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【摘要】本文讲述了通过使用硬质岩碎石作为基层材料如何有效控制施工裂缝的全过程进行了探索，在配合比设计、施工和试验检测等工艺流程进行了详细的论述，旨在抛砖引玉，为同行们提供施工参考依据。
【关键词】硬质岩碎石；水稳碎石；基层裂缝；研究应用
【中图分类号】U416.214
【文献标识码】A
【文章编号】1672—5158（2012）10-0155-01
一、
引言
近年来，我国的高速公路普遍采用半刚性基层，而水稳碎石基层就是最常见的基层填料。水泥稳定碎石基层是根据水泥、碎石、砂和水按一定比例进行配制的路面结构层承重结构，也是底基层与路面两层的中间结构，它具有强度高、水稳定性好的优点。但它和水泥砼路面一样施工工艺要由求水泥稳定碎石具有强度高且水稳定性好的特点，水泥稳定碎石结构作为高等级路面的基层，得到了越来越广泛的应用，且取得了较为丰富的经验。但由于其结合料为水泥，施工工艺要求较高，而且需要较好的施工管理环境，否则就极易产生早期裂缝，影响施工质量。水稳碎石基层裂缝成为高速公路路面基层施工中成为一个“老、大、难”问题。如何有效从原材料、施工及养护、管理等源头方面的得到防治，确保公路路面的正常使用和使用寿命的延长成为同行业内关注的焦点问题。
二、采用硬质岩碎石施工控制裂缝方案实例
六武（沪蓉高速公路六安至武汉段）高速公路路面，位于安徽省金寨县境内。地处大别山区，本标段周边没有能与沥青有较好粘附性的石灰岩。附近几个碎石厂，为地质坚硬的鞍山玄武岩或玄武鞍山岩。石料因为比较坚硬加工后的碎石石粉含量很少，0-4.75mm这一规格集料中0.075通过率一般在5％左右（石灰岩通常大于15％）。如此少的石粉含量在配比设计、水稳碎石基层施工和检验中都遇到不少难题。但这硬质岩碎石的使用且防止了水稳碎石基层裂缝的产生，为水稳碎石基层裂缝的防治指明了探索的方向。
2.1 配合比设计
2.1.1 原材料
2.1.1.1 碎石
鞍山玄武岩，级配、针片状、压碎值、＜0.075mm含量、软弱颗粒含量、砂当量、塑性指数等指标符合技术规范要求，密度均大于2.5g／cm3。
2.1.1.2 水泥
长丰海螺牌缓凝水泥32.5级，初终凝时间分别为285mm、370min、强度符合要求：3d强度18.1Mpa。
2.1.2 配合比
根据六武高速公路路面招标文件技术规范和施工指南，水泥稳定碎石基层目标配合比设计时，采用骨架密实型级配。
2.1.3 击实试验、求得数据结果如下所示
采用重型击实：套桶容积2177cm3，锤重4.5cm，落距45cm。三层装料，98次击实。水泥剂量：4.5％（外掺）。
在击实试验中发现因级配中用于填充和起粘结作用的细粒含量少，水泥碎石稳定料拌合物即使在最佳含水量状态下，用手握紧也不能成团、较为松散。水泥碎石稳定料拌合物含水量偏大，重型击实试验所取得的最大干密度偏小，按此方法测定最大干密度在成型无侧限抗压试件中成型压力偏小（大试件成型压力在200kN以下）。据已往成型压力和施工经验将最大干密度乘大于1的系数，以此作为初步压实度控制的最大干密度，再根据试验段地检测数据将其调整到最佳状态。
2.2 施工控制
硬质岩水稳碎石基层最佳含水量较小，这样给含水量的控制增加了难度。在拌合时应严格控制出厂含水量，减少拌合到施工摊铺时间，防止料车表面料因风干造成局部松散，碾压应及时紧跟。在试验段作业时应记录好压实碾压遍数及其所对应压实度实测值，求得关系曲线，以其曲线作为施工和室内调整最大干密度的依据。压实度检测结束后应及时覆盖，并洒水养生。因采用骨架密实型级配，加之石粉含量少，养生到期后应尽快施工下封层，以防止行车造成表面松散。
2.3 试验检测
施工完后表面和已往工程水泥稳定碎石基层的表面有较大差异，养生七天后取芯，下钻还是极为困难，不能成功取得芯样。室内试验各项指标均能满足规范，现场施工和养生也没有问题，就是芯样取不出来。遇到这一问题，使得施工不能正常进行。后来分析取芯难的主要原因是采用硬质石料，加上石粉含量少的骨架密实型级配，在前期强度较低的情况下，下钻极易将硬质碎石打散，散落的碎石卡在钻缝之间阻碍下钻导致前期取芯困难。虽然前期取芯困难，但是未发现干缩裂缝。
未出现干缩裂缝是源于骨架密实型级配吗？但在有些工程中采用了此级配也没有取得这样明显的效果，关键在于这硬质岩碎石上。硬质岩碎石质地坚硬，在碎石破碎中石粉产生很少。石粉含量少，比表面积就小，需水量和最佳含水量也会减小。拌合时需水量少，这就大大减小了水泥稳定碎石基层材料的干缩，防止了裂缝的出现。采用硬度岩碎石作为水泥稳定基层材料的施工工艺是：据成型无侧限抗压试件压力初步提高用重型击实试验所取得的最大干密度，再根据试验段将其调整。严格控制出厂含水量，及时摊铺紧跟碾压。养护也要及时跟上并尽早施工下封层，以防止行车造成表面松散。因为硬岩碎石较为坚硬，还应适当延长取芯检测的龄期。
三、结语
时隔两年之久，施工完毕整个标段，在竣工验收中经过全线检测和当地质量监督站检测，均未在面层上发现基层的反射裂缝。得到了监理和业主及当地行政主管部门的高度认可和一致好评。硬岩碎石在水泥稳定基层中的使用大大减小了其干缩的产生地可能，有效防止了裂缝病害的出现，在后序的面层施工更是无须对基层进行切缝处理，大大节约了施工成本，确保了工程质量。这一宝贵经验的获得，为各同行施工企业在各地因地制宜的就地取材施工提供了参考依据。
参考文献
[1]中国交通部.公路路面基层施工技术规范[M]
[2]中国交通部.公路路基路面现场测试规程[M]
[3]董燕云浅谈水稳碎石基层裂缝的成因及控制措施[J]《中小企业管理与科技（下旬刊）2011
【关键词】硬质岩碎石；水稳碎石；基层裂缝；研究应用
【中图分类号】U416.214
【文献标识码】A
【文章编号】1672—5158（2012）10-0155-01
一、
引言
近年来，我国的高速公路普遍采用半刚性基层，而水稳碎石基层就是最常见的基层填料。水泥稳定碎石基层是根据水泥、碎石、砂和水按一定比例进行配制的路面结构层承重结构，也是底基层与路面两层的中间结构，它具有强度高、水稳定性好的优点。但它和水泥砼路面一样施工工艺要由求水泥稳定碎石具有强度高且水稳定性好的特点，水泥稳定碎石结构作为高等级路面的基层，得到了越来越广泛的应用，且取得了较为丰富的经验。但由于其结合料为水泥，施工工艺要求较高，而且需要较好的施工管理环境，否则就极易产生早期裂缝，影响施工质量。水稳碎石基层裂缝成为高速公路路面基层施工中成为一个“老、大、难”问题。如何有效从原材料、施工及养护、管理等源头方面的得到防治，确保公路路面的正常使用和使用寿命的延长成为同行业内关注的焦点问题。
二、采用硬质岩碎石施工控制裂缝方案实例
六武（沪蓉高速公路六安至武汉段）高速公路路面，位于安徽省金寨县境内。地处大别山区，本标段周边没有能与沥青有较好粘附性的石灰岩。附近几个碎石厂，为地质坚硬的鞍山玄武岩或玄武鞍山岩。石料因为比较坚硬加工后的碎石石粉含量很少，0-4.75mm这一规格集料中0.075通过率一般在5％左右（石灰岩通常大于15％）。如此少的石粉含量在配比设计、水稳碎石基层施工和检验中都遇到不少难题。但这硬质岩碎石的使用且防止了水稳碎石基层裂缝的产生，为水稳碎石基层裂缝的防治指明了探索的方向。
2.1 配合比设计
2.1.1 原材料
2.1.1.1 碎石
鞍山玄武岩，级配、针片状、压碎值、＜0.075mm含量、软弱颗粒含量、砂当量、塑性指数等指标符合技术规范要求，密度均大于2.5g／cm3。
2.1.1.2 水泥
长丰海螺牌缓凝水泥32.5级，初终凝时间分别为285mm、370min、强度符合要求：3d强度18.1Mpa。
2.1.2 配合比
根据六武高速公路路面招标文件技术规范和施工指南，水泥稳定碎石基层目标配合比设计时，采用骨架密实型级配。
2.1.3 击实试验、求得数据结果如下所示
采用重型击实：套桶容积2177cm3，锤重4.5cm，落距45cm。三层装料，98次击实。水泥剂量：4.5％（外掺）。
在击实试验中发现因级配中用于填充和起粘结作用的细粒含量少，水泥碎石稳定料拌合物即使在最佳含水量状态下，用手握紧也不能成团、较为松散。水泥碎石稳定料拌合物含水量偏大，重型击实试验所取得的最大干密度偏小，按此方法测定最大干密度在成型无侧限抗压试件中成型压力偏小（大试件成型压力在200kN以下）。据已往成型压力和施工经验将最大干密度乘大于1的系数，以此作为初步压实度控制的最大干密度，再根据试验段地检测数据将其调整到最佳状态。
2.2 施工控制
硬质岩水稳碎石基层最佳含水量较小，这样给含水量的控制增加了难度。在拌合时应严格控制出厂含水量，减少拌合到施工摊铺时间，防止料车表面料因风干造成局部松散，碾压应及时紧跟。在试验段作业时应记录好压实碾压遍数及其所对应压实度实测值，求得关系曲线，以其曲线作为施工和室内调整最大干密度的依据。压实度检测结束后应及时覆盖，并洒水养生。因采用骨架密实型级配，加之石粉含量少，养生到期后应尽快施工下封层，以防止行车造成表面松散。
2.3 试验检测
施工完后表面和已往工程水泥稳定碎石基层的表面有较大差异，养生七天后取芯，下钻还是极为困难，不能成功取得芯样。室内试验各项指标均能满足规范，现场施工和养生也没有问题，就是芯样取不出来。遇到这一问题，使得施工不能正常进行。后来分析取芯难的主要原因是采用硬质石料，加上石粉含量少的骨架密实型级配，在前期强度较低的情况下，下钻极易将硬质碎石打散，散落的碎石卡在钻缝之间阻碍下钻导致前期取芯困难。虽然前期取芯困难，但是未发现干缩裂缝。
未出现干缩裂缝是源于骨架密实型级配吗？但在有些工程中采用了此级配也没有取得这样明显的效果，关键在于这硬质岩碎石上。硬质岩碎石质地坚硬，在碎石破碎中石粉产生很少。石粉含量少，比表面积就小，需水量和最佳含水量也会减小。拌合时需水量少，这就大大减小了水泥稳定碎石基层材料的干缩，防止了裂缝的出现。采用硬度岩碎石作为水泥稳定基层材料的施工工艺是：据成型无侧限抗压试件压力初步提高用重型击实试验所取得的最大干密度，再根据试验段将其调整。严格控制出厂含水量，及时摊铺紧跟碾压。养护也要及时跟上并尽早施工下封层，以防止行车造成表面松散。因为硬岩碎石较为坚硬，还应适当延长取芯检测的龄期。
三、结语
时隔两年之久，施工完毕整个标段，在竣工验收中经过全线检测和当地质量监督站检测，均未在面层上发现基层的反射裂缝。得到了监理和业主及当地行政主管部门的高度认可和一致好评。硬岩碎石在水泥稳定基层中的使用大大减小了其干缩的产生地可能，有效防止了裂缝病害的出现，在后序的面层施工更是无须对基层进行切缝处理，大大节约了施工成本，确保了工程质量。这一宝贵经验的获得，为各同行施工企业在各地因地制宜的就地取材施工提供了参考依据。
参考文献
[1]中国交通部.公路路面基层施工技术规范[M]
[2]中国交通部.公路路基路面现场测试规程[M]
[3]董燕云浅谈水稳碎石基层裂缝的成因及控制措施[J]《中小企业管理与科技（下旬刊）2011