中铁建大桥工程局集团第三工程有限公司天津300000
摘要：随着科技的不断发展，水泥稳定级配砂砾基层在我国高等级公路建设中得到应用，特别是新疆地区利用其独特的地质条件应用更为广泛，本文结合本项目具体情况分析路面病害原因，并针对高温地区提出水泥稳定级配砂砾基层的施工控制要点。
关键词：路面病害分析；质量控制要点
1工程概况
G3012喀什（疏勒）至叶城至墨玉高速公路二期工程第七合同段，位于新疆和田地区皮山县境内，路线全长44.2km。所处地形、地貌主要为山前冲积倾斜平原，属于戈壁荒漠。气候属于温暖带大陆性干旱气候，有典型的大陆性气候特征。
本路段设计采用新建半幅和改建老路路面的方案，沥青路面采用双轮组单轴轴重100KN为标准轴载，设计使用年限为15年，属于重交通。沥青路面基层设计为38cm厚水泥稳定级配砂砾。
2相邻项目路面病害及原因分析
2.1主要病害
通过对相邻已完工高速公路的调查了解，沥青路面出现不同程度的破坏，主要病害为反射裂缝、路面拱起开裂。
2.2病害原因分析
2.2.1气候条件
新疆和田地区夏季温度很高，特别是本项目区域夏季的最高温度可达到46℃以上，在强烈的日照作用下地表温度则可达到80℃，高温致使水泥稳定级配砂砾基层产生拱胀，从而引起沥青路面产生拱起开裂。
2.2.2基层反射裂缝
沥青路面产生裂缝其中主要原因是基层裂缝反射所致，水泥稳定级配砂砾基层由于自身材料特性，产生温缩裂缝和干缩裂缝，基层裂缝在车辆荷载、外部环境作用下，裂缝顶端产生应力集中，进而导致基层裂缝沿面层底部向上反射直至贯通到顶面，特别是在新疆和田地区，由于昼夜温差以及季节性温度变化较大，水稳基层容易产生横向裂缝，这种反射裂缝已成为半刚性基层沥青路面的主要病害之一。
3水泥稳定砂砾基层反射裂缝和拱起开裂的防治
3.1原材料质量控制
原材料是影响混合料性能的最基本因素，其质量好坏直接影响混合料的性质。本项目水稳基层集料直接在设计料场开挖分四档进行筛分，由于天然砂砾含泥量和硫酸盐含量较高，本项目采取水洗法降低天然砂砾的含泥量和含盐量，通过水洗筛分控制细集料中小于0．075mm颗粒含量在2％～5％之间，细集料硫酸盐含量控制在0.3%范围内，确保原材符合规范及设计要求。
3.2选择合理的施工时间
根据文献研究，温度对水泥稳定砂砾基层干缩开裂和拱起开裂的影响是显而易见的，基层施工的温度差越大，越容易产生干缩裂缝和拱起开裂现象，本项目由于工期紧，新建半幅在7月份开始施工，在7、8月份施工时尽量避开日气温最高时段，剩余互通、服务区水稳基层工程利用春秋两季气温变化较小的季节组织施工。
3.3设置伸缩缝及玻璃纤维格栅
根据新疆地区路面拱胀病害的规律及原因，以及邻近项目的施工经验，经设计变更，本项目水泥稳定砂砾基层每100米设置一道2cm宽伸缩缝，伸缩缝位置间距可根据桥涵等构造物进行适当调整。处理时，首先用切缝机进行切缝处理，将缝隙刷扫干净，并用压缩空气吹去尘土，然后塞入2cm厚的苯板，采用1cm厚热沥青封口，切口上加铺2米宽玻璃纤维格栅，并用铁皮钢钉固定。
在水泥稳定砂砾基层施工缝及干缩裂缝上加铺2米宽玻璃纤维格栅，用铁皮钢钉固定。
3.4优化水泥稳定级配砂砾混合料组成设计
水泥稳定级配砂砾基层骨料级配及水泥剂量直接影响基层干缩及温缩裂缝的产生，所以要根据现场情况和施工温度，选择合理的级配和水泥剂量，提高基层的温度稳定性。
为了改善和提高水泥稳定级配砂砾基层的路用性能尤其是抗裂性能，防止和减少基层的收缩、干缩裂缝，本项目采用骨架密实型结构和较小的水泥剂量。
骨架密实结构相对于骨架空隙结构和密实悬浮结构，不仅具有较高的强度和抗冻性能而且具有较高的抗拉强度、较低的温缩系数和干缩系数，从而具有较高的抗裂性能；并且相同的强度条件下，骨架密实结构水泥用量较小；同样条件下，随着水泥剂量的增加，混合料的强度增加，但是混合料的膨胀系数也随之增加，在保证混合料强度的前提下优先考虑选用较小的水泥剂量。本项目采用天然级配砂砾分四档进行筛分冲洗，分别是0-5mm（36%），5-10mm（24%），10-20mm（21%），20-25mm（19%）。水泥采用缓凝普通硅酸盐42.5，水泥剂量按4%控制。
基层配合比筛分
结论：根据《新疆维吾尔自治区公路建设标准化管理手册》和《公路路面基层施工技术细则》JTG/TF20-2015及设计要求，通过击实试验，验证结果证明选定水泥剂量4.0%时，做0h、2h、4h、5h延迟试验，测定无侧限抗压强度的结果及满足压实度98%的要求，最后施工控制时间小于5小时为宜。按规范要求，考虑到集中拌合水泥剂量提高0.5%，结合天气、时间段等原因含水率增大0.5-1.5%（最佳含水率为5.0%），最终合成级配的最大干密度为2.378g/cm2并以此控制现场压实质量。
3.5水泥稳定级配砂砾基层施工过程质量控制
3.5.1混合料的拌合
本项目设置双拌缸稳定土拌合站，实现了骨料、水泥和水的自动配比，计量准确，可靠性好，操作方便。采用二次拌合工艺，不仅有效的解决水泥与集料粘结不足的问题，还达到延长拌合时间的目的，有效的保证了混合料的稳定性、均匀性，提高了混合料的使用性能，保证拌合质量。
水稳混合料由天然砂砾集料加水泥和水拌合而成，水泥改变集料的塑性，保证混合料的强度和稳定性，混合料的强度随水泥剂量增大会得到提高，稳定性也变得更好，但随着水泥剂量的增加，混合料的膨胀系数随之增加，实践证明，较大水泥剂量更容易产生裂缝，因此要严格按照试验配合比控制水泥用量，在拌合过程中用滴定法及时检测混合料中水泥剂量[1]。
3.5.2伸缩缝及玻璃纤维格栅施工控制
水泥稳定级配砂砾基层伸缩缝主要是防止水稳基层高温拱起开裂设置的，伸缩缝及玻璃纤维施工质量应严格控制，若施工不当，不仅无法起到预防基层反射裂缝及拱起开裂的作用，还会引起其他病害。施工中应控制以下几个关键点：第一，挖槽和切缝时应使切缝整齐规则，双层连铺要确保上下层苯板连续贯通；第二，伸缩缝处要加强碾压，避免伸缩缝成为基层的薄弱部位；第三，在粘贴玻璃纤维格栅时，应将格栅固定牢固，避免在摊铺沥青混合料时，格栅发生移动错位。
伸缩缝设置有两种方式，一是水稳基层成型达到龄期后用切缝机切缝；二是水稳摊铺后直接挖槽成缝，埋设苯板，压实成型。二者比较，前一种成缝整齐规则，伸缩缝质量易控制，但成本较高，后一种成缝为保证压实质量横向线型不易控制，竖向保证联通时，防治膨胀拱起开裂作用有效，并且成本较低，本项目采用挖槽成缝方式设置伸缩缝[2]。
4结语
本项目从原材料质量控制、施工时间控制、混合料配合比别设计、施工过程质量控制等主要控制要点，对水泥稳定级配砂砾基层施工质量进行控制，大大降低了水稳基层裂缝产生，从而有效防止沥青路面裂缝病害的发生[3]。
参考文献：
[1]高航，张传友.水泥稳定砂砾基层施工质量控制[J].民营科技，2018（3）：124.
[2]邓玉顺.高等级公路水泥稳定砂砾基层平整度施工控制[J].科技信息，2016，25（3）：21-26.
[3]冯春.克榆公路水泥稳定砂砾基层施工质量的控制研究[J].科技创新导报，2017（35）：78.
作者简介：
.张瑞军，身份证号码：140321197507164516。