淺談水泥穩(wěn)定碎石基層收縮裂縫防治工作探究

郭志軍

如皋市新繪交通設(shè)施建設(shè)投資有限公司 江蘇如皋 226500

水泥穩(wěn)定碎石基層因具有強(qiáng)度高、承載力大、良好抗疲勞性能等，是目前應(yīng)用比較普遍的一種結(jié)構(gòu)類型。但水泥穩(wěn)定碎石基層同樣存在一些難以解決的缺陷，如：在溫度和濕度沖擊下會(huì)造成反射裂縫，倘若得不到有效防治，會(huì)對(duì)瀝青面層造成損壞。

1 水泥穩(wěn)定碎石特點(diǎn)

1.1 低成本

水泥穩(wěn)定碎石基層使用年限相對(duì)較長(zhǎng)，可節(jié)省重復(fù)施工造成的費(fèi)用，降低成本。大多數(shù)情況下，可從施工當(dāng)?shù)厝〉没鶎咏ㄔO(shè)所需的部分材料，因此可省去一定的生產(chǎn)運(yùn)輸成本。

1.2 穩(wěn)定性較好

水泥穩(wěn)定碎石基層擁有一些水泥混凝土的特征，所以水對(duì)基層的損害作用有限，穩(wěn)定性較好。

1.3 強(qiáng)度較高

水泥穩(wěn)定碎石基層具有較強(qiáng)的抗疲勞能力，強(qiáng)度較高。

1.4 質(zhì)量易控制

水泥穩(wěn)定碎石依照一定比例配比之后，灰劑量與含水量控制容易，并可以現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)水泥穩(wěn)定碎石攪拌情況，隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，操作簡(jiǎn)單[1]。

2 影響水泥穩(wěn)定碎石基層收縮裂縫形成原因

半剛性材料中含有的水分在逐步變化過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致各類施工產(chǎn)品體積發(fā)生相應(yīng)變化，因此半剛性材料會(huì)因干燥而不斷收縮，所以當(dāng)前施工單位需要對(duì)其含水率進(jìn)行有效控制，不然會(huì)由于材料干縮特性而導(dǎo)致收縮裂縫的形成。在道路工程施工過(guò)程中，各類大型機(jī)械設(shè)備，例如壓路機(jī)，在施工中路經(jīng)地面障礙物周圍時(shí)，會(huì)存在施工死角區(qū)域。當(dāng)集料粒徑較大時(shí)，將會(huì)很難提升基層基本壓實(shí)度，使得施工不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn)。此外，大多數(shù)障礙物周邊都是溫度應(yīng)力以及彎拉應(yīng)力集中區(qū)域，在綜合外力作用情況下，會(huì)直接導(dǎo)致基層受到不同程度的破壞，起初產(chǎn)生的各項(xiàng)裂紋都會(huì)不斷延伸發(fā)展成為裂縫。在混合材料組成過(guò)程中，懸浮結(jié)構(gòu)性材料溫縮系數(shù)比骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要大，溫縮特性會(huì)導(dǎo)致收縮裂縫的產(chǎn)生。在我國(guó)北方寒冷地區(qū)，冬季時(shí)節(jié)溫度快速降低會(huì)直接導(dǎo)致溫縮裂縫的產(chǎn)生，快速降溫會(huì)導(dǎo)致基層路面內(nèi)部應(yīng)力降低，路基內(nèi)部積累較多應(yīng)力，內(nèi)部壓力不斷釋放就會(huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。此外，相關(guān)部門對(duì)土地保護(hù)措施不完善也會(huì)導(dǎo)致路基不均勻沉降。部分地區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞性較為嚴(yán)重，路面壓實(shí)度較低，土質(zhì)疏松性較高將會(huì)降低路面抗壓性與強(qiáng)度，一旦外部壓力值較大，將會(huì)產(chǎn)生裂縫[2]。

3 水泥穩(wěn)定碎石基層收縮裂縫防治工作

3.1 優(yōu)化原材料選用

從砂石材料選擇方面來(lái)看，需要挑選無(wú)雜質(zhì)、干凈、無(wú)風(fēng)化的砂石，以便于使其滿足顆粒級(jí)配的要求。級(jí)配要求指的是根據(jù)有關(guān)技術(shù)明確規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，粗集料的壓碎值不能高于26%，軟石含量需要低于5%，針片狀含量需要低于22%；然而細(xì)集料的塑性指數(shù)需要低于17%，液性指數(shù)需要低于28%。從水泥選擇方面來(lái)看，盡量使用緩凝水泥，緩凝水泥指的是P.O42.5級(jí)的初始凝固時(shí)間需要高于三小時(shí)，終凝時(shí)間范圍掌控在6小時(shí)至10小時(shí)之間。如果在攤鋪、養(yǎng)護(hù)施工及碾壓過(guò)程中使用材料時(shí)，施工人員需要把水泥初始凝固時(shí)間控制為4小時(shí)左右，終凝時(shí)間掌控為6小時(shí)左右。需要注意的是，水泥材料不可以使用受潮變質(zhì)、快硬及早強(qiáng)的水泥。除此之外，由于混合料硬化就會(huì)發(fā)生干縮裂縫的情況，作業(yè)人員能夠借助科學(xué)合理配合比的設(shè)置，大大提升水泥穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)良好碎石基層的級(jí)配效果。同時(shí)還需要把集料的合成級(jí)配掌控在標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配范圍的中值方面，如此一來(lái)可以實(shí)現(xiàn)良好的混合料質(zhì)量控制效果，路面固定成型之后，具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性、耐久性等特征。生產(chǎn)時(shí)加強(qiáng)拌合，避免出現(xiàn)粗細(xì)料離析和拌合不均勻現(xiàn)象[3]。

3.2 攤鋪防治

溫度與水泥凝結(jié)會(huì)影響混合料性能，為充分發(fā)揮混合料的應(yīng)用價(jià)值，相關(guān)人員在完成混合料拌合工作之后需要及時(shí)地運(yùn)輸混合料。運(yùn)輸混合料的要點(diǎn)包括，要尋找篷布，并將篷布覆蓋混合料。在這種情況之下，就可以最大限度地減少水分流失，對(duì)于保證混合料性能具有積極意義。在施工中，要做好攤鋪工作，強(qiáng)化混合料應(yīng)用效果。比如，要根據(jù)混合料情況以及攤鋪施工要求等，確定攤鋪速度。其中，要考慮攪拌機(jī)的生產(chǎn)能力，盡可能地確保攤鋪速度與其生產(chǎn)能力的一致性。除此之外，專業(yè)技術(shù)人員需要合理地把控好攤鋪工作的質(zhì)量。為保證攤鋪的緊密性，要應(yīng)用膠輪壓路機(jī)碾壓混合料，以此提升道路工程建設(shè)水平。

3.3 養(yǎng)護(hù)控制

在高溫季節(jié)，由于施工強(qiáng)度容易保證，所以，一般選擇高溫季節(jié)鋪筑水泥穩(wěn)定碎石基層。但是，高溫施工同樣容易造成基層干縮開(kāi)裂。在這種情況下，需要對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層進(jìn)行保濕養(yǎng)生。碾壓完基層后，利用塑料薄膜或土工布進(jìn)行覆蓋，對(duì)路面基層進(jìn)行養(yǎng)生，進(jìn)而在一定程度上減少基層內(nèi)外的溫差，避免基層材料溫度發(fā)生驟然變化，以及水分迅速揮發(fā)。水泥穩(wěn)定碎基層施工養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，要及早施工透層、封層，以防雨水與車輛通行的復(fù)合作用對(duì)水穩(wěn)的破壞。

3.4 裂縫治理

一般來(lái)說(shuō)，水泥穩(wěn)定碎基層的裂縫不能完全杜絕，只能盡量減少。如果出現(xiàn)裂縫，就要對(duì)其進(jìn)行治理。如果道路不急于開(kāi)放交通，一般建議基層下封后暫時(shí)擱置，不鋪筑面層，經(jīng)過(guò)一個(gè)寒暑期，讓水泥穩(wěn)定碎基層的內(nèi)部應(yīng)力得到釋放，裂縫表露出來(lái)。如果道路急于開(kāi)放交通，可先鋪筑下面層后臨時(shí)開(kāi)放交通，上面層暫不施工，同樣經(jīng)過(guò)一個(gè)寒暑期。對(duì)于表露出來(lái)的裂縫，一般可采用聚合物加特種水泥壓力注入治理，或直接加鋪高抗拉強(qiáng)度的聚合物網(wǎng)，如土工格柵等。在破損嚴(yán)重時(shí)，就需要推進(jìn)開(kāi)挖維修工作，防止破損基層影響道路工程質(zhì)量。值得注意的是：要避免單向車道進(jìn)行開(kāi)挖工作，否則會(huì)降低施工效果。通常情況下，最小維修長(zhǎng)度為6m。維修基層材料應(yīng)與原施工材料相同[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，裂縫影響水泥穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此要采取科學(xué)的措施，降低出現(xiàn)裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。由于做好原材料選用工作，提升攤鋪施工水平，構(gòu)建完善養(yǎng)護(hù)防治工作體系等對(duì)于控制裂縫具有積極的作用，施工單位有必要把這些舉措貫徹到工作之中，以此保障工程建設(shè)好質(zhì)量。與此同時(shí)，施工單位需要總結(jié)裂縫控制經(jīng)驗(yàn)，以便更好地推進(jìn)裂縫防治工作。