水稳基层沥青路面开裂病害与养护

发表时间:2020/7/2   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:孙家清
[导读] 摘要:如果水泥稳定碎石基层沥青路面发生开裂或其它病害不及时处理,容易使水由开裂缝隙进入路面结构层,最终造成路面结构的严重破坏。
        上海浦东公路养护建设有限公司  200137
        摘要:如果水泥稳定碎石基层沥青路面发生开裂或其它病害不及时处理,容易使水由开裂缝隙进入路面结构层,最终造成路面结构的严重破坏。阐述了水基沥青路面几种常见的病害类型,并对其产生裂缝的原因进行了分析,提出对应的防治措施。
        关键词:裂缝;反射裂缝;非荷载裂缝;防治措施
        水泥沥青路面的特点体现在强度高且稳定性好,刚度大而且整体性好,且这种路面与传统的柔性基层沥青表处路面,不管是从力学特性或者是破坏模式来分析,都有着它独特的差异性,比较普遍地存在路面开裂问题。2016年顾高路(东川公路~东靖路跨线桥)道路维修工程中东段基层维修采用了水稳材料,并且在施工过程中严格控制每个环节,随之大量的雨水或雪水的渗透,再加上自行车的附加压力作用,容易使路面强度下降,在此基础上行成冲刷或者唧浆病害,导致路面裂缝位置沥青层破裂,从而加快沥青路面的损坏速度,纵使沥青路面的美观度及使用性能受到影响,或者也会影响沥青路面的使用寿命极其行车舒适性。对此,必须要采取与之对应的措施进行防治,从而减少裂缝发生的可能。
        1.开裂
        水泥稳定碎石常会出现开裂问题,这种裂缝形状通常都会沿着道路纵向朝着呈规则分布的横向裂缝发生,间距大小基本都在5-10m,宽度大致为3-5m。
        1.1开裂原因分析
        1.1.1干缩性裂缝
        干缩性裂缝的情况可以分为两种,其一种水泥稳定碎石压实成型至正常的养护期(通常为7d)的干缩,其二,待养护期满之后至施工沥青封层或透层和摊铺沥青混凝土面层期间引起的干缩。
        1.1.2温缩性裂缝
        即热胀冷缩性质的裂缝。水泥稳定碎石基层是半钢性质的基层,具备热胀冷缩的性质。而水泥无机结合料内部由不同的矿物颗粒组合形成的固相、液相或者气相体,会在温差作用下导致因热胀冷缩造成的体积变化,引起温缩性裂缝。
        1.2防治措施
        1.2.1控制水稳基层的水泥剂量
        通常都将水泥稳定碎石的水泥用量控制在4%-6%左右,水泥剂量也会直接性影响到水泥碎石基层的强度,剂量越是高它的强度往往也就越高,但如果剂量愈是高,水泥和水化热也会使基层内外产生温差,从而引起开裂问题,如此干缩变形或是温度变形也就越严重。另外产生的干缩温度裂缝愈多,也就越容易导致水泥碎石稳定基层发生破坏,导致道路的使用年限缩短,但如果水泥剂量太小又无法保证水泥稳定土的施工质量。
        1.2.2水泥品种选择
        影响水泥稳定碎石质量的重点就在于水泥,因此必须严格控制水泥的品种选择和强度等级,通常都选用普通的水泥和矿渣水泥或是火山泥水泥,对水泥的强度等级控制应该保持在32.5MPa,原因在于水泥活性成分比较多及强度过高,会导致产生大量的水化热,最终引起沥青路面的开裂问题发生。
        1.2.3控制含水量
        碾压含水量应该控制在最佳含水量的1%,原因是含水量愈大,水泥稳定碎石蒸发散失的水分也就越多,进而导致的裂缝也就越大。
        1.2.4适当分割水稳基层
        可以采取水稳基层表面缩缝切割的方法,运用人工提前消除基层产生的收缩应力,致使基层收缩应力能够被提前释放。以此来消除温缩及干缩裂缝的形成。具体的方法是运用切割机沿着道路纵向间隔5m切割出来一道缩缝,缝的宽度必须控制在3mm左右,缝的深度需要控制在5-8mm,之后要在裂缝内灌入乳化沥青[1]。
        2.离析
        水泥稳定碎石沥青路面开裂病害的原因是多方面的,对于病害的防止也应对症下药,才可药到病除。因此,必须深入分析病害成因,从结构设计、材料选择、配合比组成以及施工控制等多个方面入手,采取相应措施,才能有效控制开裂发生,减少病害出现。
        2.1离析原因分析
        ①水稳混合料在搅拌时引起的放料离析。
        ②运输途中引起的颠簸离析。
        ③卸料途中引起的卸料离析。
        ④摊铺途中引起的摊铺离析。
        ⑤找平途中引起的找平离析。


        2.2防治措施
        ①水稳混合料搅拌站输出时,需要尽可能减小出料的高度,另成品仓需要设置搅拌装置,同时又可以间歇性放料。
        ②成品仓的放料口距离运料车厢垂直距离必须小于等于2m,且运料车需要及时移动前后位置,确保均匀装料,这样来减小每次装料的堆体高度。
        ③运料车运输当中需要保持匀速,且起步刹车必须要平稳,如遇路况比较差的情况时必须减速慢行,防止因为强烈的颠簸引起振动。
        ④运料车在向摊铺机受料斗卸料的时候,需要缓慢并且匀速提升车厢,不能速度过快。
        ⑤摊铺途中,摊铺机的螺旋布料器必须要将2/3埋入混合料,保证螺旋布料的匀速运转,不能太快也不能太慢。摊铺机后需要设置专人来消除细集料离析现象,尤其要将局部的粗集料“窝”铲除掉,同时还要用新的拌混合料进行填补。
        ⑥进行人工找平的时候,需要扣锹布料,不能扬锹远拋,而且刮爬拖动的次数应该小于等于两次[2]。
        3.平整度差
        如果水稳基层平整度控制不好,除了会使面层的平整度受到影响之外,还会影响到面层的厚度比较难以控制最终导致工程的成本进一步增加。
        3.1水稳基层平整度差的原因
        ①下承层或者路基平整度通常都比较差,因此水稳基层铺装之后会反射至基层表面。
        ②摊铺方法是无法保证质量的,碾压方法有问题,未能够依照规范程序进行的情况下。
        ③找平次数不够或者质量较差。摊铺途中无法确保连续且均匀的摊铺。
        ④养护工作做得不到位,促使基层表面发生松散和坑槽现象。
        ⑤没能够很好地控制施工车辆的通行,纵而引起基层表面的跑飞现象[3]。
        3.2防治措施
        (1)一定要在水稳基层下承层及路基达到规定的平整度要求之后,方才可以摊铺水稳基层,而如果下承层表面呈现出平整度极差的波浪状,那么这种趋势下就会很容易反射至基层表面,最终导致基层表面平整度很难控制。
        (2)应该使用摊铺机来铺装水稳基层。在采取半幅路施工的时候必须同时配置自动找平的控制装置,假如要是非接触式平衡梁,则必须要在摊铺机两侧挂设基准标高线来控制标高。运用拉线控制虚铺的高度,除过纵向拉线控制,还要必须强调横向拉流动线来进行检测,如有发现低洼处,必须要在碾压之前进行填补。
        (3)在进行人工找平的时候,需要找有着丰富的找平经验的师傅,而且还需要配备6cm左右的直尺来用于辅助性检查不平整的地方。
        (4)在摊铺机的铺装过程中,必须要保证连续并且均匀地摊铺,且在摊铺机的前方需要有运料车辆等候卸料,不然的话,摊铺机会时常发生停顿纵使影响到整体的平整度。
        (5)施工过程中应该秉持“宁高勿低、宁刮勿补”的施工原则,尽可能保证在水泥终凝之前完成所有的工程。待碾压工作完成之后需要立刻做密度试验,假如这时候试验结果未达标,则需要进行重新碾压。
        (6)必须特别加强水稳基层的防护工作,促使基层表面可以于行成强度一般的情况下水泥稳定碎石24h之后完成道牙安装、平石安装工作。而且它和道牙及侧石的安装时间也不能太久,不然待混合料行成扳体之后,板体坚硬的情况下,就会增加施工的难度,另外如果敲砸板体也会使板体的整体性受到影响[4]。
        结束语
        综上所述,谈及水泥稳定碎石沥青路面开裂病害的影响因素往往比较多,因此防止病害必须要对症下药,方才可以药到病除。基于此,一定要深入分析沥青路面病害形成的原因,从结构的设计、材料选择及配合比的组成或者施工控制等多个层面分析找到对应的应对措施,只有这样才能避免沥青路面发生开裂问题,延长路面使用寿命和使用质量。
        参考文献:
        [1]张伟.水稳基层沥青路面开裂病害与分析【J】.建筑·建材·装饰.2019(12):33-35.
        [2]柴宗儒.高速公路水稳基层施工裂缝预防措施探讨【J】.建筑工程技术与设计.2018(9):88-90.
        [3]仇群钻.矿山公路水稳基层沥青路面滑移处置研究【J】.《云南大学》.2016(3):89-95.
        [4]李飞.关于高海拔地区水稳基层病害防治与研究【J】.2015(22):106-107.
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