如何防治公路施工中水穩(wěn)基層的裂縫

李妍妍 張娜

摘 要：水穩(wěn)基層是瀝青路面的重要組成部分，直接影響著瀝青的穩(wěn)定性和堅固性。需要充分重視水穩(wěn)基層的作用，在應(yīng)用的過程中進行全面控制。本文對水穩(wěn)基層的概念、裂縫出現(xiàn)的原因等進行了詳細(xì)分析，并提出了針對性的控制措施，旨在實現(xiàn)良好的施工效果，在降低成本的基礎(chǔ)上實現(xiàn)良好的施工效果。

關(guān)鍵詞：公路施工；水穩(wěn)基層；裂縫

1 水穩(wěn)基層概述

水穩(wěn)基層稱為水泥穩(wěn)定砂礫層，是指將水泥作為結(jié)合料加入砂礫中，通過攤鋪、振搗、壓實等工作手段得到混合料形成水泥穩(wěn)定土，達(dá)到道路工程養(yǎng)護的目的，水泥穩(wěn)定土包括水泥穩(wěn)定細(xì)粒土、中粒土和粗粒土。水穩(wěn)基層的作用原理為選取級配砂礫作為骨料，在砂礫空隙之間加入水泥材料形成水泥穩(wěn)定土，根據(jù)嵌入原理實施攤鋪、振搗、壓實等工作。水穩(wěn)基層在初始階段具有較高強度，水穩(wěn)基層的強度隨著使用時間的增加而增加，并很快形成堅固的整體，水穩(wěn)基層形成后，由于其強度很高，因此其可以作為道路工程路面基層施工中的最佳材料。

2 水穩(wěn)碎石裂縫類型及產(chǎn)生原因

2.1 干縮裂縫

水泥穩(wěn)定碎石在干燥空氣中硬化時，隨著水分的減少，體積將收縮變形，每隔一段距離產(chǎn)生均勻的干縮裂縫。水泥穩(wěn)定碎石產(chǎn)生干縮裂縫的原因與其水泥、水和碎石集料都有很大的關(guān)系。一方面混合料在凝結(jié)硬化過程中，水泥與水起水化反應(yīng)，消耗大量的水分。水泥含量越高，則消耗的水分越多。另一方面，碎石集料表面也要吸附水，集料中的細(xì)料成分越多，表面吸附的水分就越多。再者，基層施工過程中，含水量越大，蒸發(fā)散失的水分就越多。因此就越易產(chǎn)生干縮裂縫。

2.2 溫度裂縫

水泥的無機結(jié)合料內(nèi)部是由不同的礦物顆粒組成的三相，即固相、液相和氣相。在溫差的作用下，水泥的無機結(jié)合料內(nèi)部就會發(fā)生熱脹冷縮的現(xiàn)象，從而引起體積的變化，進而發(fā)生溫縮性裂縫。混合料中通常是含有5%左右的水泥，正是由于混合料中含有一定比例的水泥成分，所以水泥穩(wěn)定碎石具有熱脹冷縮的性質(zhì)。當(dāng)混合料發(fā)生硬化時，水泥發(fā)生水化作用會釋放出相當(dāng)多的熱量，但由于其內(nèi)部散熱緩慢，所以其內(nèi)部溫度會比較高。溫度越高，其內(nèi)部體積膨脹程度就越大，而水泥的外部是很容易遇冷發(fā)生收縮，這樣其內(nèi)部不斷的膨脹，外部不斷的收縮，內(nèi)外之間就會產(chǎn)生一個比較大的應(yīng)力。

2.3 沉降裂縫

沉降裂縫是水穩(wěn)基層在施工過程中出現(xiàn)局部沉降現(xiàn)象，而在公路壓實過程中沒有按照標(biāo)準(zhǔn)操作進行，進而在壓實重車的壓力下而產(chǎn)生的一種裂縫。一般情況下，公路施工中的碾壓過程都是分層進行的。每層基層的壓實都應(yīng)該嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)進行，壓實后基層的厚度要符合標(biāo)準(zhǔn)要求。然而實際上，由于施工技術(shù)不到位等原因，會出現(xiàn)局面基層壓實度不符合要求。如果沒有及時發(fā)現(xiàn)并采取相關(guān)措施，那么再次壓實的時候，在重力的作用下，水穩(wěn)基層會形成局部反射裂縫。沉降裂縫的出現(xiàn)，對于公路工程質(zhì)量所帶來的影響是非常直接的，特別是在私家車數(shù)量不斷增多的背景之下，該裂縫問題如果沒有能夠得到有效的處理，就容易引發(fā)各種各樣的交通安全事故。

3 裂縫的防治措施

3.1 控制原材料

要想有效預(yù)防公路施工中水穩(wěn)基層裂縫問題，就要不斷加強對于原材料的控制力度。科學(xué)分級相關(guān)的材料，為了后期能夠有效摻配，要用天然砂礫作為底基層，并用振動篩進行分級，通常可以分為四檔，再用碎石作為基層，用反擊破碎設(shè)備來生產(chǎn)碎石，也可以將其進行對應(yīng)分層。同時還要加強對于0.075mm以下細(xì)集料的含量控制，因為0.075mm以下含量的細(xì)集料，會導(dǎo)致水穩(wěn)半剛性基層干縮裂縫和溫縮裂縫，其含量越大，收縮性也就越強，塑性也就越大，則裂縫就越多，因此這就要加大對于0.075mm以下細(xì)集料的控制力度。另外還要加強對于用水無機鹽含量的控制，因為礦料內(nèi)的鎂離子、鈣離子會和水穩(wěn)結(jié)構(gòu)中的硫酸離子、氯離子產(chǎn)生反應(yīng)，從而產(chǎn)生膨脹裂縫，影響工程施工的質(zhì)量。

3.2 配合比設(shè)計

合理的級配是半剛性基層強度形成的重要保證，也是防止裂縫產(chǎn)生的重要環(huán)節(jié)。集料的級配決不允許超出規(guī)范上限要求，宜在中值稍偏下，既能保證骨料嵌擠密實，又能控制0.075mm以下粒徑含量，防止細(xì)料增多使基層的干縮性應(yīng)力增加。4.75mm篩孔通過量控制在中值，通過率過大，細(xì)集料偏多，易出現(xiàn)裂縫；通過率過小，粗集料偏多，攤鋪時易產(chǎn)生離析，使基層強度不均勻。在配合比設(shè)計中，基層強度取值要考慮全面，原則上是通過調(diào)整集料級配來提高強度，降低水泥使用劑量，水泥劑量是影響基層裂縫產(chǎn)生的一個重要因素，試驗表明，水泥劑量超過5%時裂縫數(shù)量將明顯增加。

3.3 施工控制

在公路施工中水穩(wěn)基層質(zhì)量監(jiān)管工作中，要想從根本上保證施工監(jiān)督防控工作的合理性，就要按照標(biāo)準(zhǔn)化流程對施工質(zhì)量進行集中約束。第一，要對原材料進行質(zhì)量監(jiān)管和控制，結(jié)合施工項目的實際規(guī)劃按照設(shè)計要求選擇更適合的水泥級配，一般采取的是32.5級或者是大于32.5級別的硅酸鹽水泥，確保初凝時間在3h以上、終凝時間在6h～10h。結(jié)合施工項目對具體參數(shù)進行指標(biāo)判定，從根本上維護質(zhì)量管理效果。第二，完善施工準(zhǔn)備工作。首先，相應(yīng)施工人員要對基底進行徹底清掃，確保下承層平整、密實且沒有松散層。需要注意的是，在實際清掃過程中，要指派專人進行路床邊緣虛土的處理，保證攤鋪機前至少有500m的作業(yè)面。其次，要攤鋪過程中維持下承層的濕潤程度，避免路床表面出現(xiàn)異常的泥狀或積水問題，從根本上提高應(yīng)用管理工序的合理性。最后，要對施工路面的底基層、基層進行質(zhì)量監(jiān)督和管理，并且利用撒水泥的方式合理性增強整體結(jié)構(gòu)的粘結(jié)效率，對應(yīng)的水泥用量要按照1kg/m2進行控制。

3.4 有效落實養(yǎng)護工作

在水穩(wěn)基層裂縫的防治中，加強養(yǎng)護工作是非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。當(dāng)水穩(wěn)基層經(jīng)過碾壓成型后，應(yīng)該要定時對其進行灑水。在不同的季節(jié)施工，所采用的養(yǎng)護措施也會有所差異。當(dāng)施工季節(jié)為溫度較高的夏季，則要利用科學(xué)的措施有效降低水穩(wěn)基層表面與內(nèi)部的溫度差，避免溫度裂縫的形成。在冬季施工后，要對水穩(wěn)基層采取一定的防凍措施，避免溫度過低而使得基層內(nèi)水分結(jié)冰，導(dǎo)致基層體積膨脹。可以用麻袋或者是塑料薄膜將基層表面覆蓋住，降低外界環(huán)境對水穩(wěn)基層的影響。一旦基層由于結(jié)冰而膨脹，當(dāng)天氣回暖后，冰融化體積減小，就會形成裂縫。因此，在施工后，不管是外界環(huán)境如何，都應(yīng)該要采取措施，做好水穩(wěn)基層的養(yǎng)護工作。

4 結(jié)語

在公路施工中水穩(wěn)基層質(zhì)量管理工作中，相關(guān)人員需要結(jié)合實際情況，對存在的問題進行詳細(xì)分析，將水文、氣候、土壤等情況進行全面性了解。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合裂縫的類型和出現(xiàn)的原因，按照規(guī)定的流程，做好原材料的控制、配合比設(shè)計、施工細(xì)節(jié)、養(yǎng)護等工作，降低裂縫出現(xiàn)的概率，切實提高公路工程的質(zhì)量，實現(xiàn)理想的經(jīng)濟效益和社會效益，為國民經(jīng)濟的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

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