浅析水泥稳定基层切缝防止裂缝反射沥青面层的措施

2016-08-12郑开龙中铁十一局集团第二工程有限公司湖北十堰442013

低碳世界 2016年13期

关键词：切缝摊铺机摊铺

郑开龙（中铁十一局集团第二工程有限公司，湖北　十堰　442013）

郑开龙（中铁十一局集团第二工程有限公司，湖北十堰442013）

水泥稳定基层易产生裂缝而影响路面使用寿命，通过对水稳基层加强施工质量控制，对水泥稳定基层切缝并铺设玻纤格栅，减少或避免水稳基层产生裂缝反射沥青面层破坏路面结构，影响行车。

水稳基层；切缝；玻纤格栅

水泥稳定碎石具有良好的力学性能和板体性，其初期强度高并且随着龄期的增长强度增强。其力学强度可以根据需要增加水泥剂量来进行调整。水稳基层一般水泥剂量在4～5%。具有强度高、水稳性好、抗冲刷等优点。但脆性大，对温度和湿度敏感性强，温度和湿度变化易产生裂缝并反射到路面，从而降低路面强度和使用性。

麻竹高速公路宜城至保康段项目地处亚热带季风气候区，气候温和，四季分明，雨量充沛，年平均气温10.4～11℃，区内东西温差大于南北温差。夏季雨多，冬季雨最少。这种湿热天气对水稳基层裂缝产生影响很大。

1　设计与施工情况

麻竹高速公路宜城至保康段水泥稳定碎石基层主要设计指标为：单幅基层宽度11.82m，厚度18cm，水泥剂量5%，压实度≥98%，7d无侧限抗压强度≥4.0MPa。

基层施工方法：水泥稳定碎石基层采用水稳拌合站厂拌，大吨位运输车运输，2台摊铺机梯队摊铺。

原材料：水泥采用湖北钟厦水泥有限公司的P·C32.5缓凝水泥，其初凝时间大于4h，终凝时间大于6h，小于10h。集料采用南漳县国安石灰石料有限责任公司生产的19～31.5mm、9.5～19mm、4.75～9.5mm三种规格石料。

2　水稳基层施工工艺

2.1混合料的拌合

水泥稳定碎石上基层混合料采用稳定土厂拌设备拌和，拌和机型号为徐工XC800型两级搅拌缸串联拌合，设置5个料斗。上料采用3台ZL50装载机配合上料。

2.2混合料的运输

混合料用大型自卸车运输，混合料运输途中用篷布覆盖好。行车道及摊铺现场经常洒水，保持湿润，避免尘土飞扬污染混合料。运料车司机必须按前、后、中的顺序装料，减少离析。

2.3混合料的摊铺

2.3.1准备下承层

开工前对下承层进行质量验收，经监理工程师批准后方可进行下步施工。铺筑前清除下基层表面的浮土、杂物、积水等，对表面适当洒水湿润。为了保证上基层两侧线形直顺、宽度一致、压实效果和施工横坡满足要求，设置纵向钢模板，钢模板采用不少于三根角钢上下错开连接支撑，角钢另一端采用钢钎固定，模板之间采用榫卯连接。

2.3.2施工放样

开始摊铺的前一天进行测量放样，以中线为基准，在两侧放出两条钢丝线，用于控制摊铺机厚度的控制线的钢丝拉力不小于800N。托架间距直线段10m，曲线段5m。两摊铺机之间高程控制用铝合金导轨梁控制，前面摊铺机以钢丝和铝合金导轨梁为基准进行摊铺，后面摊铺机一边在已铺好面上走滑靴、一边走钢丝线控制标高。

2.3.3混合料的摊铺

摊铺机就位，确定摊铺机起始摊铺位置后，在钢丝线上挂线，然后在下承层上垫方木，摊铺机就位坐落在方木上，调整摊铺机仰角及传感器。在摊铺机中间链齿箱处加装反向叶片，防止摊铺机中间链齿箱处的纵向离析；降低布料器前挡板，或者焊接前挡板，以减少其离地高度，防止摊铺的竖向离析。安排专人检查铲除局部粗集料“窝”，并用新拌混合料填补。质检人员随时检查摊铺厚度、标高及平整度，出现异常情况，立即采取补救措施。汽车喂料时由专人指挥倒车，不得碰撞摊铺机，汽车挂空档，摊铺机推着汽车前进。下坡铺筑时，应略带刹车，以防溜车事故发生。

2.4混合料压实

混合料碾压程序为：先稳压-弱振-强振-最后稳压，压至基本无轮迹为止。适宜作业（碾压）长度为50～80m，气温高时紧跟碾压。碾压段落层次分明，设置明显的分界标志。稳压要充分，振压不起浪、不推移。强振过程中，应注意避免过振，造成结构层表面松散和集料振碎现象。

表1　碾压组合方案

碾压过程中，上基层的表面应始终保持湿润，如水分蒸发过快，现场发现含水量不足时，可适当喷洒（宜呈雾状）少量的水。碾压过程中要特别注意桥头搭板前水泥稳定碎石混合料的碾压。铺筑结构物台（墙）背时，将松散物、垃圾等清理干净，采用振动夯配合压路机复压，对于死角部分，用小压路机和平板夯反复碾压。

2.5施工缝处理方法

（1）横向施工缝要求采用平接缝。

（2）压路机施工完后不得停放在当天施工的段落上。

（3）第二天将压路机开到头天施工的段落上，用6m直尺沿纵向位置，在摊铺段端部的直尺呈悬臂状，以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置，挖除清理干净接头料，摊铺时在接头处洒上水泥浆（横缝切割示意图）。

图1

（4）两台摊铺机中间的纵缝使其自然搭接，搭接处产生的离析部分及时清除离析粗料，适当补充细料后再碾压密实。为保证接缝处的平整度及时沿接缝处横向放置6米直尺测量平整度。

2.6养生及交通管制

水泥稳定碎石上基层碾压完毕后，应立即进行质量检查并及时进行养生。采用透层+稀浆封层的养生方法，宜在上基层碾压成型后表面稍变干燥、但尚未硬化的情况下喷洒透层油，待透层破乳后施工稀浆封层。基层养生期不应少于7d，养生期间禁止一切车辆通行。

3　基层裂缝防止措施

（1）选择优质的材料，施工前对水稳结构层的料源调查和选择至关重要，既要调查料源的储存数量，又要调查料源的质量，原材需要通过试验鉴定合格后方可使用。

（2）严格控制级配和压实度，高速公路基层碎石用量很大，一般一个碎石场的生产量是有限的，不可能满足生产需要。常常需要同时使用几个料场的材料，并且储料仓不可能满足每个料源单独出料，常常需要混堆在一起，这就产生两个问题：①由于不同矿源筛网不同造成同一档料内各粒料数量不同，几档材料混合后，生产配合比经常变化，极易超出上限或下限。②各料场碎石的密度不同，在确定最大干密度带来很大的困难，无法在几种混凝土合矿料中得到一个最具代表性的最大干密度，最终导致现场无法进行正常压实度检测和控制，压实度经常超过100%或小于极限值。事实证明，水泥稳定碎石基层级配和压实度的好坏，不但影响水泥稳定基层的干缩性，而且还影响到水泥稳定基层的耐冻性。所以，控制好级配和压实度可预防裂缝的产生。需要对不同料源的筛网尺寸进行更换，使筛网尺寸一致，生产的材料规格尽可能一致。不同料源的材料分时段进料，尽量同一时段进一个料源的材料，减少不同料源材料混掺。

（3）严格控制混合料中0.075以下的颗料含量，0.075以下的颗粒含量增加时，不但增加了水泥的用量，而且基层表面还容易起皮（起砂），严重影响水稳层的质量。细集料含量多，水稳基层压实厚表面容易形成镜面效果，层间联结效果降低，表面容易形成干缩裂缝。

（4）控制好水泥剂量和施工最佳含水量，水泥稳定碎石基层其设计强度通常3～5MPa。设计强度越高，所需水泥用量越大。水泥含量越多，越易产生干缩性裂缝，缝宽也越大，所以规范规定水泥济量不超过6%。水泥稳定碎石基层干缩应变随混合料的含水量增加而增大。施工碾压时含水量越大，结构层越易产生干缩性裂缝。因此在施工时，应根据施工天气情况控制好水稳料的含水量。在夏季施工气温较高，即使在同一天施工，混合料的拌和用水量也应早、中、晚各不相同，并且还要根据运距远近，运输车辆配置情况不断的调整，确保碾压时混合料含水量在最佳含水量范围内。摊铺完成后，及时进行基层养护。