水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝的防治措施

2018-03-25 11:14
山西建筑 2018年34期
关键词:摊铺含水率碎石

韩 国 良

(太原理工大成工程有限公司,山西 太原 030024)

1 产生裂缝的原因分析

水泥在水泥稳定碎石基层使用的混合料中,起到粘结凝聚的作用,作为一种胶凝材料将其中的粗细集料有效的混合并予以粘结,混合料经过摊铺以及压实,待养护完成后成为半刚性性质的道路基层,具备相应的承载性能。然而,水泥稳定碎石基层沥青路面在实际使用中,难免会由于混合料的相关特征导致产生裂缝,引发道路频繁的返工返修。经研究,本文将产生裂缝的原因归纳如下。

1.1 过大的内外温差

在水泥稳定碎石基层混合料中水泥所占比重很高,达到了4%~5%,导致了基层在凝结硬化中不可避免的过量放热,此时,基层内部聚集了过多热量,无法快速释放,导致内部温度与表面温度差值过大,在热胀冷缩的原理下,基层内部开始膨胀,表面开始收缩,当内部膨胀应力过大时,就导致了基层表面胀开裂缝。

1.2 水分的蒸发

在水泥稳定碎石基层混合料中,水的作用也尤其重要,但是在实际的摊铺过程中,往往由于日晒导致不可避免的水分蒸发,水分的蒸发导致混合料中水泥所占比重比原来更高,更容易发生凝结硬化,导致更多的放热,进而引发裂缝。因而,对于基层混合料,其含水量一定要控制在相应范围内,避免基层养护过程中发生龟裂。

1.3 运送过程不符合要求

当基层混合料在拌合站拌合均匀后,即要运送到施工现场,然而过长的运送距离则容易导致混合料中水分的蒸发,尤其是在没有遮盖、密闭的运送条件下,甚至会引发混合料在运送途中发生凝结硬化;与此同时,混合料在运送途中还可能因为路况太过崎岖不平引发混合料中粗集料的离析现象,引发了混合料拌合不均匀。

1.4 摊铺工艺不符合要求

在基层混合料摊铺过程中,当一次摊铺路段太长时则会导致过量的水分蒸发,进而导致基层混合料的干燥与开裂,引发裂缝,因而要严格控制一次摊铺路段的长度。与此同时,还要在摊铺过程中,确保基层混合料处于拌合均匀的状态,避免混合料中粗集料过于集中导致的基层表面裂缝。

1.5 压实工艺不符合要求

压实这个工艺步骤是基层施工中的关键步骤,在摊铺之后进行,压实工艺如果不符合要求则很容易导致裂缝的产生,具体来说,在压实操作中,混合料含水量、压实机具、压实速度、压实遍数等因素的不当均可能导致裂缝的产生。因而,要避免压实机具重量过大、压实速度过快导致的基层裂缝,还要避免过振压实引发基层产生过大的外部收缩应力。

1.6 养护工艺不符合要求

水泥稳定碎石基层混合料经养护成型后才会具备一定的承载性能,在养护过程中,如果没有进行保湿覆盖处理,很容易导致混合料中水分的蒸发,进而引发基层干燥开裂,同时,水分的蒸发还会干扰基层混合料中水泥的水化过程,加剧基层的干燥开裂。

2 水泥稳定碎石基层裂缝的防治措施

2.1 合理选用原材料

原材料的选择紧密关系着路面的施工质量,影响着道路建成后的路用性能。然而现阶段部分施工单位为了降低工程造价,选用质量不达标的原材料导致道路质量差强人意,甚至部分道路多见裂缝。因此,在水泥稳定碎石基层沥青路面施工中,要严把质量关,具体来说,应该选择终凝时间较长的水泥品种,保证水泥不会在拌合过程中过快凝结,进而保证基层混合料拌合均匀性,也为施工提供了更多的操作实践;同时,应该控制混合料中的水泥比重,避免过多的水泥导致过于猛烈的水化反应,进而导致基层内部聚热过多引发表面胀裂;此外,还要控制粗细骨料的质量,尽量选用稳定性佳的粗细骨料,利用骨料抵御基层裂缝,为混合料强度的形成搭建有力的支架。

2.2 严格把控含水率

基层混合料的含水率紧密关系着道路是否能够充分压实、是否会产生裂缝。基层混合料在摊铺之前需要将水泥、粗细骨料、水进行充分拌合,在拌合以及摊铺过程中由于气温、日照等客观因素,往往会发生不可避免的水分蒸发,因而,在实际的施工中,应该结合现场条件和气温状况,将含水率合理的增加1%~2%,避免由于施工过程中的水分蒸发导致裂缝,与此同时,在碾压过程中,基层混合料的含水率控制也很重要,要避免含水率的不足引发压实困难,导致道路质量成问题,甚至出现裂缝。

2.3 严格把控铺摊工艺

在水泥稳定碎石基层沥青路面摊铺过程中,通常采用分层摊铺、分层养护、分层压实的工序,这种工序很容易导致分层的路面结构之间连接不到位,进而引发不同分层的路面结构承受的荷载不均衡,这些不均衡甚至会进一步引发水泥稳定碎石基层产生开裂,所以,可以在施工中不断优化铺摊工艺,举例来说,一次性摊铺作为一种新型工艺正在被广泛推广,这种工艺可以有效的改善分层的路面结构之间连接不到位的施工弊端,避免分层施工造成的脱节,进一步有效的提升基层的稳定性和承载性能,避免引发开裂。

2.4 严格把控养护工艺

在实际施工中,一些施工企业为了缩短工期,尽早完成施工,对于沥青面层的养护极其不到位,致使道路在实际路用中存在诸多问题,比如产生了过多的裂缝以及路面沉陷,造成了更多的道路返工返修,耗费了大量的人员和物资。因此,严格把控养护工艺至关重要。结合上述分析,水泥稳定碎石基层沥青路面中的基层和面层完工后都应该及时养护,养护过程中要做好覆盖保湿,避免含水率因为水分蒸发而过量下降,与此同时,严格把控的养护工艺还能对相关施工工艺予以复核检查,核实基层的承载能力以及抵御开裂的性能,尤其要注意的是,如果养护工作在高温季节进行,要随时检查路面材料的含水率,及时予以补充,并做好洒水工作,保证养护工作符合要求。

2.5 严格把控接缝处置工艺

由于基层的一次摊铺路段长度有限,导致不同的摊铺路段不可避免的出现接缝,接缝容易导致路面结构的荷载集中,更容易因两侧材料不一致引发基层材料之间连接不紧密。因而,在实际施工中,要合理的控制一次摊铺路段长度,避免产生过多的接缝,因为过多的接缝更容易引发通行之后由于形成压力而导致的基层裂缝,更重要的是,在处置接缝过程中务必要凿除接缝的松散部位,确保基层的强度进而减少引发裂缝的可能。

2.6 合理采取措施抵御外界影响

为有效防治裂缝,在实际施工过程中,还要注重控制合理采取措施抵御外界影响,举例来说,在水泥稳定碎石基层施工中,为了避免水泥材料快速凝结,可以对水泥采取遮盖的举措,或者将水泥放置在阴凉处,也可以采取夜间施工的举措,避免水泥过快发生初凝,减少气温对于该材料的影响;又比如,为了有效的减少混合料由于气温和环境导致的水分挥发,应采取遮盖的举措,保证混合料的含水率在一定范围内;再比如,考虑到沥青混合料具备的保温性能,为了避免基层水化散热过多导致表面胀裂,可以在基层的表面涂上一层沥青,减缓表面温度下降的速率,进一步避免基层开裂。

3 结语

在沥青路面中引发开裂的最关键因素即为水泥稳定碎石基层产生了开裂,水泥稳定碎石基层作为整个道路结构的承重层,其质量控制尤其重要,故而在实际施工进程中,除了要制定合理的、行之有效的施工方案,还要加强对施工的关键工艺以及施工重点、难点加强监控与复核,通过上述措施从整体上控制沥青路面的施工质量,保证道路具备更好的路用性能,减少通行后的返修返工工作,极大的减少产生开裂的可能性。

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