公路施工中水稳基层裂缝防治技术

(整期优先)网络出版时间:2020-10-13
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公路施工中水稳基层裂缝防治技术

隋文栋

身份证号码: 370623197112027***

摘要:公路工程中,由于水稳基层具有整体性强、承载力大、刚度大、抗冻性好、寿命长等诸多优势,其被广泛运用于公路施工建设中,但是水稳基层的缺点是抗变形能力差,容易产生裂缝。本文将对公路施工中水稳基层裂缝防治技术进行分析,针对公路施工中水稳基层裂缝防治技术,分析在公路施工中水稳基层裂缝产生的原因,主要对温度裂缝、干缩裂缝、沉降裂缝、外力裂缝的产生原因作出了简要介绍。结合裂缝的类型和出现原因研究预防及处理措施,望能为同类工程提供参考。

关键词:公路施工;水稳基层;裂缝防治技术

中图分类号:U545文献标识码:A

水稳基层稳定性强,强度高,工艺流程相对简单,水稳性好,综合性能优,在公路施工中得到广泛应用[1]。然而,水稳基层的热胀性能较差,易受外界温度和湿度变化影响,在基层表面容易产生裂缝,导致结构出现早期破坏。如得不到及时修复,会影响水稳基层力学性能和使用性能,对公路运行产生不利影响。因此,施工单位有必要认真分析水稳基层裂缝成因,有针对性地采取防治技术,以实现提高公路工程施工质量的目标。

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。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温度裂缝

水泥的无机结合料内部由不同的矿物质组成。在外界温差的作用下,水泥的无机结合料内部会发生热胀冷缩的现象,从而引发结合料体积的变化,产生温度裂缝。在公路施工的混合料中一般是含有浓度为5%左右的水泥,水泥具有热胀冷缩的性质,当混合材料发生硬化时,水泥会发生水化作用,释放出很多热量。而水泥的外部容易遇冷发生收缩反应,内部发生不断膨胀的向外扩张力,外部不断收缩,产生一个强大的向内收缩力,这样内外相互作用之下就会产生裂缝。施工期间,外界环境昼夜温差产生收缩裂缝。由于外界温差过大,水稳基层内部的矿物颗粒会受到外界温度的变化,产生热胀冷缩的反应,导致整个基层收缩,形成裂缝。在大部分情况下,外界温度较低,水稳基层会出现许多细小裂缝;外界温度过高时,出现横向裂缝[2]

2.2干缩裂缝

水泥稳定碎石在干燥的空气中发生氧化反应时,其水分会减少,随着水分的减少,体积将会收缩变形。碎石每隔一段时间,就会产生均匀的裂缝,水泥稳定碎石产生的干缩裂缝,与水,水泥和碎石都有着密切的关系。混合料在凝结硬化的过程中,水泥遇水产生水化反应,消耗大量水分,水泥的含量越高,消耗的水分越多。碎石集料表面也要吸附水分,碎石集料中细料成分越多,表面吸附的水分就越多。在基层施工的过程中,混合料中含水量越大,散发水分就越多,就很容易产生干缩裂缝。

2.3沉降裂缝

沉降裂缝是水稳基层的施工过程中出现的局部沉降现象,是由于在公路施工的压实过程中,没有按照标准的操作进行施工所导致的。通常情况下,压路机的碾压过程是分层进行的,每层的压实工作都应该按照严格的标准来进行操作。压实后基层的厚度要符合标准要求,但是在实际工作中,由于施工技术不到位,局部层面压实的厚度不符合要求。如果施工技术人员未采取相关措施,当再次进行压实的时候,在重力作用下水稳基层会出现局部的裂缝。沉降裂缝的出现会给公路的质量带来严重的影响[3]

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。

3.2对原材料的大小和水泥含量严格把控

减少裂缝要对水稳基层的原材料加强控制,原材料是水稳基层的基础,施工单位要严格把关。水稳基层的主要材料是碎石,但碎石的大小也分为不同等级,为了保障原材料的质量,可以采用破碎设备制备碎石,然后按照不同标准分层。相关调查研究发现,直径小于0.075mm的碎石料容易在外界温度较大的情况下出现裂缝,因此要从源头减少由于温差导致的裂缝。水泥含量与温度裂缝的产生也有一定关系,要对水泥剂量进行严格控制,通过研究表明,水泥剂量超过5%,裂缝的数量就会明显增加,一定要将水泥含量控制在5%以下。

3.3做好道路碾压阶段的严格控制

在对水稳基层进行碾压施工的阶段,大部分工程采取振动压路机进行施工。一般会利用三轮、双钢轮压路机及轮胎压路机结合进行碾压施工。碾压的长度要控制在30m左右,因此在碾压施工的过程中应先进行基础的碾压,然后在进行重力稳压,压实度要保证在90%以上。这些操作完成后,通过振动压路机进行轻度碾压,然后由胶轮压路机进行稳压,最后再进行重力振压,这一系列操作需严格按照施工标准进行,厚度要符合标准要求。碾压的过程需要施工技术人员及时检查,当发现局部层面的厚度不符合碾压要求时,要及时采取相关措施来进行补救。

3.4保障水稳基层不超过最大的行车辆

水稳基层有着良好的承重作用,但是只有在它所能承担的范围内才能发挥出其良好性能。因此在公路设计阶段,要对水稳基层的道路承载量进行严格计算,控制好最大承载力,避免外力裂缝的产生。

4水稳基层裂缝处治措施

4.1聚酯玻纤布防治技术

聚酯玻纤布防治技术经过验证,发现水稳基层和沥青面层之间通过加铺水稳裂缝专用的聚酯玻纤布,可有效减少水稳基层裂缝的出现[4]

4.2密封胶封缝技术

密封胶封缝技术是对水稳基层出现的裂缝进行填缝处理的技术,可以有效防止裂缝的进一步扩张。通过将密封胶加热到180℃以上,将密封胶灌入裂缝中,密封胶可以渗透到裂缝两侧的融合料中,帮助裂缝融合,当裂缝的宽度超过3mm,要对裂缝进行切缝处理。

结语

水稳基层裂缝防治是公路施工中不可忽视的重要内容。作为施工单位,应提高重视程度,加强施工现场调查,根据裂缝成因有针对性地采取防治技术。此外还要认真开展施工现场巡视和检查,采取措施预防可能出现的裂缝。从而保证水稳基层施工效果,预防裂缝产生,提高结构稳定性,降低养护维修费用,为车辆创造良好的通行条件。

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]贺晓波.关于公路施工中水稳基层裂缝的防治方案研究[J].山西建筑,2019(5):125-126.

[3]高伟光,陈清松,磨炼同. 水稳基层裂缝的分类、鉴别及防治方法[J].交通科技,2018(4):34-37.

[4]蔚佳伟.水稳碎石基层裂缝的成因和防治措施[J].山西建筑,2018(30):128-129.