山西路桥第八工程有限公司 山西省运城市 044000
摘要:随着我国公路工程建设数量不断增多,为更好满足车辆通行需要,应采取有效措施,加强施工质量缺陷预防,提高施工效果。水稳基层是公路工程施工的重要组成内容,也是质量控制重点。本文针对公路施工水稳基层裂缝的类型作出分析,指出公路施工水稳基层裂缝防治的不足并提出相关防治技术,希望带给大家参考意义。
关键词:公路施工;水稳基层;裂缝防治技术
引言
水稳基层是一种水泥硬化后形成的板状半刚性体。其刚度和强度较高,有利于确保路基承载力和稳定性,预防质量问题发生,可更好地满足车辆通行需要。此外,水稳基层还可以全面进行机械化施工,减少对周围环境影响,是高等级公路施工的首选基层。然而,由于水稳基层工程质量要求高,抗裂变能力低且易受温度影响从而出现裂缝。不仅会降低水稳基层外形美观程度和结构强度,而且还会引发反射裂缝、横向裂缝、路拱等问题,影响公路工程质量和行车舒适度[1],甚至加大养护维修费用,缩短工程使用寿命。为此,有必要采取裂缝防治技术,预防裂缝发生,提高水稳基层施工效果和工程质量,为车辆安全顺利通行创造有利条件。
1水稳基层的含义
水稳基层就是水泥稳定砂砾层,是指将水泥作为一种
结合料放入砂砾之中,通过一系列操作所形成的水泥稳定土[1]。水稳基层具有高强度、稳定性强的特点。由于水稳基层的重要性,因此水稳基层的施工过程中需要做好严格的质量控制工作,如果质量控制不到位,容易使水稳基层出现裂缝,从而影响到整个工程的质量。
2公路施工中水稳基层出现裂缝的主要原因
2.1 干缩裂缝
干缩裂缝由水稳基层内部含水量变化所引起。水稳基层碎石混合料硬化过程中,随着水分不断减少,水稳基层体积收缩变形,会产生均匀的纵向与横向分布的裂缝。干缩裂缝与水泥、水、碎石集料相关。①水泥与水发生水化反应时会消耗大量水分,水泥含量越高,所消耗的水分越多;②碎石集料中的细料成分越多,表面吸附的水分越多。因此混合料含水量越大,蒸发散失的水分也就越多[2]。③水稳基层施工时,如果周围环境温度过高,会导致水稳基层表面水分大量散发,进而出现干缩裂缝。
2.2温度裂缝
水稳基层施工材料受温度影响。如果水稳基层结构的内部与外部温差较大,容易出现温度裂缝;施工中如果温度过高,水稳基层中的水分容易被蒸发掉,水分的散失易导致裂缝产生;如果外界温度急剧降低,表层温度下降但内部温度不降低[2],导致水稳基层表面产生应力。当这种应力超过结构承受力时,水稳基层表面会出现裂缝。
2.3沉降裂缝
沉降裂缝是公路工程水稳基层施工中的常见裂缝类型,其原因包括水稳基层出现局部沉降现象,压实施工不到位,没有严格遵循施工技术规范标准施工。一般情况下,水稳基层施工采用的是分层填筑和碾压方式,必须确保每层压实度质量合格。然而在施工过程中,一些施工人员责任心不强,没有严格按要求开展碾压施工,碾压遍数较少,导致压实度不合格[2]。再加上车辆荷载的作用,容易出现沉降裂缝,不仅降低路面工程外形美观程度,还会影响车辆安全顺利通行。
2.4外力裂缝
外力裂缝是由于外力作用而产生的。在水稳基层投入使用的过程中,其本身能承担的行车数量是有限的,例如水稳基层在设计中每天所能承受的最大行车量是50000辆。但随着经济的发展,行车的数量超过了最大限度,每天行驶车辆为10万辆,使路面的磨损程度加剧,水稳基层无法承受路面的严重负荷,从而产生裂缝。
3公路施工中水稳基层出现裂缝的防治措施
3.1原材料选择与控制
水泥品种不同,其收缩性存在差异。一般而言,矿渣水泥或高标号的水泥,其收缩性更大。
因此,水稳基层施工中,一般选用32.5#普通硅酸盐水泥,同时要加强质量检测,确保综合性能良好。需要注意的是,不能为了片面追求高强度而过分提高水泥标号或水泥用量。需要在保证混合料强度符合要求的前提下,将水泥剂量控制在4.0%~5.5%之间。另外,为延长水泥初凝时间,要加入缓凝减水剂、缓凝阻裂剂等,进而改善水泥性能,预防裂缝产生。
水稳基层碎石的压碎值一般不大于35%。常用0~37.5mm机制级配碎石,需满足干净、整洁、质地坚硬的条件,严格控制含泥量。采用细度模数在2.3~3.0之间的中粗砂,严格控制细度模数,使其满足施工需要。如果砂太细且含泥量超标,会增大水泥干缩性,容易引发裂缝。此外还要适当添加外加剂,常用缓凝阻裂剂补偿收缩,掺入量控制在5%~10%之间,以利于减少收缩,预防裂缝产生[3]。
3.2重视施工过程质量控制
加强施工过程质量控制,是防治水稳基层裂缝产生的重要措施。为预防裂缝产生,重点需要控制混合料含水量和水稳基层压实度。含水量控制要综合考虑施工季节、温度变化、水分蒸发等因素,确保在最佳含水量状态下施工。如果含水量过大需进行晾晒,含水量过小则需适当洒水湿润。在压实度控制方面,首先选取200m长的路段进行试铺,确定碾压遍数、每层混合料铺筑厚度等参数指标,有效指导施工。然后按要求进行配合比设计,加强填料质量控制,采用分层填筑和碾压方式,每层厚度控制在20~30cm。加强初压、复压和终压质量控制,严格遵循碾压施工工艺和碾压程序,保证碾压充分,振动不起浪、不推移,实现对水稳基层压实度的有效控制。
3.3加强对水稳基层路面的养护
在水稳基层裂缝防治过程中,加强路面养护也是一个非常关键的环节,当水稳基层经过碾压成型后,要对其进行洒水,洒水可以保持基层的湿润度,在混凝土强度增长时,基层表面蒸发和其他原因会造成内部的水分流失,影响混凝土的水化。通过洒水可以保证混凝土湿润,从而使混凝土进行充分的水化反应,从而保证混凝土的强度,防止干燥产生的裂缝。在不同季节进行施工所采取的养护措
施也是不同的,当在温差较大的地区进行施工,要通过采取科学的措施降低水稳基层表面与内部的温度差,避免因温度产生的裂缝,在冬季施工后,要对所有基层采取一定的防冻措施,避免温度过低而使基层内部的水分结冰,导致基层体积膨胀。用麻袋或塑料布覆盖住基层表面,降低外界环境对水稳基层的影响[4]。
3.4对出现的裂缝及时修复
对于水稳基层出现的裂缝,施工人员要及时修复。首先要加强现场调查,详细掌握裂缝基本情况,根据裂缝宽度和长度,有针对性地采取修复措施。常见处理方法有灌浆法、开槽法、表面封闭法等。需严格按要求施工,把握裂缝修补流程,提高裂缝修补效果,让公路工程水稳基层处于良好性能和运行状态。
裂缝修复技术如下:①可在表面洒布乳化沥青透油层,加铺玻璃纤维网,再用石屑层作为封层;②在裂缝中挤入弹性胶条或加入乳化沥青,达到封闭裂缝、实现提升工程质量的目标;③使用土工合成材料对沥青路面进行加筋处理,达到提高路面基层结构强度,增强抑制裂缝产生的能力。
结束语
综上所述,公路工程是我国经济建设的重要基础是建设,其中水稳基层裂缝防治是公路施工中不可忽视的重要内容,因此,,要详细开展现场调查,根据裂缝类型和成因,,认真把握施工技术要点,重视裂缝防治,对出现的裂缝要及时采取修复,有针对性地采取防治措施,从而确保公路工程施工质量,满足车辆通行需要,保障公路的安全性和公路的使用寿命。
参考文献:
[1] 吴振华. 公路施工中水稳基层裂缝防治措施探讨[J]. 技术与市场,2020(1):183-184.
[2] 高志强. 全套管钻孔桩成套技术及其在复杂地层环境中的应用[J]. 长江工程职业技术学院学报,2018(2):22-24.
[3] 肖启艳,李国太. 装配式混凝土结构质量控制研究综述[J]. 九江职业技术学院学报,2018(3):21-24.
[4]郭阳明,曾彩艳,郭生南. 高职工程造价专业课程思政教学改革探索——以建筑工程计量与计价课程为例[J].九江职业技术学院学报,2019(3):5-10.