摘要:针对如何减少水泥稳定碎石基层反射裂缝问题,做了简单的论述,提出了相应的防治方法。从水泥稳定碎石基层的施工来说,反射裂缝比较常见,影响着其功能作用的发挥。基于此,深度分析此课题,提出行之有效的控制方法,有着重要的意义。现结合实际案例进行如下分析。
关键词:水泥稳定碎石基层;反射裂缝;质量控制
从公路的使用情况来说,反射裂缝是常见的病害。虽然反射裂缝不会给罩面层造成很大影响,不过随着裂缝的扩展公路基层和路基极易丧失稳定性,造成路基承载力下降的情况,减少了公路的使用时间。由此可见,反射裂缝的危害较大,除了影响公路的使用,还会威胁公路的质量和安全,因此要做好相应的防范。
1 水泥稳定碎石基层反射裂缝产生原因
一般来说,半刚性基层极易产生收缩的情况,伴随着开裂的发生,受到行车荷载因素和其他因素的作用影响,使得裂缝逐渐向上层发展,最终贯穿整个路面层,这就是反射裂缝。从裂缝纵向发展形式来说,主要包括张开扩展形式和剪切扩展形式以及撕开扩展形式。分析反射裂缝产生的原因明确,主要为温度应力因素和行车荷载因素等。受到荷载的作用影响,使得基层正上方以张开扩展的形式出现很多反射裂缝,裂缝边缘通常以剪切扩展形式出现反射裂缝。通常来说,裂缝边缘多以剪切扩展形式出现反射裂缝。
2 水泥稳定碎石基层反射裂缝控制实例分析
2.1 案例概述
以某公路工程为例,施工长度为18km。此施工路段的路面设计为:在原来的路面上加铺厚度为20cm的水泥稳定碎石基层+透层+厚度为5cm的改性沥青碎石下面层+厚度为4cm的改性沥青混凝土。此次工程施工作业,对于反射裂缝的防治,采取增加土工格栅的方式,获得了不错的成效。现结合具体实践进行如下分析。
2.2 反射裂缝的分析
通过对原来的路面进行分析发现,使用的水泥量为5.1%,工程设计使用量为5.0%,误差处于规范内。除此之外,施工作业采用的作业方法和养生措施都能够达到要求。基于对裂缝的分析发现,裂缝宽度都小于1mm,同时有着较强的不规则性,几乎每10m一道。经过钻芯检验发现,反射裂缝分布在整个基层。目前,减少水泥稳定碎石基层施工作业中采取的反射裂缝控制方法,主要围绕材料的使用和设置碎石过渡层等,控制裂缝的出现,虽然预防效果比较好,但是成本很高,此次工程施工作业中创新防治方法,获得了不错的成效。
2.3 土工格栅的应用分析
从水泥稳定碎石基层反射裂缝的防治实际来说,采取增加土工格栅的方式,要做好土工材料的把控。基于材料的强度以及温度要求,此次作业使用的是玻纤土工格栅材料。通过施工分析,要求材料达到以下要求:1)抗拉强度超过100KN/m;2)断裂延伸率不超过3%;3)材料的长期蠕变性很低;4)材料的高温和化学稳定性较好;5)材料的熔点大于1000℃等。
技术要点:1)做好稳定基层的质量检测,保证质量达标,经过7天的养护后,组织开展路面铺设作业。2)加大对作业环境的控制,温度要超过10℃,同时路面不可以存在积水或者潮湿情况,以免造成质量问题。3)按照水泥稳定碎石基层施工作业要求,选择乳化沥青。4)铺设土工格栅时,必须要做好平整度和清洁度的把控,横向长度搭接通常控制为50-100mm;纵向搭接控制为150-200mm。作业时严格按照摊铺机作业方向,做好压实控制,以免材料卷起。使用规格在10t之上的胶轮压路机,组织开展2遍碾压作业。
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后期观察结果:完成加铺作业后,对水泥稳定碎石基层施工路段进行钻芯取样试验,通过对试件的检验发现,使用的土工格栅材料在水泥稳定碎石基层和沥青碎石下面层的粘接效果不错,而且土工格栅材料性能没有受到沥青高温作业的影响,能够达到纵横抗拉的作用。经过半年后进行检测,没有发现反射裂缝。
土工格栅的使用效果分析:水泥稳定碎石基层施工作业,在基层上增设土工格栅材料,能提高路面结构层的整体性能,增强其抑制反射裂缝产生的能力,以及抗横向剪切破坏力等。使用的土工格栅材料,其性能没有受到面层高温铺筑作业的影响,获得了不错的反射裂缝预防效果[1]。
3 水泥稳定碎石基层反射裂缝的防治方法总结
3.1 做好反射裂缝产生条件的把控
从控制反射裂缝产生的角度来说,要做好以下内容的把控:1)控制基层裂缝的宽度。若基层裂缝的宽度比较大,极易产生反射裂缝。对于次情况,选择在养生期内使用振动压路机,组织开展基层振动作业,使得基层部分产生网状密集而且细小的裂缝,使得裂缝释放收缩应力。因为预裂产生在强度形成早期,所以不会给路面性能造成影响,同时强度将会随着时间的增加而增长。2)降低开裂位置的应力集中。选择在水泥稳定碎石基层的表面位置,铺设土工织物或者土工格栅,利用此类材料的柔性并且拦截裂纹向上扩展。除此之外,也可以在水泥稳定碎石基层和沥青面层之间位置,设置50-100mm粒状材料的夹层。通过在路面设计时加设额外结构,控制裂纹的传播[2]。
3.2 积极推广应用格栅结构
从工程实践来说,在水泥稳定碎石基层位置上设置格栅结构,能够起到增强混合料强度的作用,优化路面应力的分析,控制反射裂缝的出现,实现延长公路路面使用寿命的目标。使用的格栅结构,其作用机理如下:1)能够预防早期裂缝。通过设置网格肋条,能够提供相应的锚固点,发挥着传递应力的积极作用,能够增强地层强度,实现对基层之间拉力的有效吸收,实现对早期裂缝的预防。2)发挥着分散裂缝的作用,使得裂缝转变为水平。通过合理布置格栅的方式,实现对水泥稳定碎石基层中因为温度以及荷载产生的应力扩展,使其转移到大区域,进而实现对宽裂缝的分散,分散为细小裂缝,避免裂缝持续发展。设置土工格栅,能够为裂缝发展方向的变化,提供相应的刚度,当裂缝发展到底层后,转为水平,控制裂缝垂直发展,保障路面整体的抗疲劳性能[3]。3)增强水泥稳定碎石基层韧性。相比钢筋材料,使用的格栅材料,其连续性更强,当纤维体被全部拉出格栅才会丧失承载力,有着较强的韧性,所以在水泥稳定碎石基层上增设格栅,能够有效增强基层的韧性。
3.3 做好施工环节的质量把控
从水泥稳定碎石基层施工作业实际来说,若想要避免反射裂缝的出现,必须要注重质量的把控。这需要结合常见裂缝产生的原因,制定完善的防治措施。施工作业时严格按照制定的防范方案作业,围绕材料和施工工艺的运用等出发,做好施工质量的把控,以免产生反射裂缝,影响着整体施工的质量。加大施工作业环节的质量检验检测力度,及时发现存在的问题,督促相关人员进行整改,保证水泥稳定碎石基层的施工质量达标,以免产生质量问题[4]。
4 结束语
综上所述,若想减少水泥稳定碎石基层反射裂缝,明确裂缝产生的原因,不断总结防治方法应用的不足,提出新的控制措施,有着重要的意义。在具体实践中采取系列控制措施,防止裂缝的出现。文中结合实际提出了以下策略:做好反射裂缝产生条件的把控;积极推广应用格栅结构;做好施工环节的质量把控。
参考文献:
[1]阎同明,王玉军.减少水泥稳定碎石基层反射裂缝的方法[J].中国公路,2019(06):114-115.
[2]王文学.G213线临夏至合作公路稳定碎石基层上加铺土工格栅的尝试[J].甘肃科技,2018,34(12):68-69+20.
[3]崔先觉,史秀平,龚育超.水泥稳定碎石基层路面裂缝的防治研究[J].北方交通,2017(05):56-58.
[4]张静,魏连雨,王涛.水泥稳定碎石基层材料微裂技术研究[J].公路,2017,62(01):8-13.
论文作者:杜炜炜
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第27期
论文发表时间:2019/7/26
标签:裂缝论文; 碎石论文; 基层论文; 反射论文; 作业论文; 格栅论文; 水泥论文; 《建筑细部》2018年第27期论文;