公路工程中如何做好半剛性基層裂縫的控制工作

陳智輝

摘 要：半剛性基層因其自身高強(qiáng)度、良好的水穩(wěn)定性以及耐沖刷等優(yōu)勢(shì)在公路工程施工中得到廣泛的應(yīng)用，但就施工的實(shí)際情況來(lái)看，受到水泥劑量、材料級(jí)配以及養(yǎng)生情況等多種因素的影響，半剛性基層極易產(chǎn)生裂縫問(wèn)題，對(duì)公路工程的實(shí)際施工質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。本文就公路工程中如何做好半剛性基層裂縫控制工作進(jìn)行分析和研究，僅供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：公路工程；半剛性基層；裂縫控制

半剛性基層具有良好的力學(xué)性能，并具有良好的抗凍性能，溫縮性和干縮性較小，在公路工程建設(shè)過(guò)程中，是一種比較優(yōu)良的路面基層材料，但其也不可避免的存在一些不足，脆性較大，對(duì)溫度和濕度的敏感性較強(qiáng)，在溫度和濕度變化的影響下導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)，從而降低公路工程的使用性能。在此種情況下，加強(qiáng)公路工程半剛性基層裂縫控制工作的研究，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 半剛性基層裂縫的現(xiàn)象及危害

半剛性基層裂縫大多為等間距，在基層頂面沿著橫向開(kāi)裂，以直線縫為表現(xiàn)形式，各裂縫的長(zhǎng)度存在一定差異，裂縫寬度大多在4mm以內(nèi)。就公路工程施工的實(shí)際情況來(lái)看，裂縫的形成時(shí)期存在一定差異，較早出現(xiàn)的裂縫與水穩(wěn)層養(yǎng)生的不適宜所引起的，并導(dǎo)致瀝青混凝土面層產(chǎn)生相對(duì)的發(fā)射裂縫。就宏觀層面來(lái)看，半剛性基層裂縫會(huì)導(dǎo)致基層整體的強(qiáng)度降低，并隨著使用時(shí)間的推移會(huì)導(dǎo)致反射裂縫的形成，極易導(dǎo)致公路路面在雨季車輛荷載的作用下，出現(xiàn)坑洞、碎裂、松散等問(wèn)題，縮短公路路面的使用壽命，并導(dǎo)致公路交通存在嚴(yán)重的安全隱患。

2 半剛性基層裂縫的類型及成因分析

2.1 干縮裂縫

所謂干縮裂縫，是指水泥穩(wěn)定碎石在干燥空氣中硬化的過(guò)程中，水分減少、體積收縮過(guò)程中所產(chǎn)生的裂縫，具有一定均勻性。就干縮裂縫的形成原因進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)在半剛性基層施工過(guò)程中，極易受到水泥、水和碎石等材料使用劑量不合理的影響而出現(xiàn)干縮裂縫。也就是說(shuō)，在混合料凝結(jié)硬化過(guò)程中，水泥與水相互反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致大量的水分消耗，從而引起干縮裂縫；與此同時(shí)，碎石集料表面會(huì)對(duì)水顆粒產(chǎn)生吸附作用，導(dǎo)致干縮裂縫出現(xiàn)，尤其是細(xì)料內(nèi)部成分越多，其表面吸附的水顆粒就越多，水分減少導(dǎo)致體積收縮，從而導(dǎo)致干縮裂縫的形成。

2.2 溫縮裂縫

溫縮裂縫是指水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石混合料在硬化初期，由于內(nèi)部水泥水化和外部氣溫急劇降低，使得結(jié)構(gòu)內(nèi)脹外縮溫度應(yīng)力超過(guò)其極限抗彎拉強(qiáng)度后形成的沿橫向均勻分布的裂縫。

2.3 縱向裂縫

縱向裂縫是指水泥穩(wěn)定碎石基層在施工早期由于路基不均勻沉降或局部土基、或基層）壓實(shí)度未達(dá)到規(guī)范要求或在7d養(yǎng)護(hù)期滿后由于管理維護(hù)不到位造成的縱向裂縫。

2.4 荷載裂縫

荷載性裂縫一般發(fā)生在基層底部，由于車輛荷載的反復(fù)作用，裂縫逐漸向上擴(kuò)展至表面，車輪荷載作用下產(chǎn)生的裂縫反映在面層，往往不是單獨(dú)的、稀疏的或較有規(guī)則的裂縫，而是稠密的，有時(shí)也是相互聯(lián)系的。

3 半剛性基層裂縫的控制措施

3.1 原材料的控制

在公路工程半剛性基層施工過(guò)程中，為了切實(shí)提高施工質(zhì)量，避免基層裂縫的出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)對(duì)水泥標(biāo)號(hào)進(jìn)行合理化控制，結(jié)合工程實(shí)踐對(duì)普通硅酸鹽水泥的規(guī)格以及劑量進(jìn)行控制，結(jié)合半剛性基層施工的實(shí)際需求，對(duì)石料進(jìn)行合理的選取，確保其粗細(xì)程度與半剛性階層施工的需求保持高度一致。應(yīng)當(dāng)確保進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的材料質(zhì)量和性能標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上對(duì)集料的級(jí)配進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，避免出現(xiàn)由于石灰活性氧化物含量低，以及消解石灰過(guò)篩而造成原材料質(zhì)量低下等問(wèn)題出現(xiàn)而影響半剛性基層施工質(zhì)量。

3.2 級(jí)配要求

為方便材料準(zhǔn)備，加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，底基層與基層應(yīng)用相同的級(jí)配。根據(jù)《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》和《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)要求，確保級(jí)配滿足規(guī)范要求，提高級(jí)配的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)集料用量的有效控制。具體來(lái)說(shuō)，該公路工程級(jí)配要求如表1所示。

3.3 施工控制

在公路半剛性基層施工過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)在滿足設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，對(duì)水泥用量進(jìn)行合理化控制。就公路工程施工的實(shí)際情況來(lái)看，基層設(shè)計(jì)強(qiáng)度越高，其實(shí)際所需的水泥用量就越大，從而對(duì)基層干縮應(yīng)變的影響就越大。一旦水泥用量過(guò)高，就會(huì)加劇混合料的收縮性，從而導(dǎo)致干縮裂縫出現(xiàn)而影響半剛性基層的施工質(zhì)量。那么在半剛性基層施工過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工實(shí)際情況以及不同施工材料之間的差異，來(lái)對(duì)水泥用量進(jìn)行合理化控制，尤其是針對(duì)級(jí)配較高的材料，應(yīng)當(dāng)適度減少水泥劑量，從而對(duì)半剛性基層裂縫進(jìn)行有效的控制，維護(hù)公路工程在實(shí)際使用過(guò)程中的安全性。

與此同時(shí)，相關(guān)施工人員應(yīng)當(dāng)注意的是，在半剛性基層施工過(guò)程中，結(jié)合天氣情況來(lái)對(duì)施工過(guò)程中的用水量進(jìn)行合理化控制，在夏季氣溫較高的環(huán)境下進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合一天當(dāng)中不同施工時(shí)間段的溫度差異，來(lái)對(duì)混合料的拌和用水量進(jìn)行控制和調(diào)整，并結(jié)合半剛性基層施工過(guò)程中的運(yùn)輸距離以及運(yùn)輸車輛配置情況等來(lái)對(duì)用水量進(jìn)行調(diào)整，以保證碾壓時(shí)混合料的實(shí)際含水量滿足半剛性基層施工的實(shí)際需求，并處于最佳的含水量范圍內(nèi)，從而切實(shí)提高半剛性公路基層施工質(zhì)量。

3.4 強(qiáng)度要求

就強(qiáng)度要求來(lái)看，根據(jù)《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，底基層和基層7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度根據(jù)交誦量不同而定，在1.5-2.5MPa和3.0-5.0MPa之間取一個(gè)定值。特重交通底基層要求>2.5MPa，重、中交通<2.0MPa。在該項(xiàng)目工程施工過(guò)程中，底基層7d無(wú)側(cè)限抗壓弘渡采用1.5-2.5MPa的區(qū)間要求，基層采用3.0-4.0MPa的區(qū)間要求。

3.5 成品管理及養(yǎng)護(hù)

成品管理及養(yǎng)護(hù)也是非常關(guān)鍵的內(nèi)容，是施工單位需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容之一。對(duì)水泥穩(wěn)定碎石混合料來(lái)說(shuō)，為確保其強(qiáng)度滿足要求，保持水分是非常關(guān)鍵的內(nèi)容。該項(xiàng)目施工中，采用薄膜保濕與土工布覆蓋養(yǎng)生的方法，養(yǎng)生時(shí)間不少于14d，保持混合料處于濕潤(rùn)狀態(tài)，使其強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。

結(jié)束語(yǔ)

從宏觀層面來(lái)看，半剛性階層裂縫控制具有一定的復(fù)雜性和特殊熊，在實(shí)際施工過(guò)程中，施工單位應(yīng)當(dāng)結(jié)合公路工程的實(shí)際特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行衡量和分析，進(jìn)而采取科學(xué)化的措施來(lái)對(duì)半剛性基層施工裂縫進(jìn)行有效的控制，促進(jìn)公路的使用壽命的提升以及服務(wù)質(zhì)量的改善，推動(dòng)我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]徐光.控制半剛性基層裂縫的探討[J].科技信息，2014.

[2]田豐盛.半剛性基層裂縫控制技術(shù)在高速公路路面施工中的應(yīng)用[J].交通世界：建養(yǎng)機(jī)械，2015.

[3]田禁.高速公路路面施工過(guò)程中半剛性基層開(kāi)裂控制技術(shù)的應(yīng)用研究[J].新材料新裝飾，2013.