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浅析农村公路水泥稳定碎石基层裂缝成因与防治措施

2021-08-14唐光明

科学咨询 2021年29期
关键词:农村公路含水量碎石

唐光明

(邵阳县公路建设养护中心 湖南邵阳 422100)

目前我国很多农村公路都将水泥稳定碎石作为基层,主要是因为自身的性能和其他方面有很多优势,而且在初期的强度比较高。但是随着使用年限的增加,自身的强度也会增加。因为水泥稳定碎石的强度很高、承载力比较好等特点,在我国农村道路沥青路面也得到了十分广泛的应用。但是水泥稳定碎石基层自身的脆性比较强,导致其对温度和湿度的变化十分敏感,所以容易出现一些裂缝,这些裂缝将会反映到道路的表面,使得路面通行受到影响,这属于农村公路路面施工之中不可忽视的问题。本文主要针对农村公路水泥稳定碎石基层裂缝成因与防治措施进行以下相关阐述。

一、农村公路水泥稳定碎石基层裂缝的成因

(一)农村公路水泥稳定碎石基层干缩裂缝

因为施工建筑材料之间基本性能的差异,胀缩的主要特征之间也具有一定差异。这两者之间的热胀冷缩形式有一定差异化,所以导致二者一起构成的稳定材料矿物自身的热胀冷缩性能也具有很大不同。在混合料之中内部孔隙和胶体之间含有的自由水、结构水、毛细水以及结晶水,因为水自身热胀冷缩的系数相差比较大,所以当周围温度进一步上升之时,将会出现很大的扩张力,导致颗粒之间出现距离进一步增加而导致膨胀的现象。

(二)农村公路水泥稳定碎石基层温缩裂缝

水泥稳定碎石通常都在缓和料之中掺水泥剂量的5%上下,最大也不会超过6%,施工工程之中水泥整体的含量也需要根据整体材料的比例进行确认,主要是因为水泥自身具有热胀冷缩的性质,所以在混合料进行硬化的初期阶段,水泥水化所释放出来更多的热量,但是散热的速度比较慢。所以,内部温度会变得比较高,导致水泥内部体积出现膨胀的现象,假如外部遇到温度急剧下降的情况,那么会导致水泥冷却收缩,内胀外缩之间呈现出相互制约的现象,进而出现比较大的应力,假如超过本身所能够承受的极限,那么就会出现温度裂缝。所以,水稳碎石基层十分容易在春末以及温度比较高的季节进行施工。

(三)农村公路水泥稳定碎石基层纵向裂缝

纵向裂缝形成最主要的原因就是路基之上存在很多的缺陷以及水隐患,在施工过程当中水以及水稳出现组织不当所导致的路基出现缺陷。其中最主要表现就是:老路改造或者是路基横向分段先后施工的过程当中,没有根据需求来进行搭接(如图1所示),纵向管沟回填压实整体程度不够。导致新建的路基沿着旧路基或者是先住路基进行滑动,或者是沿着管沟路基进行下沉,进而导致路基出现纵向裂缝,针对水稳基层产生的很大拉应力,在重荷载的作用之下,非常容易使得路面纵向进行开裂。水稳施工之时因为控制不科学,也容易导致农村公路出现纵向裂缝,再加上过往行驶的车辆也会导致路面问题变得越来越严重。

图1 搭接示意图

二、农村公路水泥稳定碎石基层裂缝防治措施

(一)严格控制混合料级配

农村公路在日常生活中被使用的次数比较多,所以,在实际施工的时候需要使用到很多个料场。而且同每一个料场的不同料场质量并不稳定,在几种材料审核工作完成以后,生产的配合比将会变化得十分频繁,比较容易超过施工之中所需要的级配上线或者是级配下线。所以水泥整体的稳定碎石基层级配对于水泥稳定基层的干缩特性也会造成很大影响。但是良好的混合料级配将有效减少水泥稳定碎石裂缝的最终形成。

(二)控制混合料之中的含水量

混合料的拌合施工现场需要每天通过专业的工作人员根据基本规范,针对各种集料之中的含水量展开科学测量,然后依照实际施工之中的配合比来设计、抑制,设计出符合施工实际需求的最佳含水量基本标准。在制定的时候应该进一步综合考虑到施工现场内部的温度、湿度以及材料运输材料的实际距离等相关因素。所以,确认混合料拌合之中实际的用水量,而负责测量压实程度的专业工作人员需要在混合料进行摊铺整形的时候及时测量混合料整体的含水量,指挥压路的机械设备控制人员展开碾压工作,进而可以有效保障最佳含水量的状态下进行碾压施工。而且因为含水量比较小,混合料的凝固程度不能达到最佳,不容易被碾压成型,这样对于混合料的密度以及强度都会造成很大影响。假如混合料之内的含水量比较大,那么混合料的密实度也会有所降低,十分容易出现干缩裂缝。例如在成型后产生干缩裂缝。因此,需寻求均衡点,使含水量具有适中性。考虑到生产、运输及摊铺过程中有水分散失,实际含水量可略高于设计值1.5%~2.5%,以抵御中途水分的散失,保证混合料的含水量在许可范围内。

(三)控制水泥整体的剂量

水泥的剂量也将会对基层裂缝的出现造成一定影响,水泥剂量比较低,那么水泥稳定碎石的整体强度也会进一步降低,对于道路工程施工项目整体的质量也会带来不良影响。而水泥剂量如果偏高,水泥稳定碎石的强度比较大会进一步导致基层形成比较多的水泥裂缝。进而导致沥青表面层逐渐形成反射的裂缝,所以在道路施工项目中,需要进行水泥计量,做到减少道路水泥裂缝的出现,保证道路工程项目整体的施工质量。

(四)认真做好碾压作业

1.碾压紧跟摊铺,上机碾压的作业长度为50~80m,避免作业段偏长或偏短,若偏长则易由于混合料水分大量散失而影响压实效果,若偏短则易在碾压段结合部位产生“波浪”。

2.碾压采用的是双光轮压路机与胶轮压路机联合作业的模式,各细分环节的作业遍数要求为:稳压2遍及以上、振压4遍及以上、胶轮提浆2遍及以上。经碾压处理后,需保证实测压实度达到重型击实标准的98%以上,否则不满足要求。

3.按先稳定后振动的顺序碾压,错轴时重叠1/2,相邻作业段阶梯形错轮碾压。设备全程尽可能保持匀速的状态,静压、振动碾压的速度分别为25 m/min、30 m/min,避免忽然提速或急刹车,且不可在已完成但未成型或是正处于碾压阶段的路段调头。

4.光轮静压是提高结构平整性的关键途径,若在此过程中发现局部有混合料离析或平整度不足的情况,则采取人工作业的方法予以处理。

(五)养护和成品保护

当农村道路修建完成或者是修复裂缝施工完成之后,科学养护对于道路使用寿命的延长以及质量保护具有十分重要的作用。比如货运车辆不能够超过一定重量,避免超出道路承重。针对基层裂缝也需要及时处理,做到及时止损。

三、结束语

总而言之,修路筑桥为人民,农村道路交通建设随着经济的进步也在不断发展,对于农村道路使用的耐久性以及舒适程度的要求也在提高。作为农村道路基层广泛使用的水泥稳定碎石,即使出现裂缝的原因有很多,但是只要施工团队对其质量进行控制以及做好后期维护,那么就可以在很大程度上减少基层裂缝的出现,进而降低农村公路路面病害的产生,提高农村道路的使用寿命。

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