山西省公路局运城分局 山西运城 044000
摘要:水泥稳定碎石基层具有较强的稳定性和耐用性,在我国公路与城市道路建设过程中有广泛的应用。在实际施工过程中,一旦产生裂缝就会对公路造成较大的影响,使其内部结构受到破坏,减少公路的使用期限。本文主要通过对水泥稳定碎石基层裂缝产生原因的分析,提出相关的防治措施,保证水泥稳定碎石基层的质量及使用年限。
关键词:水泥稳定碎石;基层裂缝;产生原因;防治措施
在我国经济快速发展的过程中,干线公路和城市道路建设工程项目数量逐渐增多,水泥稳定碎石基层越来越受到施工单位的青睐。水泥稳定碎石基层是一种半刚性的材料,在实际施工过程中,需要将水泥、碎石、水及砂按照标准比例进行配制,其强度较高,具有较好的水稳定性。但是这种基层路面的脆性较大,抗形变能力较弱,一旦受到湿度和温度的影响,就容易产生裂缝,因此需要对裂缝的产生原因进行分析,并且提出防治措施。
一、水泥稳定碎石基层裂缝现象及危害
在利用水泥稳定碎石基层开展沥青路面施工的过程中,裂缝的产生很容易使得路面破损,影响路面的使用性能。一般来说,水泥稳定碎石基层顶面横向的裂缝是每隔5-10m一条,裂缝的宽度为0.5-4cm,裂缝的产生比较规律。早期裂缝通常在水稳基层摊铺一个月之后出现,还有些是在沥青混凝土路面开始使用通车1-2个月之后产生裂缝。
当水泥稳定碎石基层产生裂缝时,基层整体的强度会降低,还可能会发展形成反射裂缝,导致路面出现横向裂缝。一旦反射裂缝不及时处理,下雨天的时候,雨水就会沿着裂缝向下渗透,缝隙之间会充满自由水。在车辆荷载作用下,路面会出现坑洞,路面结构比较松散,直至其破损,不利于车辆通行,影响路面使用质量及行车舒适度。
二、水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因
1、温差过大
水泥稳定碎石基层在温度的影响下会热胀冷缩。很多地区的昼夜温差较大,当水泥稳定碎石基层受到温度的刺激时,会产生膨胀或者收缩现象。在温度影响下,水泥稳定碎石基层的稳定性会被打破,进而产生裂缝。在一般情况下,温度较低会使得水泥稳定碎石基层产生细小的裂缝,一旦温度升高,裂缝就会受到高温影响膨胀。在长时间的温度影响下,水泥稳定碎石基层就会产生比较明显的收缩性裂缝。
2、水分消耗快
在进行水泥稳定碎石基层施工的过程中,需要将水泥及其他稳定的混合材料与水进行充分混合,使其发生水热化反应。当施工材料中的水泥含量较高时,就会消耗越多的水分,在高温条件下,水分容易蒸发,导致其中水分含量逐渐减少。在这个过程中,混合料中水分的含量越少,混合料的粘合度就越会受到影响,一旦水分消耗速度过快,就会产生干缩性裂缝。
3、受技术与工艺影响
水泥稳定碎石基层中,水泥稳定混合料的颗粒较大,在实际施工过程中,需要加入定量的水分增大混合料的粘合度,另外,还需要采取专业技术利用外力挤压空气。施工人员可以利用摊铺机进行摊铺,在这个过程中,需要控制摊铺速度,如果速度过快,会使得两边离析的混合料级配不连续,这样的话,会使得基层在成形之后容易形成裂缝。施工人员还需要采取适当的工艺用压路机对路面进行碾压,施工人员也需要注意碾压速度,过快会使得压实度不够,对裂缝的产生也会有推动作用。
4、混合材料比例不当
对于水泥稳定碎石基层施工来说,混合材料比例的确定对于基层施工成效有一定的影响。由于稳定混合料的种类较多,施工人员一旦稍不注意就很可能会导致材料比例处理不当,影响工程施工质量。混合材料比例不当会导致较多裂缝的产生,水泥比重、水分比重、材料混合程度及粗细程度都是影响混合材料稳定性的因素。因此,在水泥稳定碎石基层施工过程中,混合材料比例不当会使得基层产生不规则裂缝,破坏基层结构,影响路面使用效果。
5、公路投入使用时间过长
任何公路和城市道路都需要在规定时间内对其进行维护或者重新施工,水泥稳定碎石基层裂缝的产生有一部分原因是由于公路投入使用时间过长引起的。在公路投入使用时间不断增加的过程中,公路需要承受越来越重的压力,一旦公路承受的压力超过其原本能够承受的压力,就会使得路面内部结构受到破坏,产生严重的裂缝。部分施工单位没有对这种裂缝进行补救,会导致公路路段无法使用。在这种情况下,公路的后期维护与检修工作难度会增大,甚至会影响行人和车辆的安全。
三、裂缝防治措施
1、控制材料用量
在进行水泥稳定碎石基层施工的过程中,施工人员需要严格控制原材料质量及水泥用量,降低裂缝的产生。在水泥稳定碎石基层施工中,原材料的质量对于基层质量有决定性作用,一旦原材料使用不当,就会使得基层质量不佳,容易导致裂缝的产生。在施工过程中,施工人员需要严格把握材料的质量,将水泥、碎石等各项质量指标控制在标准范围内。产生水泥稳定碎石基层裂缝的重要因素还有水泥的用量。施工人员需要严格控制施工过程中水泥的用量,在进行施工设计的过程中,明确道路用途、等级及交通情况,对水泥稳定碎石强度进行针对性设计。然后还需要对施工材料进行合理的配合比调试,降低水泥稳定碎石基层产生裂缝的几率。
2、计算混合材料比重
混合材料比重的计算直接影响水泥稳定碎石基层施工质量。在实际施工过程中,施工人员需要对相关材料的使用进行精确的计算。不同规格的材料需要按照不同的比例进行配合,并且需要符合基层施工标准,表1为集料筛分相关数据,施工人员需要根据表1数据得出符合规范的混合料参配级配,相关数据见表2。然后再根据水泥稳定碎石基层施工要求对混合料及基层强度之间的关系进行计算,见表3。
在施工过程中,施工人员还需要对原材料进行保护,减少工作过程中的失误。施工人员需要提前对设备进行调试与试运行,降低裂缝发生率。
3、开展养护工作
养护工作的开展对水泥稳定碎石基层裂缝的防治来说具有重要作用。施工单位在完成项目施工之后,需要做好道路的养护与保护工作,延长道路使用年限。在完成水泥稳定碎石基层的摊铺之后,就需要对基层进行养护。由于基层容易受气候的影响,因此在雨季和夏季需要特别加强对基层的养护。当水泥稳定碎石基层施工完全完成之后,需要在基层上部喷洒乳化沥青,对其中的细小裂缝进行填充,还能够对基层中的水分进行保护。这样可以避免水分流失过快,能够有效降低干缩裂缝的产生。
4、提高监管工作力度
任何建设施工都需要由有效的监管作为基础。在防止水泥稳定碎石基层裂缝的过程中,施工单位需要提高监管工作力度,保证道路安全性和稳定性。在各个施工阶段和环节中,管理人员都需要按照工程施工标准对水泥稳定碎石基层施工进行严格的管理,从源头上阻断裂缝的产生。管理人员需要纠正施工人员不规范的操作,当工程施工出现问题时,需要及时提出补救方案。施工单位还需要限制路面的载重量,对车流进行限重,并且增加道路检测与养护时间,保证路面质量,避免水泥稳定碎石基层裂缝的产生。
四、结语
水泥稳定碎石基层裂缝的产生对于混凝土路面的危害较大,不利于道路的使用。在施工过程中,施工单位需要控制材料质量和用量,将混合料的比重控制在合理范围内,后期开展养护工作,提升监管工作力度和全面性,达到有效防治裂缝的目的。
参考文献
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论文作者:白国辉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/27
标签:裂缝论文; 碎石论文; 基层论文; 水泥论文; 稳定论文; 过程中论文; 路面论文; 《建筑学研究前沿》2017年第31期论文;