公路交通改建工程水穩(wěn)基層的施工技術(shù)研究

宜興市路通交通工程咨詢監(jiān)理有限公司 | 盧仁祥

隨著現(xiàn)代社會(huì)城市化進(jìn)程的日益加快，我國高等級(jí)公路工程修建規(guī)模和數(shù)量逐年擴(kuò)增，由此也拉近了工程建設(shè)與人們?nèi)粘Ｉ钪g的關(guān)系，公路工程建設(shè)質(zhì)量成為了社會(huì)以及公眾重點(diǎn)關(guān)注的問題。在此情況下，必須對(duì)相關(guān)工程質(zhì)量影響因素進(jìn)行嚴(yán)格控制，水穩(wěn)基層結(jié)構(gòu)便是其中的重點(diǎn)內(nèi)容之一，只有完善的落實(shí)好水穩(wěn)基層結(jié)構(gòu)配合比設(shè)計(jì)以及施工工作，才能最大限度的提升工程建設(shè)質(zhì)量。

1.公路路面裂紋的形成

在對(duì)公路路面水穩(wěn)基層裂縫進(jìn)行分析與研究的過程中，需從理論層面上入手，找到相關(guān)的參考依據(jù)，唯有如此，才可為高等級(jí)公路工程建設(shè)質(zhì)量的提升提供保障。在水穩(wěn)基層結(jié)構(gòu)裂縫中，荷載性裂縫問題較為常見，其次是非荷載型裂縫問題，具體分析如下。

1.1 路面基層荷載性裂縫

車輛的荷載力是產(chǎn)生荷載性裂縫問題的主要原因，在此情況下極易使基層內(nèi)部產(chǎn)生問題，難以保持相對(duì)平衡，并形成一定的剪切應(yīng)力和彎拉應(yīng)力，進(jìn)而直接對(duì)基層的強(qiáng)度和性能產(chǎn)生影響并降低路基質(zhì)量，同時(shí)也會(huì)破壞基層內(nèi)部力學(xué)結(jié)構(gòu)，使其難以抵御外部壓力，結(jié)構(gòu)整體的作用力失衡，最終便會(huì)引發(fā)路面嚴(yán)重的裂縫問題，對(duì)內(nèi)部系統(tǒng)產(chǎn)生直接影響。正常情況下裂縫問題均是產(chǎn)生于基層表面，并呈現(xiàn)出縱向裂紋或龜形裂紋的形態(tài)，在車輛外力的壓迫和作用之下，裂紋的數(shù)量也會(huì)不斷增加，寬度變大，進(jìn)而直接破壞和影響路面工程，同時(shí)還會(huì)對(duì)路面工程系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響，使得高等級(jí)公路工程整體性能大幅度下降，難以充分發(fā)揮其實(shí)際價(jià)值。

1.2 路面基層非荷載性裂縫

自然因素是引發(fā)非荷載性裂縫問題的主要原因，在外部環(huán)境的作用和影響之下，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生溫縮裂縫和干縮裂縫等問題，一旦這些問題長期存在在基層結(jié)構(gòu)當(dāng)中，則基層結(jié)構(gòu)將會(huì)在內(nèi)部應(yīng)力的影響作用之下產(chǎn)生裂縫問題。

溫縮裂縫在溫度的作用之下，基層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生熱脹冷縮現(xiàn)象，進(jìn)而直接出現(xiàn)裂縫問題。對(duì)以往的案例進(jìn)行分析和研究可發(fā)現(xiàn)，溫縮是引發(fā)水穩(wěn)裂縫問題的主要原因。

干縮裂縫是水含量在不斷變化的過程中，使得水穩(wěn)基層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生波動(dòng)現(xiàn)象，在水化反應(yīng)之下，路面基層建材中的含水量逐漸減少，進(jìn)而引發(fā)分子間隔作用和毛細(xì)管作用，也包括碳化和吸附作用。在高溫地區(qū)干縮裂縫問題發(fā)生概率較高，這一類地區(qū)水含量變化幅度較大，由此也加大了該問題的發(fā)生概率。在橫斷方向也常見干縮裂縫問題，但差異性較大，長度、間距以及形狀等方面均存在較大差異，干縮裂縫問題通常不會(huì)對(duì)工程造成嚴(yán)重影響。在處理過程中只需覆蓋瀝青材料便可輕松解決。

2.公路抗裂性水穩(wěn)碎石基層配合比設(shè)計(jì)

2.1 公路路面基層設(shè)計(jì)依據(jù)

根據(jù)交通部JTG/T F20-2015《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》，結(jié)合[蘇高技（2006）219號(hào)]《江蘇省高速公路抗裂型水泥穩(wěn)定碎石路面基層施工指導(dǎo)意見》及本地區(qū)材料的實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的配合比設(shè)計(jì)。

參照抗裂型水泥穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)特性，通過選擇采用的連續(xù)級(jí)配粗集料形成嵌擠結(jié)構(gòu)的骨架，在骨架空隙中有效填充密實(shí)的水泥和細(xì)料，從而形成一種骨架密實(shí)型的無機(jī)結(jié)合料。

2.2 配合比設(shè)計(jì)

為減少基層裂縫要做到三個(gè)限制，在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上限制水泥用量，在減少含泥量的同時(shí)限制細(xì)集料、粉料用量，根據(jù)施工時(shí)氣候條件限制含水量。具體要求水泥劑量￡5.5%，0.075mm以下顆粒含量￡5%，含水量不超過最佳含水量的1.0%。

初次配合比設(shè)計(jì)：結(jié)合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，并借助以往實(shí)踐案例，在調(diào)試配合比過程中可通過干法的方式進(jìn)行材料加工，但其中粉塵含量會(huì)相對(duì)較高。除此之外，混合料級(jí)配整體通過率也很難達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，必須要選用水洗的方式進(jìn)行彌補(bǔ)，才可確保相應(yīng)指標(biāo)達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

二次配合比優(yōu)化在此過程中，應(yīng)以初次配作為基礎(chǔ)和前提，對(duì)其中的不足和缺陷加以明確，同時(shí)還應(yīng)全面掌握混合料中的粉塵含量，通過相應(yīng)措施對(duì)級(jí)配進(jìn)行微調(diào)。

施工作業(yè)中建議配合比設(shè)計(jì)時(shí)水泥計(jì)量控制在3.5%～4.5%之間，含水量的增加需要根據(jù)天氣的實(shí)際情況而定，增加值需要控制在0.5%～1.0%之間，集料級(jí)配盡量取下表范圍的中值：[6]

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3.公路改建施工工藝控制分析

3.1 拌和工藝

在此環(huán)節(jié)中，需重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)問題：在安裝好攪拌站之后，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)數(shù)量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，如此可確保在后續(xù)計(jì)量工作中，能夠獲得達(dá)標(biāo)的精度。在對(duì)冷料斗進(jìn)行分隔的過程中，需對(duì)料斗平衡進(jìn)行精準(zhǔn)控制，還應(yīng)保證料位的穩(wěn)定性不可超出料斗邊緣，如此可有效避免“竄倉”問題的發(fā)生。

3.2 運(yùn)輸工藝

在此過程中，應(yīng)妥善的落實(shí)好混合料保護(hù)工作，以免產(chǎn)生水分流失的問題，控制好入場記錄和驗(yàn)收工作，提升運(yùn)輸車輛質(zhì)量，為混合料運(yùn)輸工作的順利開展提供保障[7]。

3.3 攤鋪工藝

該環(huán)節(jié)中，應(yīng)妥善的落實(shí)好攤鋪前、中、后各階段實(shí)際工作，并確保下承層濕度達(dá)標(biāo)，以此為攤鋪工作的順利開展提供便利條件。同時(shí)對(duì)攤鋪深度進(jìn)行合理控制，以免產(chǎn)生混合料離析問題。

3.4 碾壓工藝

在此應(yīng)首選大功率壓路機(jī)械，通過全液壓振動(dòng)的方式，對(duì)設(shè)備激振力進(jìn)行強(qiáng)化，對(duì)混合料進(jìn)行有效碾壓，確保了碾壓工作的有效性和及時(shí)性，才能為混合料水含量提供保障。

3.5 路面養(yǎng)生工藝

抗裂型水穩(wěn)級(jí)配的實(shí)際特點(diǎn)，決定了相關(guān)養(yǎng)生工作的特殊性。由于抗裂型水穩(wěn)級(jí)配具有透水性強(qiáng)、粉塵含量小、粗骨料多、基層保水性差等特征，因此若不能及時(shí)的落實(shí)養(yǎng)生工作，便極易導(dǎo)致基層表面不成形，松散等問題。可見養(yǎng)生工作的開展與抗裂型水穩(wěn)質(zhì)量息息相關(guān)。在養(yǎng)生過程遵循以下原則：第一，試驗(yàn)檢查達(dá)標(biāo)后第一時(shí)間開展養(yǎng)生工作，通土工布灑水的方式進(jìn)行保濕，優(yōu)先選擇防滲土工布；第二，在養(yǎng)生期間對(duì)交通進(jìn)行封閉，禁止灑水車之外的任何車輛通行；第三，派遣專業(yè)人員對(duì)養(yǎng)生工作進(jìn)行監(jiān)管，并對(duì)養(yǎng)生記錄進(jìn)行完善填寫，具體內(nèi)容包括養(yǎng)生狀況、灑水次數(shù)、養(yǎng)生時(shí)間等等，養(yǎng)生時(shí)間通常在7天左右，在此期間保證表面濕潤；第四，結(jié)束養(yǎng)生工作之后，要進(jìn)行驗(yàn)收與檢查，一周之后便可獲得完整的芯樣。

4.結(jié)束語

綜上所述，水穩(wěn)基層結(jié)構(gòu)質(zhì)量與整體的工程建設(shè)質(zhì)量息息相關(guān)，同時(shí)也是公路交通改建工程開展過程中的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)，唯有確保水穩(wěn)基層結(jié)構(gòu)質(zhì)量，才能從根本上降低裂縫問題的發(fā)生概率，最大限度的提升工程建設(shè)質(zhì)量。若想實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，需對(duì)配合比設(shè)計(jì)及實(shí)際施工進(jìn)行嚴(yán)格控制，這些問題需引起相關(guān)單位的高度重視。