市政道路水泥稳定碎石基层裂缝防治研究
2020-11-27马志军金忠帅许春勇
马志军 金忠帅 许春勇
(济南城建集团有限公司,山东 济南 250000)
1 水泥稳定碎石基层的特点
在路面结构中基层是最重要的承载部分,其作用非常大,能够将路面与底基层有效联系和维系起来,所以路面基层的施工技术以及相关的质量控制措施会对道路的综合承载能力有直接的影响。水泥稳定碎石具有较多的优点,比如强度高、施工工艺较为简单,但是也存在着一些路面反射扩展裂缝或者承载力失效等各种问题,所以为了将路基路面的问题减少,让路面承载能力有效提升,就应该不断加强基层以及路面施工的质量。水泥稳定碎石基层对温度和湿度比较敏感,加上其刚度较大,所以在早期施工时,容易出现开裂的情况,从而让路面的使用性能受到严重的影响。水泥稳定碎石基层在流失水分和温降时会出现干缩和温缩的情况,进而产生非常严重的开裂现象,如果没有控制好裂缝,则会让路面结构出现反射裂缝,同时如果地面渗入水,则会出现唧浆的问题,所以应该将水泥稳定碎石基础大面积开裂以及扩展裂缝的问题解决,以增强路面抗裂能力,提高其使用寿命。
2 水泥稳定碎石基层裂缝的分类
2.1 网状裂缝
当道路局部弯沉值过大时,会导致道路局部应力过于集中,超过了水泥稳定碎石基层的抗压强度极限值,导致它发生结构破坏,产生网状裂缝,这种裂缝对路面结构的破坏作用特别大,对其使用带来一系列的隐患。当遇到降雨时,雨水自这些裂缝中渗入路基中,导致路基的承载力下降,当受到上部车辆荷载时,会进一步加剧网状裂缝的发育。
2.2 干缩裂缝
水泥稳定碎石摊铺碾压完成后,养生期间水泥与水发生水化反应产生水化热,水分蒸发造成水泥稳定碎石中的水分快速流失,体积收缩,导致道路基层每隔一段距离会产生宽度比较均匀的干缩裂缝。总之,基层施工中,水泥稳定碎石中含水量越大,养生期间水化热反应蒸发的水分越多,越容易产生干缩裂缝
2.3 温度裂缝
水泥稳定碎石基层中的水泥掺和量一般在4.5%~5.5%。根据大量试验结果以及现场经验,水泥混凝土内外部温差大于25℃时会产生温度裂缝。水稳混合料在凝固过程中由于水泥产生大量的水化热,导致基层内部温度比外部温度高,当温差达到一定程度时基层中就会产生温度裂缝。
3 裂缝的防治
3.1 施工前需要落实的准备工作
施工前需要落实的准备工作一般分为四个方面,首先是需要在下承层的顶面进行施工放样,并且在适当的位置进行中桩和指示桩的设置,并且及时对下承层进行清理,如果下承层中部分出现病害,一定要采取措施及时进行处理和救治;其次是要合理对施工人员和施工管理人员进行合理的分配和调用,工作人员对于施工中施工技术和安全技术要进行及时的交底工作,这也是为了确保施工任务可以顺利的进行;然后是对于原材料的规范和要求,首先需要选购那些符合生产规定和要求的原材料,如果对选购的原材料进行抽检过程中发现有不符合生产标准和要求的原材料要禁止其投入到施工场地进行使用,原材料的存放也需要进行严格的管理,在存放时要选择合适的环境,并且及时做好分仓、防潮和防雨等保护措施;最后一项需要落实的准备工作便是在对下承层的工作内容验收合格之后进行洒水,保证环境足够湿润,然后使用压路机对路面基层进行碾压,然后根据施工现场的要求和工程开展的实际情况来制定一个科学合理的施工技术方案。
3.2 原材料的选择
通过以上裂缝产生原因可知:水泥硬化速度的快慢、剂量的高低,碎石粒料的强度、粒径大小、含泥量的多少均为形成裂缝的关键因素。为防止水泥稳定碎石基层中裂缝的出现,水泥稳定碎石采用标号为42.5 的普通硅酸盐水泥(禁止使用快硬水泥、早强水泥以及其他易受外界影响而变质的水泥),其物理性能和化学成分应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-2007 的规定。水泥稳定碎石中采用的碎石应选择针片状含量不大于15%、软石含量不大于5%、含泥量不大于3%、压碎值不大于28%的碎石,能够减少因混合料中含泥量偏大、水泥剂量高而形成的裂缝。
3.3 控制含水量
水泥稳定碎石基层的工作原理就是由水泥与集料经过水化凝结之后形成具有高强度与承载力的硬化结构。含水量对其压实度具有重要的控制作用,对裂缝的产生也有很重要的影响。由于在水泥稳定碎石的运输、摊铺以及碾压的过程中,混合料中的水分会不断地流失,因此,在出料的时候含水量都要比最佳含水量高一些,以确保可以达到最佳压实效果,尤其是在高温季节施工时,出场含水量要更高一些。
4 结语
要想提高公路的稳定性和可靠性以及安全性就需要科学合理地在公路建设过程中加强对水泥稳定碎石基层施工工艺的运用,使用这项施工工艺还可以实现对施工资源的节约,避免出现浪费资源的情况。正是因为社会经济快速发展,现代交通才得以越来越发达,人们在进行出行时才更倾向于选择高速出行,将这项施工工艺的优越性更好地发挥在高速公路的建设中,提高了高速公路建设的质量效果。