孫利春
【摘 要】由于水穩碎石基層是脆性材料,容易在外界溫度濕度變化時或由于施工過程控制不嚴時產生平整度差和厚度、壓實度、強度不夠等問題。本文針對一些施工問題,分析了水穩碎石基層常見問題,并提出質量控制措施,希望能提高路面質量,保持道路的正常使用功能。
【關鍵詞】路橋;水穩基層;問題;控制
前言
水泥穩定碎石混合料在公路工程中的應用是非常廣泛的,其主要使用在公路的底基層以及基層結構中,由于水泥穩定碎石基層具有非常好的水穩性、板體性以及早期強度高等優點,并且原材料來源非常容易,所以越來越受到建設單位高度重視,但是如果我們在進行水泥穩定碎石基層施工時,施工質量控制不夠嚴格、不能按照施工技術規范的要求進行施工,就會出現各種質量問題,比如基層開裂、離析和平整度差等,筆者主要結合自己多年的公路工程的施工經驗,對水泥穩定碎石基層的裂縫、離析以及平差度差的成因和控制措施進行論述。
1水泥穩定碎石基層質量控制的必要性
路橋作為我國現階段重要的交通方式之一,基層質量直接影響著路橋整體的運行情況。一般而言,路橋基層都會選擇使用水泥穩定碎石,這種基層承載能力強,此外,強度與剛度都能夠滿足路橋日常的運行要求,但卻容易出現裂縫等問題,一旦病害沒有得到有效的控制,路橋穩定性即會受到影響,損害路橋的整體性能是小,危及駕駛人員的生命安全是大。路橋建設周期長,成本大,竣工投入使用之后,要盡量減少維修次數,每一次維修都需要耗費大量的成本,而且路橋往往是連接全國城鄉的交通要道,每次維修都會造成各地交通的不便,再加之,基層如果出現問題,其維修的難度比較大,所以事先就應該做好相關控制工作。
2水泥穩定基層常見質量問題及原因分析
水泥穩定基層易出現四個質量問題:(1)平整度差;(2)厚度不夠;(3)壓實度不夠;(4)強度不夠。要消除這些質量問題,首先要搞清它們的形成原因。
2.1平整度差。是由于水泥穩定基層混合料含水量不一致,級配變化;再一個就是在攤鋪機履帶輪下有墊物。這幾個原因往往會導致混合料壓實度系數產生不一致情況。所以,應保持混合料的各種指標一致性,必須提高碾壓工藝水平。另外,壓路機的操作手的操作水平高低,也會影響到基層的平整度。
2.2厚度不夠。這也是混合料含水量、級配變化造成的。含水量和級配的改變,使壓實系數相應改變,測量人員往往也會不斷改變壓實系數,進而導致基層厚薄不均,高程超過允許的偏差值,最終出現厚度(或高程)不夠現象。
2.3壓實度不夠。主要原因是混合料含水量、級配的問題最終造成基層壓實不夠。
2.4強度不夠。造成基層強度不夠的主要因素是混合料灰劑量和級配不夠、不合理造成的。因混合料灰劑量偏小,起粘結作用的細顆粒偏少,導致基層成型、鈣化后存在一定空隙,不能密實。水泥在基層混合料中,起到主要的鈣化作用,細顆粒在基層混合料中,起著粘結的作用。因此,通過控制細顆粒在混合料配比中的百分比,可以減少空隙增大密度。
3路橋水泥穩定碎石基層問題的控制措施
3.1做好原材料的選擇工作
3.1.1 水泥。首先,依據路橋建設標準要求,選擇合適的品種,因為水泥品種不同其各項性能都存在著不同程度的差異,以收縮性能為例,礦渣水泥的收縮性能要好于硅酸鹽水泥,而且標號與水泥收縮性之間也存在著相關的關系,也就是說,標號高的水泥,其收縮性能也就大,通常而言,如果路橋建設沒有特別的要求,選擇硅酸鹽水泥即可滿足建設要求。其次,抗折強度也是選擇水泥需要考慮的問題之一,抗折強度越大的水泥,其產生裂縫的可能性也就越小。但是在施工中,施工人員更多的會關注水泥的抗壓強度,而忽視抗折強度,這也是水泥穩定碎石基層出現裂縫的主要原因之一。第三,因為路橋基層施工需要消耗大量的水泥,甚至會出現供應不足的情況,施工單位為了趕上進度,當水泥出廠之后,沒有進行有效的存放,直接將其加入到混合料之中,而水泥拌合期間,非常容易出現水化熱現象,進而出現了溫度裂縫。
3.1.2 集料。集料需要注意以下三點問題:(1)細料含量是需要注意的重點問題,集料中細料含量不宜過多,因為其含量越多,基層中的粘性成分所占的比例也就越大,這會影響集料的塑性。選擇集料時,需要使用篩孔,通常篩孔尺寸為0.075mm,一般而言,細料占集料的比例不能超過5%,其塑性指標也不宜過大,最好不要超過4,如果沒有使用上述尺寸的篩孔,可能會存在過多的粉塵,粉塵越多,水泥穩定碎石基層的收縮系數會相應的提高,必然會出現裂縫,因此正確選擇集料的重點就是選擇恰當的篩孔;(2)其次,粗骨料正確選擇也十分關鍵,一般情況下,粗骨料都會選擇使用花崗巖碎石,其規格應該在1-3cm之間,石屑規則應該在1cm以下,通常情況下,其篩選的結果應該滿足下表的要求;(3)細骨料的選擇,細骨料也是集料不可缺少的一部分。
3.2注重配合比設計
首先,控制好設計強度,如果路橋基層混合料強度過高,則其出現裂縫的可能性就會加大。施工期間,設計人員與施工人員都需要做好組合控制工作,養護工作要到位,一般都是需要進行7d養護,養護期間,要保持其始終處于潮濕的狀態,7d齡期一到,將鉆件取出即可。其次,強度設計符合基本要求之后,要盡可能的降低水泥用量,雖然水泥用量越多,其混合料的強度也就越大,但是出現裂縫的可能性也就越大。通常情況下,水泥用量占整個混合料的4.5%左右即可,如果有特殊規定要求,其用量可以達到5.5%,但是絕不能超過這個比例,超過或者達不到標準要求,都會影響混合料最終的性能,但是如果在施工期間,水泥用量沒有控制好,施工人員可以利用調整級配的方式來彌補,也可以選擇調整水泥標號的方式來達到要求。
3.3施工控制
3.3.1 含水量控制
路橋水泥穩定碎石主要是有兩部分構成:一是水泥,二是集料,兩者通過不斷地拌合,經過水化凝結硬化最終形成基層,而這期間,含水量的控制工作異常重要,含水量既影響到基層的壓實程度,同時也關系到裂縫出現的可能性。因為混合料運輸期間會失去一部分水分,同時在碾壓期間水分也會散失,如果夏季施工更需要考慮到水分蒸發的問題,所以正常情況下,水泥穩定碎石含水量應該比要求的要高1%左右。含水量過低,不利于碾壓,因為基層表層非常松散,無法聚集,碾壓期間,非常容易起皮,影響碾壓效果。含量過高,非常容易形成裂縫。
3.3.2 混合料拌和
拌和時間必須要充分、均勻、穩定。拌和時間不足、拌和不均勻,易出現粗細料集中、離析等現象。混合料鋪筑成形后,由于不同地段、上下層之間的干縮、溫縮性不同,易產生裂縫。
3.3.3 混合料攤鋪與壓實
施工時采用2臺攤鋪機平行作業,減少混合料的離析現象。混合料攤鋪后,應盡快完成碾壓,縮短從加水拌和到完成碾壓的時間。如不及時碾壓,水泥就會產生部分凝結作用,再碾壓時,就會破壞已形成的水泥膠結作用,需要消耗壓實功,影響壓實度,混合料的強度和性能也會下降,抗裂縫能力也下降。
3.4養生
水泥穩定碎石成型后,必須進行灑水養生。養生時間不少于7天。后期養生對水泥穩定碎石的強度提高、板體的形成至關重要,特別在炎熱的夏天更應不間斷灑水。應在板體上覆蓋麻袋、草墊、土工布等物,再在上面灑水,可延長水分存留時間,節約用水。在養生期間,要嚴格執行交通管制,嚴禁大型重載車輛通行。
4把好質量檢測關
嚴格項目工程管理和監理,對工程常見病及時提出合理的整治措施。工程質量檢測項目較多,重點包括壓實度指標、平整度指標以及厚度指標。鉆芯取樣法是最適合水泥穩定基層質量控制的檢測方法,既能檢查鋪設的實際厚度,又能檢查芯樣各層次深度的壓實情況,特別是了解中下層深度的密實程度,及時調整壓實功率,確保基層質量達到要求。
5做好問題的處理
在公路工程施工項目中,總會碰到一些無法預料的問題,技術人員需要采取合理的方案加以解決。在水泥穩定碎石基層施工過程中,路面容易出現裂縫現象,可采用切割機對道路基層進行縱向切割,然后用混合材料涂補裂縫,如果混合材料出現脫落、松散,則需要組織專業施工人員進行開槽,將混合材料填補到開設槽面中。及時對路面裂縫進行處理,可以延長路面的使用壽命,也能減少路面維護成本,提高道路的使用率。對于路面開裂,可以使用專用設備刨松了原出現問題的水泥穩定碎石基層,并拌合添加骨料壓實成型,再增加20CM厚的級配碎石基層,壓實成型后封瀝青封油層,然后鋪裝瀝青混凝土路面。
結語
路橋施工質量的優劣于國家、于人們的生命財產安全都是悉悉相關的,基層施工對于路橋施工的重要性不言而喻,基層施工的安全性會直接影響著路橋的安全性。水泥穩定碎石基層的施工由于其特有的水泥水化硬化作用,施工工藝要求較高。要確保水泥穩定基層的施工質量及避免一些常見質量問題的出現,必須先充分了解它的工程特性。只有在充分了解和認識的基礎上,才能在施工過程中制定有針對性、有實用性的質量保證措施。
參考文獻:
[1]康建明;趙權威;水穩碎石基層雙層連鋪技術在公路施工中的應用[J];建材與裝飾;2019年31期
[2]曹雪平;水穩碎石基層施工質量控制[J];四川建材;2019年07期
[2]張磊;公路水穩碎石基層質量控制技術[J];建筑機械;2019年06期