(廣西壯族自治區北流公路養護中心,廣西 玉林 537400)
水穩基層即水泥穩定砂礫層,就是將水泥混入砂礫中,進行攤鋪、振搗、壓實等操作后的混合材料作為水泥穩定土。水泥基層對瀝青路面的穩定和堅固有著決定性作用,是保障公路質量的重要基礎。因此,在施工過程中需要對水穩基層的裂縫問題引起高度重視,及時發現,及時處理。公路施工中水穩基層出現裂縫的原因是多方面的,與環境溫度和荷載沖擊密切相關,也存在施工工藝方面的問題。為了避免水穩基層出現裂縫,應當嚴格管控施工材料、強化施工控制,并加強公路的養護管理,進而達到良好的施工效果,提升公路建設水平。
公路施工中水穩基層易受環境溫度的影響而產生裂縫,極大地降低了公路質量。在公路基層施工結構中,施工規模對比熱容的影響很大,施工規模越大,比熱容就越小,這就容易使公路基層施工內外部的溫度存在較大差異[1]。溫度差異使得水泥結合料內部熱脹冷縮,產生裂縫。含有水泥成分的混合料在凝結硬化過程中會產生較多熱量,但內部熱量不易散出,因此其內部會一直持有較高的溫度。在高溫條件下,內部體積不斷增大,而水泥外部受外界環境氣候等因素的影響極易產生冷縮現象,內部體積不斷增大,而外部不斷收縮,就會導致裂縫的產生。這種內外之間的巨大溫度差異是水穩基層出現裂縫的一個重要原因。而造成這種溫差的原因還可能是太陽光照過強,熱量過高導致公路基層施工結構受損,對公路造成破壞。
公路施工中水穩基層出現裂縫的另一個重要原因就是荷載沖擊,強大的沖擊力使公路基層施工結構遭到破壞,降低了水穩基層的穩定性。當前,公路基層施工環境日益復雜,施工過程中容易受到外界荷載沖擊,主要表現在施工現場所需機器設備等對公路基層施工結構的強大沖擊力。工路基層施工結構本身就不具備負載重型機具的承載力,再加上這些機具所帶來的巨大荷載沖擊又是不規則的,而且會反復出現,這種沖擊力之強,也導致公路基層施工結構被破壞的程度更大,甚至產生裂縫[2]。一旦公路基層施工結構有了裂縫,其對上方混凝土的承載力會更弱,會越來越不穩定,公路質量下降的同時,也存在很大的安全隱患。除此之外,長期降雨,地下流水容易腐蝕公路基層結構,也會造成水穩基層裂縫,影響交通安全。
施工工藝是影響公路基層施工質量的關鍵因素,施工工藝不到位會使水穩基層出現裂縫,影響公路工程的整體效果。公路基層施工過程中施工工藝上的問題首先體現在對混合料的管控方面,由于沒有遵照施工標準控制好混合料的含水量,時常出現混合料含水量過多的現象,進而造成混合料難以被壓實,不能成型的問題。混合料的含水量過大會給碾壓作業造成極大的阻礙,也會降低公路基層結構的穩固性。再就是攤鋪,多以兩臺攤鋪機呈階梯式攤鋪,而兩臺機器在速度上多少存在一些差距,無法實現完全統一,這也是裂縫產生的一個原因,對施工效果有一定影響。此外,脫模作業中脫模劑也是影響公路基層施工效果的重要因素,如果脫模劑的質量和調配達不到施工標準,就會造成公路基層表面有許多細小粒點,不平滑,這些氣泡的產生最易使公路基層出現裂縫,對公路的質量產生極大的影響。還有一個問題就是公路基層竣工后的養護管理沒有做好,很多施工單位只注重工程進度,而忽視了后期的養護管理,即使實施了灑水保濕等表面上的養護措施,也并沒有觀察基層表面的吸收情況,水分被風干,反而使水泥加速水化,導致水穩基層出現裂縫,增加路面障礙。
公路施工中水穩基層裂縫的防治應當先從施工材料的管控開始,嚴選施工材料,并進行合理的材料配合比設計,為公路基層結構的穩固提供保障。在施工材料的選擇上應當嚴格遵守國家對公路施工的要求,控制好水泥、砂土、碎基石等材料的質量,對材料中的含砂量及密度按照操作規范進行嚴格、精細的檢測,確保其支撐作用[3]。尤其要注重水泥材料的質量,高質量的水泥材料是預防水穩基層裂縫的關鍵因素,因此,要加強對水泥材料的管控。水泥以三氧化硫及石膏含量少、相對較細的為宜,骨料應選結構較密、不易吸水、含泥量少的。在材料的配合比設計方面,應當根據操作規范適當調整級配,以減少用水量及水泥含量,最好選擇骨架密實的結構,并結合施工情況,對粗骨料的含量進行適當調整[4]。只有首先保障施工材料的質量和材料配比上的合理性,才能確保后續工程的順利實施,有效預防公路施工中水穩基層裂縫的產生。
鑒于施工工藝對公路基層施工質量的重要影響,在公路工程建設中,必須強化施工控制,確保工藝到位,避免水穩基層出現裂縫。在公路基層施工過程中,需要對碾壓層的含水量進行控制,還要按照規范進行材料級配,尤其在水泥的使用方面,需要格外注意,水泥的用法和用量對水穩基層裂縫的預防至關重要。其中最為關鍵的就是要控制好水泥的終凝時間,這就需要在對公路基層進行攤鋪、壓實及運輸過程中,綜合考慮多方面因素,對水泥的終凝時間嚴格把控,最大程度地提升公路基層施工質量。還需注意,水泥的終凝時間與季節、溫度有一定的相關性,冬季終凝時間較短,夏季終凝時間應長一些。這對于水穩基層出現裂縫的現象有很好的預防作用,能夠有效增強公路基層穩定性,為公路質量提供保障。
公路施工中水穩基層裂縫的防治不僅要加強原材料及施工控制,更為重要的是加強養護管理。將水穩基層碾壓成型,水泥面達到穩定狀態時,需要適時對其灑水,并且要多次、大面積進行灑水作業。結合路面實際情況,根據不同地段的實際需求進行灑水,夏季高溫時期應當增加灑水次數,避免因缺水而出現裂縫的現象發生。夏季施工,應當采取有效措施減少水穩基層內外部的溫度差異,冬季施工,則可用薄膜蓋住公路基層表面,防止熱脹冷縮,出現裂縫[5]。還要注意,公路施工完成后必須達到一定的穩固程度,符合承載標準,才能允許通車,以免在公路基層承載力不足時負載過重而產生裂縫。對公路基層的養護管理應當因地制宜、因時制宜,采用科學的養護手段,精細化管理,才能有效防治水穩基層裂縫,提升公路質量。
本文分析了公路施工中水穩基層出現裂縫的原因,并從嚴格管控施工材料、強化施工控制以及加強養護管理等方面對公路施工中水穩基層裂縫的防治措施進行了探討,希望能為公路工程建設提供一些參考。