俞银烽
杭州安畅交通设施有限公司 浙江杭州 311200
摘要:水泥稳定碎石基层在公路建设中的性能会受到多种因素的影响,尤其是级配骨料质量和水泥配比。在路面结构层建设施工过程中,受施工工序、温度变化和垫层沉降等因素影响,经常会造成基层开裂,影响结构层质量。为此,本文将对水稳基层裂缝的产生成因进行分析,并以此为基础,提出防治开裂病害的几点措施。
关键词:公路;水稳碎石基层;施工技术;要点
0工程概况
某二级公路新建项目,首先通过人工步检调研,选择大约3km范围内裂缝密集路段,进一步采用探地雷达对裂缝发展层位进行调研。
1裂缝原因分析
1.1水泥稳定碎石混合料自身缺陷
因为该地区光照强度较大,季风发达,在水泥碎石混合料铺设完成之后,会在材料表面出现较为强烈的水分蒸发现象,导致材料内外体积变化速度不同步,产生干缩裂缝;在材料硬化初期,由于水泥水化过程会产生大量的热,但材料表面和内部散热速度不同步,导致材料内外体积变化差异,产生温缩裂缝。
1.2施工工序控制问题
路基沉降也是造成水稳基层开裂的因素之一,为避免路基的不均匀沉降影响公路建设质量,在路基施工完成后,必须对路基的沉降数据进行检测,月沉降速率芨5mm,才能够继续进行填筑施工作业。某些公路建设项目为缩短工期,忽视沉降观测环节,路基施工完成,直接进行填筑作业,导致基层裂缝病害频出。
1.3配比失控问题
某些公路建设项目在建设过程中为提高施工速度,通过增加水的掺配量的方式,提高聚合物施工性能,造成聚合料板结过程中没有足够的灰浆填充骨料空隙,导致水稳基层强度不够,后期出现大范围开裂问题。
2施工前期准备
2.1材料准备
(1)准备材料时要控制好水泥用量,水泥用量过小会造成强度不足,水泥用量过大会产生混凝土裂缝;根据外界环境因素和运输条件确定拌和料的含水量,在远距离运输时,应适当增加含水量,使实际含水量高于最佳含水量1%~2%。
(2)均匀拌和材料,清除出现离析现象的底料;在混合料运输中,若采用自卸汽车进行运输,则要用苫布进行覆盖。当混合料运输到施工现场后发现超过水泥终凝时间,则不允许使用该拌和料进行施工;在混合料出厂前,要试验混合料的含水量、含灰量和无限抗压强度,及时向监理工程师上报试验结果。
2.2测量放线
(1)根据规范要求,用水准仪沿道路两侧和中线位置进行测定,确定道路纵坡、横坡测点高程,测定间隔为5m,选在铝梁低托位置进行测量,记录测量结果,计算出高程与水稳设计高程差,根据数值差对放线高度进行确定;摊铺过程中的测量放线要采用双基准线,基准线为摊铺机械设备两侧的铝合金导梁。(2)高程控制采用摊铺机械设备的滑靴控制,摊铺作业必须经常对高程、水稳厚度进行检测。若发现问题,则要及时进行处理。
3水泥稳定碎石基层施工技术要点
3.1施工准备阶段要点
⑴该项目中选用的水泥基材为P.042.5级复合硅酸盐水泥,经试验,该水泥的初凝及终凝时间均满足设计要求。⑵为了获取科学合理的施工参数,大规模摊铺压实前应先选取试验段进行试铺,通过试铺以明确压实机械类型、松铺厚度、压实工况等参数。⑶通过试验段试铺,对试验前明确的压实含水率、压实工况、松铺系数、压实机械选型等参数进行验证,通过分析试验参数和试验段试铺效果,及时改进和完善施工方案。⑷摊铺作业开工前,应再次校核水稳碎石基层的几何参数,压实前应先洒水保湿,以确保压实效果。
3.2混和料拌制要点
⑴水稳碎石基层混合料拌和质量受影响因素众多,但原材料本身的质量起到决定因素。⑵该项目引进了具有自动称重功能的水稳碎石混合料拌和机械,混合料均采用厂拌形式,以保证混合料质量,该厂的供应能力为800t/h。⑶在正式开工前,应提前计算摊铺工程量,协调好混合料运输车辆与摊铺机械之间的配合性,确保摊铺连续进行。⑷以三阶段配合比试验确定的参数为基准,结合试验段试铺参数,对配合比进行优化,采用优化后的配合比进行正式摊铺。
3.3摊铺施工技术要点
⑴水稳碎石混合料摊铺过程中应做好施工控制,严格按照设计宽度及厚度摊铺,以保证摊铺的均匀性和标准性。⑵为了控制好标段内的摊铺厚度,每间隔10m监测一次厚度,本项目摊铺总厚度为540mm,分三次摊铺完成。⑶二次摊铺应在首次摊铺后的7d再进行,且二次摊铺前应测定首层的强度是否满足设计要求。
3.4碾压施工技术要点
⑴混合料压实环节是其强度形成的关键,为了保证水稳碎石基层的强度满足设计要求,应合理制定压实方案,明确具体的压实工况及工艺。⑵水稳碎石基层压实前应保持表面湿润,做到保湿作业。⑶高等级公路的水稳基层压实度不能低于98%,压实工况分为初压、复压及终压三个环节。⑷压实作业应连续完成,压实机械中途严禁随意掉头、停机,以避免因压实荷载不均匀而诱发基层开裂。⑸水稳层施工压实时间控制很重要,不能超过水泥初凝时间。
3.5接缝施工技术要点
⑴人工整平水稳碎石基层混合料端头,保证端头平整、对齐,紧贴混合料布设方木,以保证水稳碎石基层混合料的压实效果。⑵紧贴混合料的方木应使用钢钎加固,以避免因压实荷载作用而出现移位。⑶压实度是表征水稳碎石基层压实质量的核心指标,故应以压实度作为压实质量的评定标准。⑷重新摊铺前,应撤销方木,并妥善清表。⑸针对遗留的基层接缝处理好二次摊铺修复作业。⑹为了保证接缝处的压实质量,在上一次压实基础上,应进行横向、纵向交叉压实,确保基层接缝位置的压实度满足设计要求。
3.6养护与保护
当水稳碎石基层施工完毕后,应按照规范标准的规定要求,以洒水的方法进行养护,在养护期间,应采取交通管制措施,以免车辆通行对基层造成影响。洒水以保持水稳碎石基层表面润湿为宜,若是养护期间风力较小,可用塑料布进行覆盖保湿,必须保证养护时间在7d以上。在对水稳碎石基层进行养护期间,除洒水车之外,其他任何车辆禁止通行,设置专人进行看管并对交通进行引导,任何非施工人员不得进入养护路段。
4质保措施
(1)为确保水稳碎石基层的整体质量,在开工前,必须做好技术交底工作,重点向参与施工作业的人员对图纸、质量标准、操作规程、注意要点等进行讲解,避免重大质量问题的发生。(2)在施工现场实行工序检验制度,采用三检制,任何阶段质检不合格,都不得进行下道工序施工。对于质检中发现的问题,应及时采取相应的措施进行处理,经检验合格后,方可施工下道工序。(3)混合料从拌制到碾压结束的时间应不超过4h,必须保证混合料在终凝前完成碾压,以免造成强度降低;基层衔接处必须按照规范要求进行处理,以免接茬出现裂缝或压实度不够;水泥用量不得超标,过多容易引起早期开裂,过少会导致基层强度降低,所以必须保证水泥用量适中。
结束语:在公路工程水稳碎石基层施工中,为保证施工质量,除了要做好前期准备工作外,还应掌握具体的施工技术要点。由于冬季和雨季均会对该基层的施工造成影响,所以必须采取合理可行的措施,为工程整体质量提供保障,此举对公路项目的顺利进行意义重大。
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