梁翠景
摘 要:在我國經濟快速發展的背景下,公路行業不斷進步,水穩碎石施工技術的應用非常廣泛,能夠顯著提升瀝青路面的穩定性和安全性。基于此,本文從實踐出發,分析了水穩基層裂縫防治的相關內容,包括概況、原因以及預防和治理措施等,旨在實現經濟效益和社會效益的雙贏。
關鍵詞:公路施工;水穩基層;裂縫
在對公路進行施工的過程中,受到很多方面因素的影響,促使質量不能得到保障,也對人們的日常生活造成影響。水穩碎石施工技術因為具備很強的抵抗冷凍的性能,很高的水泥穩定性等,所以在公路施工中得到非常廣泛的應用,但是這種材料的使用中也有很多方面的劣勢,導致裂縫問題的產生,因此一定要選取長處,舍棄短處,并且采取一系列措施防治裂縫問題。
1 水穩基層概述
水穩基層稱為水泥穩定砂礫層,是指將水泥作為結合料加入砂礫中,通過攤鋪、振搗、壓實等工作手段得到混合料形成水泥穩定土,達到道路工程養護的目的,水泥穩定土包括水泥穩定細粒土、中粒土和粗粒土。水穩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定土,根據嵌入原理實施攤鋪、振搗、壓實等工作。水穩基層在初始階段具有較高強度,水穩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 水穩碎石裂縫類型及產生原因
1)干縮裂縫。干縮裂縫是水穩基層裂縫的又一種類,該種裂縫產生的原因與公路施工所需的重要原材料之一水泥以及水穩基層的含水量多少有關。通常情況下,在水穩基層含水量較少的情況下,會出現收縮等現象。眾多周知,為了加固公路基層,需要用到水泥等原材料,在使用水泥之前,需要提前進行調配,加入石塊、煤灰等一起攪拌,之后將這些攪拌物涂抹在公路基層上,直至水泥為主的攪拌物風干之后,就能起到良好的穩固效果。而就在水泥等攪拌物風干凝固的過程中,是需要消耗掉公路基層的大量水分的,水分一經散失,公路基層出現明顯收縮,由此在水穩基層產生干縮裂縫。
2)溫度裂縫。溫度裂縫,顧名思義,其形成原因與公路施工過程中的溫度因素密切相關,一般而言,如果在公路施工過程中,水穩基層的溫度過高或者過低都會形成裂縫,根據熱脹冷縮的物理學原理,在水穩基層溫度過高時,水穩基層會發生膨脹,并且因為其中水分流失過多而導致出現裂縫;在水穩基層溫度過低的情況下,水穩基層會發生嚴重收縮,并且收縮的幅度過高,導致出現裂縫。所以說,基于水穩基層在不同溫度變化出現的不良現象,施工人員要調節好溫度變化,防止水穩基層出現溫度裂縫。
3)網狀裂縫。是由于局部彎沉太大,在外力作用下產生的結構性破裂縫,相比較其他裂縫,這是一種破壞性比較大的裂縫,在暴雨、積雪、滲水等惡劣天氣下,可能會引起翻漿。網狀裂縫在初期形成時僅僅是細小的裂縫,但是隨著時間的推移,溫度的變化等外界因素,基層內部水分的不斷蒸發,裂紋會逐漸發展成為發散形裂縫,在外力作用下形成塌陷裂縫。
4)縱縫。基層施工中通常采用分層碾壓,第一層碾壓成型后,其厚度一般在15cm左右,由于沒有下部其他基層,因此要加強養護,防止其承載力太低而形成結構性縱縫。此外縱縫的產生,多是由于局部土基及底基層壓實度達不到規范要求引起,在重車的作用下產生的反射裂縫,有時呈弧狀分布,且表面形成一定的高度差。
3 裂縫的防治措施
1)控制原材料。要想有效預防公路施工中水穩基層裂縫問題,就要不斷加強對于原材料的控制力度。科學分級相關的材料,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,用反擊破碎設備來生產碎石,也可以將其進行對應分層。同時還要加強對于0.075mm以下細集料的含量控制,因為0.075mm以下含量的細集料,會導致水穩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,因為礦料內的鎂離子、鈣離子會和水穩結構中的硫酸離子、氯離子產生反應,從而產生膨脹裂縫,影響工程施工的質量。
2)配合比設計。合理的級配是半剛性基層強度形成的重要保證,也是防止裂縫產生的重要環節。集料的級配決不允許超出規范上限要求,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,防止細料增多使基層的干縮性應力增加。4.75mm篩孔通過量控制在中值,通過率過大,細集料偏多,易出現裂縫;通過率過小,粗集料偏多,攤鋪時易產生離析,使基層強度不均勻。在配合比設計中,基層強度取值要考慮全面,原則上是通過調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生的一個重要因素,試驗表明,水泥劑量超過5%時裂縫數量將明顯增加。
3)施工控制。在進行水穩基層施工的過程中,施工單位要對路面進行壓實。因此,要控制壓實度。在控制壓實度的過程中,施工單位應采用合理的壓實方法,選擇型號相符的壓實機進行路面壓實,施工單位一定要保證操作壓實機的工作人員能夠控制路面壓實的厚度,如果壓實的路面同正常的路面一樣,要能對混合料進行控制,在攤鋪的過程中要增加厚度,水泥需要增加,一般情況下,施工單位通常會選擇小型的壓實機,并對路面進行多次夯實,然后再對路面井圈進行加固,從而增加路面使用壽命。其次,在調配施工材料的過程中,要能盡可能的對水量進行控制,水泥在同其它材料混合后會產生水穩碎石,這時施工人員就要考慮水泥本身的含水量。為了提高水穩碎石的穩定性,增加其壓實度,在調加水份時,要進行相關的檢測,以避免水份過高或者過低,導致出現裂縫的現象。在夏季施工的過程中,施工單位一定要多添加1%的水份。
4)嚴格按要求開展驗收。根據相關施工技術規范的標準與要求,基層與瀝青層適宜在同一年內完成,這樣就能夠降低路基開裂的概率,為工程質量提供保障。對于公路工程來說,如果在底基層施工完成后沒有鋪筑瀝青,就可能會引發溫度裂縫與干縮裂縫問題。出現這些問題的原因主要是未能嚴格遵循施工技術規范標準,在溫差影響下導致較多裂縫出現。為此,應該嚴格遵循規范流程,保證基層和瀝青層在同一年內完成施工任務。此外在完成水泥穩定碎石基層施工以后,應該及時組織試驗檢測人員對整體施工質量進行現場的監測。
5)有效落實養護工作。為了確保公路水穩基層的質量,相關維護保養工作必不可少。一般來說,對于水穩基層的維護保養工作多在工程建設后期開展,在進行完相關工作之后,便可將公路投入使用。但是,通過相關實踐表明,不少公路干線在投入使用一段時間以后,水穩基層會出現裂縫問題,這在很大程度上與維護保養工作不達標有關。對此,為了給公路施工質量提供保障,施工單位需要定期開展對公路水穩基層的維護保養工作,在維護保養過程中及時排查引起裂縫的質量隱患,并且對出現裂縫的地方要及時修補,對公路的水穩基層進行一系列防護工作,防患于未然,切實保障公路水穩基層質量。
4 結語
總而言之,在出現裂縫問題之后應該馬上采取措施對其進行處理和改善,水穩基層造價低廉、性能強、承載力高、施工簡單,具有非常明顯的優勢,因此應用價值較大。在處理的過程中,需要結合實際情況,分析裂縫類型,找出裂縫原因,完善施工步驟,借助其原理,增強完整性與嚴密性,降低裂縫的發生概率,延長路面的使用時間。
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