公路施工中水稳基层裂缝的防治措施

2020-08-06 15:00梁翠景
卷宗 2020年15期
关键词:公路施工裂缝

梁翠景

摘 要:在我国经济快速发展的背景下,公路行业不断进步,水稳碎石施工技术的应用非常广泛,能够显著提升沥青路面的稳定性和安全性。基于此,本文从实践出发,分析了水稳基层裂缝防治的相关内容,包括概况、原因以及预防和治理措施等,旨在实现经济效益和社会效益的双赢。

关键词:公路施工;水稳基层;裂缝

在对公路进行施工的过程中,受到很多方面因素的影响,促使质量不能得到保障,也对人们的日常生活造成影响。水稳碎石施工技术因为具备很强的抵抗冷冻的性能,很高的水泥稳定性等,所以在公路施工中得到非常广泛的应用,但是这种材料的使用中也有很多方面的劣势,导致裂缝问题的产生,因此一定要选取长处,舍弃短处,并且采取一系列措施防治裂缝问题。

1 水稳基层概述

水稳基层称为水泥稳定砂砾层,是指将水泥作为结合料加入砂砾中,通过摊铺、振捣、压实等工作手段得到混合料形成水泥稳定土,达到道路工程养护的目的,水泥稳定土包括水泥稳定细粒土、中粒土和粗粒土。水稳基层的作用原理为选取级配砂砾作为骨料,在砂砾空隙之间加入水泥材料形成水泥稳定土,根据嵌入原理实施摊铺、振捣、压实等工作。水稳基层在初始阶段具有较高强度,水稳基层的强度随着使用时间的增加而增加,并很快形成坚固的整体,水稳基层形成后,由于其强度很高,因此其可以作为道路工程路面基层施工中的最佳材料。

2 水稳碎石裂缝类型及产生原因

1)干缩裂缝。干缩裂缝是水稳基层裂缝的又一种类,该种裂缝产生的原因与公路施工所需的重要原材料之一水泥以及水稳基层的含水量多少有关。通常情况下,在水稳基层含水量较少的情况下,会出现收缩等现象。众多周知,为了加固公路基层,需要用到水泥等原材料,在使用水泥之前,需要提前进行调配,加入石块、煤灰等一起搅拌,之后将这些搅拌物涂抹在公路基层上,直至水泥为主的搅拌物风干之后,就能起到良好的稳固效果。而就在水泥等搅拌物风干凝固的过程中,是需要消耗掉公路基层的大量水分的,水分一经散失,公路基层出现明显收缩,由此在水稳基层产生干缩裂缝。

2)温度裂缝。温度裂缝,顾名思义,其形成原因与公路施工过程中的温度因素密切相关,一般而言,如果在公路施工过程中,水稳基层的温度过高或者过低都会形成裂缝,根据热胀冷缩的物理学原理,在水稳基层温度过高时,水稳基层会发生膨胀,并且因为其中水分流失过多而导致出现裂缝;在水稳基层温度过低的情况下,水稳基层会发生严重收缩,并且收缩的幅度过高,导致出现裂缝。所以说,基于水稳基层在不同温度变化出现的不良现象,施工人员要调节好温度变化,防止水稳基层出现温度裂缝。

3)网状裂缝。是由于局部弯沉太大,在外力作用下产生的结构性破裂缝,相比较其他裂缝,这是一种破坏性比较大的裂缝,在暴雨、积雪、渗水等恶劣天气下,可能会引起翻浆。网状裂缝在初期形成时仅仅是细小的裂缝,但是随着时间的推移,温度的变化等外界因素,基层内部水分的不断蒸发,裂纹会逐渐发展成为发散形裂缝,在外力作用下形成塌陷裂缝。

4)纵缝。基层施工中通常采用分层碾压,第一层碾压成型后,其厚度一般在15cm左右,由于沒有下部其他基层,因此要加强养护,防止其承载力太低而形成结构性纵缝。此外纵缝的产生,多是由于局部土基及底基层压实度达不到规范要求引起,在重车的作用下产生的反射裂缝,有时呈弧状分布,且表面形成一定的高度差。

3 裂缝的防治措施

1)控制原材料。要想有效预防公路施工中水稳基层裂缝问题,就要不断加强对于原材料的控制力度。科学分级相关的材料,为了后期能够有效掺配,要用天然砂砾作为底基层,并用振动筛进行分级,通常可以分为四档,再用碎石作为基层,用反击破碎设备来生产碎石,也可以将其进行对应分层。同时还要加强对于0.075mm以下细集料的含量控制,因为0.075mm以下含量的细集料,会导致水稳半刚性基层干缩裂缝和温缩裂缝,其含量越大,收缩性也就越强,塑性也就越大,则裂缝就越多,因此这就要加大对于0.075mm以下细集料的控制力度。另外还要加强对于用水无机盐含量的控制,因为矿料内的镁离子、钙离子会和水稳结构中的硫酸离子、氯离子产生反应,从而产生膨胀裂缝,影响工程施工的质量。

2)配合比设计。合理的级配是半刚性基层强度形成的重要保证,也是防止裂缝产生的重要环节。集料的级配决不允许超出规范上限要求,宜在中值稍偏下,既能保证骨料嵌挤密实,又能控制0.075mm以下粒径含量,防止细料增多使基层的干缩性应力增加。4.75mm筛孔通过量控制在中值,通过率过大,细集料偏多,易出现裂缝;通过率过小,粗集料偏多,摊铺时易产生离析,使基层强度不均匀。在配合比设计中,基层强度取值要考虑全面,原则上是通过调整集料级配来提高强度,降低水泥使用剂量,水泥剂量是影响基层裂缝产生的一个重要因素,试验表明,水泥剂量超过5%时裂缝数量将明显增加。

3)施工控制。在进行水稳基层施工的过程中,施工单位要对路面进行压实。因此,要控制压实度。在控制压实度的过程中,施工单位应采用合理的压实方法,选择型号相符的压实机进行路面压实,施工单位一定要保证操作压实机的工作人员能够控制路面压实的厚度,如果压实的路面同正常的路面一样,要能对混合料进行控制,在摊铺的过程中要增加厚度,水泥需要增加,一般情况下,施工单位通常会选择小型的压实机,并对路面进行多次夯实,然后再对路面井圈进行加固,从而增加路面使用寿命。其次,在调配施工材料的过程中,要能尽可能的对水量进行控制,水泥在同其它材料混合后会产生水稳碎石,这时施工人员就要考虑水泥本身的含水量。为了提高水稳碎石的稳定性,增加其压实度,在调加水份时,要进行相关的检测,以避免水份过高或者过低,导致出现裂缝的现象。在夏季施工的过程中,施工单位一定要多添加1%的水份。

4)严格按要求开展验收。根据相关施工技术规范的标准与要求,基层与沥青层适宜在同一年内完成,这样就能够降低路基开裂的概率,为工程质量提供保障。对于公路工程来说,如果在底基层施工完成后没有铺筑沥青,就可能会引发温度裂缝与干缩裂缝问题。出现这些问题的原因主要是未能严格遵循施工技术规范标准,在温差影响下导致较多裂缝出现。为此,应该严格遵循规范流程,保证基层和沥青层在同一年内完成施工任务。此外在完成水泥稳定碎石基层施工以后,应该及时组织试验检测人员对整体施工质量进行现场的监测。

5)有效落实养护工作。为了确保公路水稳基层的质量,相关维护保养工作必不可少。一般来说,对于水稳基层的维护保养工作多在工程建设后期开展,在进行完相关工作之后,便可将公路投入使用。但是,通过相关实践表明,不少公路干线在投入使用一段时间以后,水稳基层会出现裂缝问题,这在很大程度上与维护保养工作不达标有关。对此,为了给公路施工质量提供保障,施工单位需要定期开展对公路水稳基层的维护保养工作,在维护保养过程中及时排查引起裂缝的质量隐患,并且对出现裂缝的地方要及时修补,对公路的水稳基层进行一系列防护工作,防患于未然,切实保障公路水稳基层质量。

4 结语

总而言之,在出现裂缝问题之后应该马上采取措施对其进行处理和改善,水稳基层造价低廉、性能强、承载力高、施工简单,具有非常明显的优势,因此应用价值较大。在处理的过程中,需要结合实际情况,分析裂缝类型,找出裂缝原因,完善施工步骤,借助其原理,增强完整性与严密性,降低裂缝的发生概率,延长路面的使用时间。

参考文献

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[2]赵永胜.公路施工中水稳基层裂缝的防治措施[J].建设科技,2017(05):94-95.

[3]朱成华.高速公路水稳基层施工裂缝预防措施探讨[J].门窗,2014(08):411.

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