小议水稳基层裂缝防治措施

2021-04-15 01:22李美玲
卷宗 2021年22期
关键词:集料含水量碎石

李美玲 王 晨

(驻马店市公路工程开发有限公司,河南 驻马店 463000)

在公路中,水稳基层是比较重要的部分,对路面结构的稳固性起着直接的决定作用。水稳基层施工中,由于内外一些因素的影响,常常会出现不同形式的裂缝,损害了公路质量,不利于车辆的正常通行。因此,必须结合实际情况,把握引发裂缝的原因,找出针对性的对策,最大限度减少裂缝的数量,保证公路的正常运行。

1 引发水稳基层裂缝的原因

1)干缩裂缝。水稳基层在硬化的时候,由于水分持续变少,体积也会收缩变形,如果超过水稳基层的极限承受值,干缩裂缝就会形成。具体来说,水稳基层在凝结硬化过程中,伴随着水化反应,热量大量释放,快速消耗混合料中的水分,消耗的量一般与水泥用量成正比,干缩裂缝就越多越大。另外,碎石集料具有吸附性,集料量的多少决定着吸附水分的多少,蒸发散失的水分也随之变多,最终形成干缩裂缝。

2)温度裂缝。水泥与水混合后会固化凝结,通常搭配使用沙、砾(骨料)等,最终形成砂浆或者混凝土。如果温差较大,热胀冷缩现象将出现在水泥的无机结合结合料内部,引发体积变化,当大于自身极限强度值,就会引发温度裂缝。实际施工中,水泥含量一般在5%以内,水化反应释放的热量短时间难以散发,内部的膨胀与外部的收缩导致应力出现,最终形成温度裂缝。

3)沉降裂缝。沉降裂缝是公路路基内部出现了高低不同的沉降,在压实过程中,操作不标准不规范,由于外部压力,出现了不均匀沉降,最终导致裂缝。公路施工采用分层压实,每层都必须达到规定标准,但是实际施工时,由于施工人员技术不到位、态度不端正或者其他外部原因等,局部压实度未能符合规定要求,加上重力的影响,引发了沉降裂缝。沉降裂缝严重影响公路的安全性和使用寿命,因此必须引起高度重视。

2 公路施工中水稳基层裂缝的防治措施

1)严格控制原材料质量。根据公路工程实际情况,选择适宜的水泥级配,水泥材料一般为大于等于32.5级的硅酸盐水泥,混合料的初凝时间应大于3h,终凝时间一般在7h左右,其他剂量最佳含量为5%。标号32.5的硅酸盐水泥是最为常用的一种,能够有效加强水泥稳定碎石基层的所需强度。除了原材料中水泥的品种外,对其试配剂量和强度等级,以及合格标准吗,都要进行严格的管控。另外,应合理判定各项参数指标,降低裂缝发生的概率,保证水稳基层施工质量。除此以外,分级处理施工原材料,为后期掺配提供便利,路基底层选择天然砂,同样进行分级处理,此时可以使用振动筛,基层以碎石为主,并进行分层。对粒径小于0.075mm的集料进行严格控制,数量不能过多,以免出现裂缝,可以根据实际情况进行调整。大力控制配制水中无机盐的含量,因为碎石和集料中的有很多钙离子、镁离子与氯离子产生物化反应后会逐渐膨胀,不便于施工稳步进行。

2)科学确定配合比。选择的集料应控制在规范上限中值左右,尽量使用骨料嵌挤密实性高的材料,根据实际情况,严格控制4.75mm筛孔通过量,避免出现离析或者基层强度降低的情况。综合考虑水稳基层的强度取值,增强配合比设计的科学性,对集料级配强度进行调整,少量使用水泥,控制在5%以下,以此来控制水稳基层裂缝。

3)拌和生产阶段。先做好备料工作,数量能满足3~5d的施工,对集料的含水量进行分析检测,根据配合比,计算出需要添加或者减少的水量。通常来说,以最佳含水量为基准,外加量与天然含水量的总和应大约高出1%。调试所有机械设备,保证混合料组成与含水量符合规定要求,如果原材料进场场地或者天气等发生了变化,应再次调试设备,对生产拌和参数重新进行调整,确保符合施工需求。定期试验检测混合料的配比,可以采取抽样检测的方法,结合规定的配比要求,对出料工作进行全面检查。根据温度变化,及时调整含水量,废弃使用干湿不均的水泥稳定碎石混合料。

4)碾压施工。碾压时选择振动压路机,并配以三轮或双钢轮压路机以及轮胎压路机混合使用,碾压长度大约为80m,混合材料的含水量应大于最佳含水量。先轻轻稳压一遍,之后再重力稳压,根据实际情况调整压实遍数,确保压实度大于90%。之后使用振动压路机,先轻轻振压,稳压之后再重力振压,最后再次稳压。压路机的速度设置,一般情况下,1.5~1.7km/h为1~2遍速度值,2.0~2.5km/h为之后每遍的速度范围。在碾压过程中,如果出现反弹,应立即翻开并再次拌和,添加适量水泥处理之后投入使用。在整个碾压过程中,必须严格控制好碾压时间,把握好前后衔接节点,连续进行施工,避免出现脱节现象,必须在终凝前碾压成型。经过初压、复压和终压之后,水稳基层稳定性和均匀性较高,有效防治水稳基层的裂缝。

5)加强验收。根据相关技术规范标准,一年内完成公路基层和沥青面层施工,裂缝出现的概率能大大降低,保证基层的施工质量。施工人员必须牢记这一点,基层施工结束后及时铺设沥青,在有效防治干缩裂缝和温度裂缝。另外,施工人员需要加快施工进度,在规定期限内完成施工工作,并且组织专业的检验人员,基于施工特点,全面验收水稳碎石基层施工,明显提升公路基层质量。

6)有效开展养护工作。完成水稳基层碾压工作后,需要洒取一定量的水分,保持表面的湿润性。夏季需要控制基层内部和表面的温差,冬季应注重防冻,可以使用土工布或者麻袋等进行覆盖,或者铺设塑料薄膜或者使用黏土压盖,抵御外界的寒冷,保证水稳基层的固化成型。养生期间应封闭交通,严禁其他车辆通行,如果现场温度较低,可以覆盖材料进行保温,养生时间必须大于7d。

3 水稳基层施工质量控制措施

第一、压实度控制。由于车辆重量以及运输的货物不同,对公路产生的碾压力度也存在差异,因此很容易出现不同程度的塌陷,导致出现裂缝,因此,必须严格控制压实度。注意井圈周围的基层,应高于其他地方,使用均匀稳定的石料,保持混合材料密度的稳定性,使整个水稳基层结构能够稳固。

第二、合理控制强度范围。水泥稳定碎石基层承重作用较强,能维持半刚性基层性能良好,使公路能够良好运营。准确计算水泥剂量的上限,确定出强度的数值范围,通过这样的方式,有效改善水稳碎石基层的干、温缩开裂等问题。同时,控制水泥剂量的下限,防止其出现疲劳现象,降低开裂的概率。

第三、注重摊铺机和运料车辆的配合。摊铺水稳基层的时候,如果驾驶员疏忽或者技术不足,会影响前后驾驶员的配合,影响运料工作的顺利进行。必须安排专业的施工人员,选择驾驶技术好的司机,尽量避免倒车现象,防止摊铺机和运料车碰撞,从而顺利完成摊铺工作。另外,摊铺前应彻底清理缝隙中的杂物,并灌注泥浆,增强岩体和砂浆的凝结性,最终融合在一起,以此防止裂缝的出现。

4 结语

综上所述,对于公路工程来讲,防治水稳基层裂缝是一项重要内容,必须详细分析裂缝出现的原因,从深层次探究,在此基础上,使用合适的施工技术。同时,需要做好各个施工步骤,着眼于细节,选择合适的施工材料,做好摊铺碾压工作,加强后期验收和养护等。通过全面有效的管理,提高公路工程的施工质量,减少裂缝的产生,促进公路经济的进步和发展。

猜你喜欢
集料含水量碎石
碎石神掌
再生集料水泥稳定碎石的力学性能研究
CFG桩与碎石桩的比选设计
结合Sentinel- 1B和Landsat8数据的针叶林叶片含水量反演研究
一次冰雹过程成雹机理的数值模拟
悲壮归乡路
基于数字图像处理的粗集料二维形态特征参数分析
基于两相混合流理论PEMFC含水量特性分析
基于维氏硬度的粗集料磨光值衰减模型
液氯中含水量测定注意事项及改进