江苏文永建设工程有限公司 江苏盐城 224000
摘要:交通量的持续增加对公路建设质量也提出更高的要求,尤其是公路基层,不仅要求具有较高的强度和承载力,还应具有较好的稳定性和耐久性。目前水泥稳定碎石被广泛应用于我国公路路面基层施工中。但采用水泥稳定碎石作为公路基层也存在缺点,如受温度影响大容易收缩开裂,排水性能差,对荷载敏感性大,容易受水冲刷侵蚀等,本文基于市政道路水泥稳定碎石基层裂缝防治研究展开论述。
关键词:市政道路;水泥稳定碎石基层;裂缝防治研究
引言
在市政道路建设中,水泥稳定碎石基层横向裂缝普遍存在,只能采取有效的措施预防裂缝数量的增加并防止裂缝危害的扩大。随着科学技术的进步、市政基础设施工程施工各方主体施工、管理手段的不断完善健全,基础设施的使用功能将越来越完善,城市建设和管理将更加规范、秩序、和谐、文明、可持续发展,市民生活的幸福指数将越来越得到提高。
1水泥稳定碎石的作用原理
水泥稳定碎石是以级配碎石作为主要的骨料,它的机理是级配碎石的空间缝隙使用凝胶、灰浆等进行镶嵌之后进行高效率的摊铺作业,并且通过碾压稳定,达到规定的压实度。水泥稳定碎石在早期拥有较高的抗压强度,在后期迅速构成整体板块,具有较高的抗渗和抗寒能力。
2水泥稳定碎石基层出现开裂的原因
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。水泥稳定碎石基层出现开裂的原因主要是因为半刚性基层材料内部含水量发生变化,从而出现了收缩的现象。并且在材料的毛细管中的水湾液面存在着一定的内外压力,在压力作用中,液面下液体承受的压力与外界压力相等,而在水泥稳定材料当中的毛细管液面却没有在同一水平线上,当外部的环境出现了比较大的变化,就容易让半刚性基层材料出现干燥和收缩的问题,并不断蒸发材料中大量的水分,使材料体积发生一定的变化,最终形成收缩开裂。并且开裂应力的作用也会影响开裂的稳定性,由于半刚性的基层材料存在温度收缩和干燥收缩的情况,就会导致出现裂缝的问题。水泥稳定碎石基层开裂中出现温度干缩,主要是因为基层材料在外部出现了膨胀下陷,而在使用材料过程当中,半刚性基层材料会与外部环境接触反应,从而出现相互作用,在温度一定的情况下,基层材料的质点就会发生变化。
3水泥稳定碎石的特点分析
这几年来,在高等级公路路面的路基施工中主要是水泥稳定碎石。因为在实际中具有很强优势的半刚性路面结构水泥稳定碎石的施工技术,被广泛应用于各种工程中。①低成本。水泥稳定碎石技术建设的基层使用年限相对较长,可节省重复施工造成的费用,降低成本。大多数情况下,从施工当地取得基层建设所需的部分材料,因此可省去一定的生产运输成本。②稳定较好。用水泥稳定碎石技术建造的基层,拥有一些水泥混凝土的特征,所以水对基层的损害作用有限。③水泥稳定碎石基层具有强度高的特点,所以它具有较强的抗疲劳能力,与此同时也具有持久性和高稳定性的优势。④依照一定比例配比之后,水泥稳定碎石的灰剂量与含水量控制容易,并可以现场检测水泥稳定碎石搅拌情况,随时进行调整。容易生产和搅拌操作简单的混合料,所以操作简单。⑤半刚性。水泥稳定碎石具有半刚性的特质,在本质上与水泥混凝土有所不同,其可以满足大部分公路对于刚度的需求。⑥抗冲刷能力强。具有高稳定性及整体性,即使反复被外界水侵蚀不会轻易损害到基层内部。
4裂缝的防治
4.1原材料的选择
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。
4.2保证混合料的摊铺质量
水泥稳定碎石基层的施工包括混合、运输、铺展、修整、压实和后期养护。在施工过程中,必须保证每个环节的质量,以确保项目达到设计目标和预期要求。水泥稳定碎石技术在基层施工中,主要有搅拌、运输、摊铺、压实和后期养护等环节,这些环节相互联系,所以具体施工时各个环节的质量必须要得到保证,如此工程才能符合设计预期及目标的要求。双层连续施工对第一层和第二层的摊铺、碾压过程的时效性要求很高,是双层连铺施工技术的重要环节,施工采用流水作业交替进行。为了避免在第二层施工时对第一层结构的破坏需要规定双层摊铺长度,原则是第二层开始摊铺不超过第一层水稳基层的初凝时间,第二层碾压完毕不超过第一层的终凝时间,所以每段双层作业面耗时应不超过3~4h,以小于150m为一个作业段落。当第一层碾压完毕一个段落后,及时进行压实度(灌砂法)检测。对压实完毕的段落应及时对摊铺点进行测量放样,为随后的高程挂线和摆放支撑铝合金梁做准备工作,确保摊铺作业的连续性。混合料开始摊铺后,通过检测摊铺面的标高和横坡,及时调整熨平板高度、横坡和搅料频率,使两台摊铺机保证速度、摊铺厚度、松铺系数、路拱坡度、摊铺平整度一致。保证两机摊铺接缝平整,为便于找平基准的调整和前移,在接缝处后机采用纵向滑靴传感器找平,找平基准为前机已摊铺但未碾压的基层顶面进行摊铺。摊铺机每前进15m,检测人员应检测一次摊铺机的标高、横坡,并做好松铺厚度记录。摊铺过程中要保持摊铺机的速度恒定,摊铺速度应小于2m/min。当混合料运距较远,车辆配备不足时,应采用最低速度摊铺,禁止摊铺机停机待料,以减小相接段落摊铺的混合料含水率差异和水泥凝结时间不同而产生不同的压实厚度,降低时间对水泥稳定碎石强度的影响。摊铺过程采用两台型号和性能相同的摊铺机作业,两机前后距离不超过15m(自卸车每车大约摊铺长度),必须合理安排运料车辆的送料进度,并对运料车辆在已完基层上行走而产生的较明显车辙进行重新碾压,严禁在已完成碾压的基层上继续震动碾压和低洼区域的薄层贴补。
4.3做好养护
基层碾压完成并经监理工程师检查合格后应立即开始养生,养生期不少于7d。养生期间先用透水土工布进行覆盖,再用专用洒水车洒水。洒水时应注意控制喷嘴的角度,避免对底基层表面造成冲刷。应始终保持基层表面潮湿,避免忽干忽湿。养生期间如发现病害应及时挖补,挖补压实的厚度不小于10cm。
结束语
在当代社会中,只有保证、提高水泥稳定碎石基层的抗裂稳定性,才能提高工程的整体质量,减少出现的工程安全问题,减少工程质量安全给人们带来的威胁,从而不断促进我国建筑行业的发展,也逐渐实现我国可持续发展的目标。
参考文献:
[1]赵紫强,梁俊杰,王立伟.超厚水泥稳定碎石基层试验研究[J].科技风,2019(33):118+123.
[2]涂文鹏.探讨市政施工中水泥稳定碎石基层的施工技术[J].门窗,2019(21):106.
[3]铁磊.水泥稳定碎石冷再生基层施工质量控制[J].价值工程,2019,38(32):128-130.
[4]王彬.水泥稳定碎石基层施工技术探究及其在道路施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2019,42(11):35-36.
[5]黄娅.浅析普通国省干线水泥稳定碎石基层的施工工艺[J].黑龙江交通科技,2019,42(11):43-44.