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【摘 要】工程建设水泥稳定碎石质量的好坏是由后场和前场的质量控制所决定的，其中原材料的质量和拌合过程最为重要。随着我国经济建设的快速发展，我国公路建设迅速发展，公路建设质量和规模都在不断提高。目前高等级公路多采用水泥稳定碎石基层，但是这种施工在工程完成后极易出现横向裂缝的情况。水泥稳定碎石多属于半刚性基层，这种路面一般具有较高的强度和刚度，路面的平整度较好，噪音较低，行车舒适，工程投资较低，施工简单，使用周期长等优点。但是，由于这种半刚性基层路面的组成材料本身具有的特性，难以避免出现裂缝。本文通过分析水泥稳定碎石横向裂缝产生的原因，以此为基础针对性的提出若干控制措施，以防止裂缝的产生，希望能与广大同仁共勉。
【关键词】水泥稳定；碎石横向裂缝；质量控制
1 水泥稳定碎石横向裂缝产生的原因
分析水泥稳定碎石横向裂缝产生的原因，可以通过初期收缩裂缝、中期内应力裂缝、后期荷载外力裂缝三个阶段分析。
1.1 初期收缩阶段
据实际工作经验来讲，水泥的稳定基层完工后的30天左右，工程局部路段就会出现横向的裂纹，一般宽度为1-3mm，这种裂纹通常有横向贯通或半贯通性，垂直方向的深度一般为水泥稳定基层厚度的0.3-0.5倍。这种水泥稳定碎石初期收缩阶段所产生的裂缝主要是由于在水泥稳定碎石压实后的水泥稳定基层中所留存的水份会不断的蒸发，同时水泥的水化作用也会使其中的水份不断减少，以至于产生毛细管和吸附作用，分子间作用以及材料矿物晶体间的作用，这些综合作用的产生也就导致水泥稳定基层压实体将出现体积收缩的现象，进而形成收缩裂缝。
1.2 中期阶段产生内应力裂缝
在水泥稳定碎石基层路面施工的中期阶段，水泥稳定碎石铺筑完成后的90天左右，将会出现少量的反射裂缝，并且水泥稳定基层铺筑完成后的6个月时间内大部分的裂缝也将基本完成,其中90%以上的裂缝其横向和垂向也基本上已经贯通，水泥稳定基层和沥青混凝土表面贯通，水泥稳定基层的形成了长度不相等并且相互独立的受力板块。在此阶段所出现的开裂地段的裂缝其间距一般在50-100m之间，较为严重的开裂地段所产生的裂缝的间距一般为6-30m之间，裂缝的宽度誉为1-5mm之间。施工完成后的一年时间内，将会有少量裂缝增加或发生扩展，这时裂缝数量将在一年的基础上增加5%-8%左右，同时裂缝的缝宽也会普遍的增大到5mm，局部的地段将会增加到10mm。
1.3 施工后期荷载外力裂缝
在中期内应力裂缝基本形成后，一些长度不同并且相互独立的水泥稳定基层板块将会受到底基层的支承，在支承面强度较高的部位将形成相对的支点，而相对强度较低的部位将形成相对的悬空。板的悬空强度一般有相对悬空系数来反映，当悬空系数为0事，层间将完全接触，也就符合多层弹性体系的理论；当悬空系数逐渐增大时，层间的接触力也将不断减弱，这时板与板之间处于相对连续的简支板受力体系；当悬空系数增到1时，层间的接触力将完全消失。板底完全悬空时，水泥稳定基层的板处于绝对的连续简支板受力体系，而相对悬空跨度和悬空系数的大小与支承面的弯沉值的变异系数相关联，变异系数越大时悬空的程度也就越大，反之越小。当中期裂缝产生后，裂缝处的路床强度对于路面渗水的作用也逐步降低，同时裂缝两边的水泥稳定基层由于逐步悬空也将形成相对的悬臂板。
1.4 其他原因
除了上述三阶段裂缝产生的原因分析外，导致裂缝出现的原因还有很多，皆不能的研究分析显示，导致裂缝出现的主要因素有材料特性、车辆荷载、自然环境、路面设计、路基强度等，水泥稳定碎石基层所选用矿料的级配、细粉料的含量、路面结构组成、车辆荷载大小、地质、水文等各方面的因素都与水泥稳定碎石基层横向裂缝的产生有直接的联系。
2 控制裂缝的措施
2.1 原材料质量控制
要控制水泥稳定碎石基层路面横向裂缝的出现，最基本的就是要保证施工混合料的生产配比能够准确、稳定，这就要求施工必须要有相对稳定的原材料基础。
2.1.1 水泥要求：水泥作为半刚性路在胶凝材料中的基本颜料，必须要选用早期强度较低，同时初期、终凝时间较长的水泥。在施工之前，必须要通过实验进行检测，保证各项指标都能够符合施工规范的要求。
2.1.2 碎石要求：在水泥稳定碎石基层施工材料配比中，除石屑是需要外购的材料外，重要的配比材料，5-10mm、10-30mm的碎石也必须全部由施工单位通过购进片石，并在现场进行自己加工，通过这样的施工保证以确保所选用的碎石的级配能够稳定。
2.2 施工混合料配比的控制
施工混合料配比的控制主要包括配合比设计、生产配合比确定和生产配合比控制三部分。
2.2.1 配合比的设计：在配合比控制时应该讲水泥的剂量控制在5%之内，并且混合料配比是要粗不宜细的，其强度应该要达到4-5mpa之间。首先应该根据集料情况初步的分析试配的情况，将混合料级的级配分成中、粗两种。之后，应分别按照4%、4.5%、5%、5.5、5的水泥剂量进行试配。通过试配实验，选定最终的配合比，水泥剂量一般为4.5%，强度在4.4-5.1mpa之间，含水量为5.2%。
2.2.2 生产配合比的确定：在混合料生产时，应使用合适的拌机进行拌制，其中各种材料的具体用量应该全部交由电脑进行数字控制。在施工现场抽取混合料时可以制成试件，可以将部分的试验进行标准养护，部分在施工现场进行同步养护。通过试验选定实验室和现场养护标准的平衡点以适应施工要求。
2.2.3 生产配合比的控制：在施工原材料混合过程中，拌和站必须要安排专门的试验专业人员，保证每30分钟对混合的原材料进行一次水泥剂量的检测试验，同时每天上下午进行一次混合料级配筛分的试验，一旦检测出现异常，就必须要立即进行调整。
2.3 施工中的控制
施工中的控制同样分成含水量控制、摊铺、碾压三部分。
2.3.1 含水量的控制：水泥稳定碎石配比过程中，如果含水量过大，水泥稳定碎石基层就会很容易出现下缩的裂缝。因而，在正常天气的情况下，应该将混合物的含水量控制在最佳范围内，中午气温较高时，应适当的增加1-2%。
2.3.2 摊铺：通常路面的摊铺一般要通过摊铺机进行，但是由于施工的混合料一般较粗，采用单独一台摊铺机进行摊铺时，两边所离析一般会较为严重，因此可以选用两台同型号的摊铺机进行摊铺，前后并行作业，这样就能有效的解决离析的问题。
2.3.3 碾压：在施工混合料摊铺完成后，压路机将会紧跟在其后进行稳压，之后采用振动为60吨的压路机进行振压，最后在进行静压。由于路面的含水量一般都不高，水泥稳定碎石基层表面将会出现局部失水干燥的情况，但是内部将不会出现质量问题。
2.4 养护
在水泥稳定碎石基层的碾压完成后，应该立即用渗水土工布进行覆盖，并在土工布表面进行洒水养护，连续进行7天，保证基层的湿润，在此期间内应该要实行交通管制，7天内严禁超重车辆通行，避免对基层造成损伤。在7天后，还应该再次进行重复工作。如果结构层认为施工完成，土工布就不能撤掉，应该要继续的进行覆盖洒水养护7天，但此时的洒水量可以适当的减少，但要保证每天洒水2到3次。
2.5 质检
在养护完成7天后，应该要对路面进行钻芯检验，保证芯样密实、完整，成型良好。在交通开放后，还要进行清扫和冲洗，去除表面的浮浆。如果基层表面略微粗糙，有碎石外露的现象，但是不松散且强度均匀，就达到了检验标准。
参考文献：
[l]东南大学．水泥稳定碎石基层合理强度指标与反射裂缝防治技术深化研究．南京：东南大学，2006．
[2]顾兴宇，董侨，倪富健．连续配筋水泥混凝土路面裂缝发展规律研究．公路交通科技，2007，24(6)
[3]倪富健,徐皓,刘清泉.排水性沥青表面层半刚性基层路面温度场分析，公路交通科技 2006(10)
[4]胡力群,沙爱民.半刚性基层材料温缩系数测定影响因素研究，公路交通科技 2007(01)
[5]黄煜镔.水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝防治研究.2004
【关键词】水泥稳定；碎石横向裂缝；质量控制
1 水泥稳定碎石横向裂缝产生的原因
分析水泥稳定碎石横向裂缝产生的原因，可以通过初期收缩裂缝、中期内应力裂缝、后期荷载外力裂缝三个阶段分析。
1.1 初期收缩阶段
据实际工作经验来讲，水泥的稳定基层完工后的30天左右，工程局部路段就会出现横向的裂纹，一般宽度为1-3mm，这种裂纹通常有横向贯通或半贯通性，垂直方向的深度一般为水泥稳定基层厚度的0.3-0.5倍。这种水泥稳定碎石初期收缩阶段所产生的裂缝主要是由于在水泥稳定碎石压实后的水泥稳定基层中所留存的水份会不断的蒸发，同时水泥的水化作用也会使其中的水份不断减少，以至于产生毛细管和吸附作用，分子间作用以及材料矿物晶体间的作用，这些综合作用的产生也就导致水泥稳定基层压实体将出现体积收缩的现象，进而形成收缩裂缝。
1.2 中期阶段产生内应力裂缝
在水泥稳定碎石基层路面施工的中期阶段，水泥稳定碎石铺筑完成后的90天左右，将会出现少量的反射裂缝，并且水泥稳定基层铺筑完成后的6个月时间内大部分的裂缝也将基本完成,其中90%以上的裂缝其横向和垂向也基本上已经贯通，水泥稳定基层和沥青混凝土表面贯通，水泥稳定基层的形成了长度不相等并且相互独立的受力板块。在此阶段所出现的开裂地段的裂缝其间距一般在50-100m之间，较为严重的开裂地段所产生的裂缝的间距一般为6-30m之间，裂缝的宽度誉为1-5mm之间。施工完成后的一年时间内，将会有少量裂缝增加或发生扩展，这时裂缝数量将在一年的基础上增加5%-8%左右，同时裂缝的缝宽也会普遍的增大到5mm，局部的地段将会增加到10mm。
1.3 施工后期荷载外力裂缝
在中期内应力裂缝基本形成后，一些长度不同并且相互独立的水泥稳定基层板块将会受到底基层的支承，在支承面强度较高的部位将形成相对的支点，而相对强度较低的部位将形成相对的悬空。板的悬空强度一般有相对悬空系数来反映，当悬空系数为0事，层间将完全接触，也就符合多层弹性体系的理论；当悬空系数逐渐增大时，层间的接触力也将不断减弱，这时板与板之间处于相对连续的简支板受力体系；当悬空系数增到1时，层间的接触力将完全消失。板底完全悬空时，水泥稳定基层的板处于绝对的连续简支板受力体系，而相对悬空跨度和悬空系数的大小与支承面的弯沉值的变异系数相关联，变异系数越大时悬空的程度也就越大，反之越小。当中期裂缝产生后，裂缝处的路床强度对于路面渗水的作用也逐步降低，同时裂缝两边的水泥稳定基层由于逐步悬空也将形成相对的悬臂板。
1.4 其他原因
除了上述三阶段裂缝产生的原因分析外，导致裂缝出现的原因还有很多，皆不能的研究分析显示，导致裂缝出现的主要因素有材料特性、车辆荷载、自然环境、路面设计、路基强度等，水泥稳定碎石基层所选用矿料的级配、细粉料的含量、路面结构组成、车辆荷载大小、地质、水文等各方面的因素都与水泥稳定碎石基层横向裂缝的产生有直接的联系。
2 控制裂缝的措施
2.1 原材料质量控制
要控制水泥稳定碎石基层路面横向裂缝的出现，最基本的就是要保证施工混合料的生产配比能够准确、稳定，这就要求施工必须要有相对稳定的原材料基础。
2.1.1 水泥要求：水泥作为半刚性路在胶凝材料中的基本颜料，必须要选用早期强度较低，同时初期、终凝时间较长的水泥。在施工之前，必须要通过实验进行检测，保证各项指标都能够符合施工规范的要求。
2.1.2 碎石要求：在水泥稳定碎石基层施工材料配比中，除石屑是需要外购的材料外，重要的配比材料，5-10mm、10-30mm的碎石也必须全部由施工单位通过购进片石，并在现场进行自己加工，通过这样的施工保证以确保所选用的碎石的级配能够稳定。
2.2 施工混合料配比的控制
施工混合料配比的控制主要包括配合比设计、生产配合比确定和生产配合比控制三部分。
2.2.1 配合比的设计：在配合比控制时应该讲水泥的剂量控制在5%之内，并且混合料配比是要粗不宜细的，其强度应该要达到4-5mpa之间。首先应该根据集料情况初步的分析试配的情况，将混合料级的级配分成中、粗两种。之后，应分别按照4%、4.5%、5%、5.5、5的水泥剂量进行试配。通过试配实验，选定最终的配合比，水泥剂量一般为4.5%，强度在4.4-5.1mpa之间，含水量为5.2%。
2.2.2 生产配合比的确定：在混合料生产时，应使用合适的拌机进行拌制，其中各种材料的具体用量应该全部交由电脑进行数字控制。在施工现场抽取混合料时可以制成试件，可以将部分的试验进行标准养护，部分在施工现场进行同步养护。通过试验选定实验室和现场养护标准的平衡点以适应施工要求。
2.2.3 生产配合比的控制：在施工原材料混合过程中，拌和站必须要安排专门的试验专业人员，保证每30分钟对混合的原材料进行一次水泥剂量的检测试验，同时每天上下午进行一次混合料级配筛分的试验，一旦检测出现异常，就必须要立即进行调整。
2.3 施工中的控制
施工中的控制同样分成含水量控制、摊铺、碾压三部分。
2.3.1 含水量的控制：水泥稳定碎石配比过程中，如果含水量过大，水泥稳定碎石基层就会很容易出现下缩的裂缝。因而，在正常天气的情况下，应该将混合物的含水量控制在最佳范围内，中午气温较高时，应适当的增加1-2%。
2.3.2 摊铺：通常路面的摊铺一般要通过摊铺机进行，但是由于施工的混合料一般较粗，采用单独一台摊铺机进行摊铺时，两边所离析一般会较为严重，因此可以选用两台同型号的摊铺机进行摊铺，前后并行作业，这样就能有效的解决离析的问题。
2.3.3 碾压：在施工混合料摊铺完成后，压路机将会紧跟在其后进行稳压，之后采用振动为60吨的压路机进行振压，最后在进行静压。由于路面的含水量一般都不高，水泥稳定碎石基层表面将会出现局部失水干燥的情况，但是内部将不会出现质量问题。
2.4 养护
在水泥稳定碎石基层的碾压完成后，应该立即用渗水土工布进行覆盖，并在土工布表面进行洒水养护，连续进行7天，保证基层的湿润，在此期间内应该要实行交通管制，7天内严禁超重车辆通行，避免对基层造成损伤。在7天后，还应该再次进行重复工作。如果结构层认为施工完成，土工布就不能撤掉，应该要继续的进行覆盖洒水养护7天，但此时的洒水量可以适当的减少，但要保证每天洒水2到3次。
2.5 质检
在养护完成7天后，应该要对路面进行钻芯检验，保证芯样密实、完整，成型良好。在交通开放后，还要进行清扫和冲洗，去除表面的浮浆。如果基层表面略微粗糙，有碎石外露的现象，但是不松散且强度均匀，就达到了检验标准。
参考文献：
[l]东南大学．水泥稳定碎石基层合理强度指标与反射裂缝防治技术深化研究．南京：东南大学，2006．
[2]顾兴宇，董侨，倪富健．连续配筋水泥混凝土路面裂缝发展规律研究．公路交通科技，2007，24(6)
[3]倪富健,徐皓,刘清泉.排水性沥青表面层半刚性基层路面温度场分析，公路交通科技 2006(10)
[4]胡力群,沙爱民.半刚性基层材料温缩系数测定影响因素研究，公路交通科技 2007(01)
[5]黄煜镔.水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝防治研究.2004