经过一个冬季，路面出现不同程度的裂缝，主要是横向裂缝，我路面咨询小组于2016年3月2日至3月6日期间，联合总监办及施工单位共同对全线裂缝情况进行了详细的调查，具体情况如下：

1.ZB2标

图1

描述：（1）横向贯通裂缝，宽度较窄；

（2）根据详细统计，K15+260～K16+000（试验段及早期铺筑段落），左幅出现裂缝的平均间隔约为43.5m，右幅出现裂缝的平均间隔约为39.0m；

K13+100～K15+230，左幅出现裂缝的平均间隔为118.3m，右幅出现裂缝的平均间隔约为92.6m；

（3）由下基层的芯样情况看，裂缝上宽下窄，由上而下，贯穿下基层。

2.ZB3标

图2

描述：（1）横向贯通裂缝，宽度较窄；

（2）根据详细统计，主要出现在K34+250～K36+800的段落（6～8月份铺筑），裂缝均匀分布，平均间隔约30.0～40.0m； 

（3）由上基层的芯样情况看，裂缝上宽下窄，由上而下，贯穿上基层；从侧面观察，个别裂缝处，裂缝贯通整个水稳层。

3.ZB4标

图3

描述：（1）横向贯通裂缝，宽度较窄；

（2）由芯样情况看，裂缝上宽下窄，贯穿下基层及部分底基层。

4.ZB6标

图4

描述：（1）横向贯通裂缝，宽度较宽；

（2）根据详细统计，K77+013～K77+210，左幅出现裂缝的平均间隔约为30.0m，右幅出现裂缝的平均间隔约为40.0m；

K77+370～K77+660，右幅出现裂缝的平均间隔为100.0m；

K77+880～K78+120，左幅出现裂缝的平均间隔约为24.0m，右幅出现一道裂缝；

K78+240～K78+740，左幅出现裂缝的平均间隔约为62.5m，右幅出现裂缝的平均间隔约为31.3m；

K80+880～K81+357，左幅出现裂缝的平均间隔约为32.0m，右幅出现裂缝的平均间隔约为160.0m。

二．裂缝产生原因分析

1.主要外因

高速公路各标段的裂缝具有普遍性，这是由于高速所在的地区冬季寒冷，且昼夜温差大，冬季低温持续时间长，冬季夜晚温度比白天降低15℃以上。温度、温降速率、低温持续时间、升降温循环次数是造成水稳层出现横向贯通裂缝的主要外部因素，。

2.主要内因

  各标段裂缝出现的数量及分布情况不同，这是由于不同的内因造成的：

（1）ZB2标的试验段及早期铺筑段落（K15+260～K16+000）裂缝数量较多，主要原因是开始铺筑过程中，石料来源不稳定，规格及质量参差不齐，造成混合料不均匀性大；同时，对压实、离析等问题重视不够；

（2）ZB3标6～8月份铺筑段落，裂缝较多且分布均匀，除了过冬混合料温缩造成的裂缝外，主要原因是在气温较高的月份铺筑，未及时做透层及封层（10月份做稀浆封层），暴晒时间过长，由于混合料干缩造成横向裂缝；

（3）ZB4标裂缝较多的段落是在气温较高的月份铺筑，除了过冬混合料温缩造成的裂缝外，也是由于未及时做透层及封层，暴晒时间过长，由于混合料干缩造成横向裂缝；

（4）ZB6标裂缝较多且分布不均匀，主要原因是骨料来源不稳定，规格及质量参差不齐，石屑含泥量较大，造成混合料不均匀性大，且施工过程中对水泥剂量控制不严；同时，对压实、离析等问题重视不够。除横向裂缝外，存在两处纵向裂缝，主要原因是养护不到位且未封闭交通，通车过早。

三．解决方案

路面技术咨询小组针对目前出现的裂缝具体情况提出以下处理裂缝的建议：

（1）对于底基层及下基层的横向裂缝处理，建议在铺筑下一层时，提前把水泥浆均匀洒在裂缝处，紧接着摊铺碾压下一层；

（2）对于上基层横向裂缝的处理，为避免通车以后在上层产生反射裂缝，可以在裂缝处铺设具有一定强度的夹层，可以有效降低由于荷载作用在裂缝处产生的反射裂缝。根据我院以往的经验，建议采用聚酯玻纤布处理此类裂缝，它具有的低延伸性以及高抗拉强度，且可以在热拌沥青混合料路面下形成一个连续、完整、不变形的可靠的防水层，有效地防止水份的渗入，避免因为水份渗入而导致水稳层的损坏。

四．下一阶段施工建议

各施工单位完全按照阳黎建管处的要求执行相关文件（包括我方的技术指南及建管处的质量控制文件），严格施工质量控制，从原材料、混合料的生产、路面摊铺碾压等阶段加强管理。

具体建议如下：

（1）加强石料的控制，保证矿料级配的一致性，拌合均匀性以及混合料的离析，避免上一阶段各料场出现的料源参差不齐的情况；

（2）严格控制骨料及石屑的含泥量；

（3）在要求级配范围内，严格控制混合料的合成级配，特别是4.75mm通过率；

（4）在保证强度的情况下，严格控制水泥剂量；

（5）严格保证铺筑现场的压实质量，提高混合料的抗拉强度；

（6）加强水泥碎石的养生，提前安排好施工进度，保证基层（底基层）养生7天以上。