探讨水泥稳定基层在二级公路应用中的利与弊
2014-08-15杨政武
杨政武
(贵州省雷山公路管理段)
1 在二级公路中应用水稳层的优点
1.1 水泥稳定基层与路基及路面结合形成有机体
水泥稳定层起到了连接土质路基以及硬质路面的作用,是一个过度层,应用于二级公路中可得到较好压实度,且能有效地与路基、路面结合,形成有机体。
1.2 水泥稳定基层的粗沙碎石可降低路基积水
路面的承载能力可能会因为路基的积水而下降,水泥稳定基层的粗沙碎石具有良好的滤水性,可以较迅速地排除积水,从而提高路面的水稳定性能。
1.3 水泥稳定基层具有一定的强度
在高于路基且低于路面的位置处,水泥稳定基层不仅能够满足承载负荷,并且保证了铺设路面的厚度,它的强度能够在基层混合灰剂量不高于6%的条件下超过6 MPa。为了适应不同等级的道路,一般水泥稳定基层的强度可以在较大范围内进行调整。不同的材料强度适用于不同的路面结构层位,水泥稳定基层的强度和抗拉系数要优于一般材料,其刚度与强度对于公路施工较为适合。
1.4 水泥稳定基层具有较好的韧性
水泥稳定基层的强度高,因此它的持久性和稳定性要优于其他的结构。使用过程中,水泥稳定基层大都不会出现水泥混凝土因收缩而产生裂纹的现象,它具有较好的韧性,在一定程度上能够把路面承载负荷扩散到路基上,降低路面承受力,减少路面损害。
1.5 水泥稳定基层使用寿命长,可降低建设成本
水泥稳定基层的使用寿命较长,降低了道路建设的远期成本,应用于二级公路建设中,相应地减少了建设成本,提高了资金利用率。
2 在二级公路应用中水稳层的弊端
2.1 水泥稳定基层在选取水泥的剂量及材料级配方面不好控制
据统计,我国公路系统中的某些水泥混凝土路面存在破损较多、较快等的现象,其中的大多数设置的路面结构层总厚度仅为440 mm,其中混凝土面板厚度仅为240 mm,基层则仅采用了厚度为200 mm的半刚性基层。如果水泥的用量选取不当,则可能会出现混合料松散及和一些成团的现象;如果砂率设置不当,则可能会出现不容易捣密实或者出现没有足够粘聚性的现象;如果水灰比选用不正确,则可能会有分层离析的现象出现;若在混合料的配合比计算上不精准,其搅拌时间也未达到要求,或缺少严格的管理,就会对混合料的和易性、均匀性等产生影响,使工程质量出现严重问题。
2.2 水泥稳定基层的收缩系数大,易产生裂缝
水泥稳定基层对施工质量要求相对较高,对施工的时间以及原材料选择也都有相应的要求,倘若施工方式方法不恰当,且水泥稳定基层大多是用于高级或次高级公路路面的,施工路面将很容易出现裂缝。我国公路路面的主要承重层一般都采用水泥稳定级配集料,这样的材料容易导致半刚性基层出现收缩裂缝,且可能会使沥青混凝土面层出现反射裂缝,原因在于其固有的温缩以及干缩特性。在高等级路面的沥青面层铺筑之前,水泥稳定基层常会出现裂缝,尤其是那些经过冬季的跨年度工程,其裂缝的情况较为严重,这样就很有可能导致反射裂缝的产生,并且拉裂沥青面层,更甚者将出现透水唧浆,使得沥青层面的寿命大大减少。
在达到要求的强度前提下,我们应尽量地减少水泥剂量,建议水泥剂量的选取范围约为4.5% ~5.5%之间。施工期间,水分和温度也应该保持在一定的范围之内,以减少收缩裂缝和反射裂缝的产生,保证半刚性基层的质量,达到路面的使用寿命延长的目的。
2.3 水泥稳定基层存在的缺点
水泥稳定基层的缺点主要是对湿度以及温度的敏感性强,湿度和温度的变化容易使其产生裂缝并且会反应到路面,导致其耐久性变差,也会导致冲刷和唧浆现象的发生。根据曾经在麻江县修建公路的经验,南方降水多,湿度大的特点,对水稳层的成型是严峻的考验。南方公路施工要考虑天气因素,选择干燥天气较为适宜。
3 在二级公路应用中水稳层的注意事项
水泥稳定基层在二级公路应用中应注意以下事项:在公路施工过程中,要严格控制混合料的灰剂量、含水量及其级配范围。另外,施工过程中要及时调整用于混合料摊铺的设备,尽量避免在施工进行中停车检修,原因在于长时间的停滞会对混合料的碾压工作造成影响,会使得碾压的密实度和强度降低,影响工程质量。在碾压施工过程中,压路机设备操作人员应注意操作进度以及时间,必须保证混合料在可塑的状态下进行碾压工作。必须在水泥稳定碎石基本成型后,对其进行洒水养生,养生时间一般不能少于一个星期。施工中形成良好的板体是极其重要的,因此也要采用后期养生,以进一步提高水泥稳定基层的强度。炎热的夏季温度较高,为避免基层失水产生收缩裂缝,应不间断地对其洒水,做好养养生保证工程质量。基层养生期间,应对道路交通实行严格的管制,严禁大型的重载车辆在施工路段内通行。
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