楊政武
(貴州省雷山公路管理段)
水泥穩定層起到了連接土質路基以及硬質路面的作用,是一個過度層,應用于二級公路中可得到較好壓實度,且能有效地與路基、路面結合,形成有機體。
路面的承載能力可能會因為路基的積水而下降,水泥穩定基層的粗沙碎石具有良好的濾水性,可以較迅速地排除積水,從而提高路面的水穩定性能。
在高于路基且低于路面的位置處,水泥穩定基層不僅能夠滿足承載負荷,并且保證了鋪設路面的厚度,它的強度能夠在基層混合灰劑量不高于6%的條件下超過6 MPa。為了適應不同等級的道路,一般水泥穩定基層的強度可以在較大范圍內進行調整。不同的材料強度適用于不同的路面結構層位,水泥穩定基層的強度和抗拉系數要優于一般材料,其剛度與強度對于公路施工較為適合。
水泥穩定基層的強度高,因此它的持久性和穩定性要優于其他的結構。使用過程中,水泥穩定基層大都不會出現水泥混凝土因收縮而產生裂紋的現象,它具有較好的韌性,在一定程度上能夠把路面承載負荷擴散到路基上,降低路面承受力,減少路面損害。
水泥穩定基層的使用壽命較長,降低了道路建設的遠期成本,應用于二級公路建設中,相應地減少了建設成本,提高了資金利用率。
據統計,我國公路系統中的某些水泥混凝土路面存在破損較多、較快等的現象,其中的大多數設置的路面結構層總厚度僅為440 mm,其中混凝土面板厚度僅為240 mm,基層則僅采用了厚度為200 mm的半剛性基層。如果水泥的用量選取不當,則可能會出現混合料松散及和一些成團的現象;如果砂率設置不當,則可能會出現不容易搗密實或者出現沒有足夠粘聚性的現象;如果水灰比選用不正確,則可能會有分層離析的現象出現;若在混合料的配合比計算上不精準,其攪拌時間也未達到要求,或缺少嚴格的管理,就會對混合料的和易性、均勻性等產生影響,使工程質量出現嚴重問題。
水泥穩定基層對施工質量要求相對較高,對施工的時間以及原材料選擇也都有相應的要求,倘若施工方式方法不恰當,且水泥穩定基層大多是用于高級或次高級公路路面的,施工路面將很容易出現裂縫。我國公路路面的主要承重層一般都采用水泥穩定級配集料,這樣的材料容易導致半剛性基層出現收縮裂縫,且可能會使瀝青混凝土面層出現反射裂縫,原因在于其固有的溫縮以及干縮特性。在高等級路面的瀝青面層鋪筑之前,水泥穩定基層常會出現裂縫,尤其是那些經過冬季的跨年度工程,其裂縫的情況較為嚴重,這樣就很有可能導致反射裂縫的產生,并且拉裂瀝青面層,更甚者將出現透水唧漿,使得瀝青層面的壽命大大減少。
在達到要求的強度前提下,我們應盡量地減少水泥劑量,建議水泥劑量的選取范圍約為4.5% ~5.5%之間。施工期間,水分和溫度也應該保持在一定的范圍之內,以減少收縮裂縫和反射裂縫的產生,保證半剛性基層的質量,達到路面的使用壽命延長的目的。
水泥穩定基層的缺點主要是對濕度以及溫度的敏感性強,濕度和溫度的變化容易使其產生裂縫并且會反應到路面,導致其耐久性變差,也會導致沖刷和唧漿現象的發生。根據曾經在麻江縣修建公路的經驗,南方降水多,濕度大的特點,對水穩層的成型是嚴峻的考驗。南方公路施工要考慮天氣因素,選擇干燥天氣較為適宜。
水泥穩定基層在二級公路應用中應注意以下事項:在公路施工過程中,要嚴格控制混合料的灰劑量、含水量及其級配范圍。另外,施工過程中要及時調整用于混合料攤鋪的設備,盡量避免在施工進行中停車檢修,原因在于長時間的停滯會對混合料的碾壓工作造成影響,會使得碾壓的密實度和強度降低,影響工程質量。在碾壓施工過程中,壓路機設備操作人員應注意操作進度以及時間,必須保證混合料在可塑的狀態下進行碾壓工作。必須在水泥穩定碎石基本成型后,對其進行灑水養生,養生時間一般不能少于一個星期。施工中形成良好的板體是極其重要的,因此也要采用后期養生,以進一步提高水泥穩定基層的強度。炎熱的夏季溫度較高,為避免基層失水產生收縮裂縫,應不間斷地對其灑水,做好養養生保證工程質量。基層養生期間,應對道路交通實行嚴格的管制,嚴禁大型的重載車輛在施工路段內通行。
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