公路施工中水穩(wěn)基層裂縫防治技術(shù)研究

黃文明

摘 要：水穩(wěn)基層材料具有優(yōu)良的路用性能，常被用于我國(guó)高等級(jí)公路路面基層，極易產(chǎn)生反射裂縫，嚴(yán)重危害路面質(zhì)量和使用壽命。為此，本文在全面了解水穩(wěn)基層裂縫病害原因的基礎(chǔ)上，提出了幾點(diǎn)防治措施，最后依托某公路工程進(jìn)行了基層裂縫病害防治技術(shù)研究。

關(guān)鍵詞：公路施工;水穩(wěn)基層;裂縫防治

0 引言

在我國(guó)高等級(jí)公路當(dāng)中，水穩(wěn)基層被廣泛應(yīng)用于路面（底）基層，其優(yōu)點(diǎn)包含承載力高、荷載擴(kuò)散能力強(qiáng)、整體板結(jié)性能好等。相比其他柔性基層，由于水穩(wěn)基層整體板結(jié)性能好，將會(huì)降低基層自身抗疲勞性能，導(dǎo)致路面通車(chē)運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)大量病害問(wèn)題。從現(xiàn)有資料上分析，按照路面損壞類(lèi)型及特點(diǎn)，水穩(wěn)基層病害主要集中于裂縫，為了盡可能抑制路面水穩(wěn)基層裂縫病害發(fā)展，更好地提供通行服務(wù)，本文對(duì)公路施工中水穩(wěn)基層裂縫防治技術(shù)研究進(jìn)行了分析與探討，以期有效解決路面基層病害問(wèn)題，延長(zhǎng)工程使用壽命。

1 水穩(wěn)基層裂縫病害主要原因

水穩(wěn)基層病害依照破壞成因劃分，可以分為3類(lèi)，第一，瀝青面層破壞引發(fā)基層裂縫;第二，由于配合比、施工等因素導(dǎo)致水穩(wěn)基層自身存在質(zhì)量問(wèn)題;第三，路基不均勻沉降引發(fā)基層開(kāi)裂。

（1）瀝青面層破壞引發(fā)基層裂縫。一旦面層出現(xiàn)病害，很容易發(fā)生基層開(kāi)裂、唧漿等情況。主要原因在于面層損壞后，雨水將沿著損壞處滲入基層表面。由于水穩(wěn)基層自身致密特點(diǎn)，水分排除難度較大，在長(zhǎng)期車(chē)輛荷載的作用下，水穩(wěn)基層反復(fù)被雨水沖刷，基層各項(xiàng)路用性能?chē)?yán)重下降，進(jìn)而破壞水穩(wěn)基層。此外，在分層施工過(guò)程中，若層間黏結(jié)作用不好，存有薄弱夾層，在基層內(nèi)滯留水同樣會(huì)破壞基層或底基層，引起基層失穩(wěn)，破壞路面結(jié)構(gòu)。

（2）由于配合比、施工等因素導(dǎo)致水穩(wěn)基層自身存在質(zhì)量問(wèn)題。若瀝青路面施工原材料存在質(zhì)量問(wèn)題，或施工技術(shù)控制不好等等都會(huì)影響水穩(wěn)基層的質(zhì)量，具體原因如下：第一，基層自身膨縮引發(fā)裂縫。由于水穩(wěn)基層具有較大強(qiáng)度和剛度模量，導(dǎo)致其膨縮系數(shù)偏大，這種情況下，一旦養(yǎng)護(hù)不到位，便會(huì)發(fā)生溫縮裂縫，從而引發(fā)反射裂縫。第二，集料過(guò)度集中引起松散。在材料拌和、運(yùn)輸?shù)仁┕きh(huán)節(jié)，很容易出現(xiàn)集料集中現(xiàn)象，特別是粗集料，由于結(jié)合料太少，混合料成型難度大。這種情況下，將會(huì)產(chǎn)生松散不成型問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)混合料強(qiáng)度、透水性能造成不利影響，引發(fā)基層病害。第三，水分過(guò)度蒸發(fā)。瀝青路面施工需要?dú)v經(jīng)多道施工工序，在整個(gè)施工過(guò)程中混合料內(nèi)的水分不斷蒸發(fā)，一旦實(shí)際含水量在最佳含水量規(guī)定范圍以外，要么會(huì)出現(xiàn)壓實(shí)度達(dá)不到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，要么會(huì)造成表面松散，均會(huì)引發(fā)基層病害。第四，養(yǎng)護(hù)施工不當(dāng)。對(duì)于水穩(wěn)基層施工，養(yǎng)護(hù)是否到位極為重要，尤其是養(yǎng)護(hù)保濕期間，灑水保濕是養(yǎng)護(hù)施工的關(guān)鍵步驟，不僅直接關(guān)系到基層強(qiáng)度大小，且會(huì)對(duì)其表面成型質(zhì)量造成很大影響。為此，一旦養(yǎng)護(hù)期間發(fā)生干濕交替情況，便會(huì)在基層形成一個(gè)強(qiáng)度薄弱層，通車(chē)運(yùn)行后，在行車(chē)荷載作用下路面極易損壞。

（3）路基不均勻沉降引發(fā)基層開(kāi)裂。在雨水侵蝕作用下，路基土很容易發(fā)生沉降變形問(wèn)題，大幅降低路基整體強(qiáng)度。加上行車(chē)荷載等作用下，引起路基不均勻沉降，路基病害進(jìn)一步加劇，與此同時(shí)，水穩(wěn)基層也會(huì)失去一個(gè)強(qiáng)大的支承作用，隨著時(shí)間的推延，引發(fā)基層開(kāi)裂。

2 水穩(wěn)基層裂縫病害防治措施

為了解決各類(lèi)原因引起的水穩(wěn)基層裂縫病害，必須根據(jù)實(shí)際情況，提出有針對(duì)性的防治措施，盡可能減少病害，提高路面使用壽命。主要防治措施如下：

第一，加大施工工序質(zhì)量控制。加強(qiáng)設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)等各個(gè)施工工序質(zhì)量控制，避免面層開(kāi)裂，一旦出現(xiàn)裂縫，需及時(shí)采取措施，避免雨水滲入路面基層，引發(fā)基層病害。

第二，合理選擇原材料。材料是保證工程質(zhì)量的物質(zhì)基礎(chǔ)，若原材料質(zhì)量不合格將會(huì)直接影響到路面施工質(zhì)量。為此，在原材料使用前，必須采取一系列試驗(yàn)檢測(cè)，保證材料各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合規(guī)定要求。對(duì)于進(jìn)場(chǎng)前的原材料，需遵循進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收流程做好各項(xiàng)質(zhì)檢工作，確保質(zhì)量文件資料齊全。施工當(dāng)中，需抽檢進(jìn)場(chǎng)材料。特別是在一些用量多、高要求的原材料當(dāng)中，比如水泥、碎石等，需做好抽檢工作，保證抽檢頻次、數(shù)量符合現(xiàn)行規(guī)定。一旦發(fā)現(xiàn)原材料與規(guī)定不符，需及時(shí)進(jìn)行處理，將質(zhì)量隱患遏制在萌芽階段。

第三，合理選擇級(jí)配。級(jí)配類(lèi)型同樣會(huì)影響基層質(zhì)量，因此，在施工當(dāng)中，盡可能采用骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)的級(jí)配，相比規(guī)范推薦級(jí)配中值的懸浮結(jié)構(gòu)，骨架密實(shí)型水穩(wěn)基層的各項(xiàng)性能更好，比如，干縮系數(shù)、溫縮系數(shù)、溫縮抗裂指數(shù)或干縮抗裂指數(shù)等等。

第四，保證碾壓施工質(zhì)量。碾壓施工是保障路面壓實(shí)度、平整度的關(guān)鍵，在碾壓施工當(dāng)中，應(yīng)選擇符合施工要求的設(shè)備，并保證碾壓設(shè)備組合使用正確，明確碾壓遍數(shù)、碾壓溫度、碾壓速度等指標(biāo)參數(shù)，改進(jìn)穩(wěn)壓技術(shù)，保證壓實(shí)度符合規(guī)范規(guī)定。

第五，嚴(yán)控粗集料過(guò)度集中。為了避免施工當(dāng)中出現(xiàn)粗集料過(guò)度集中情況，可通過(guò)打網(wǎng)格的方式明確卸料車(chē)的位置，做好各類(lèi)材料堆放間距控制，并管控好拌和材料自然攤落面積，推平前，可指派施工人員先將料堆底部集中的粗集料處理干凈。此外，在刮平、碾壓施工后，往往會(huì)直接暴露出粗集料集中情況，這種情況下，需將集中部分清除，及時(shí)更換為均勻的拌和料，一般耙松深度應(yīng)超過(guò)8 cm，避免產(chǎn)生貼補(bǔ)情況。

第六，合理控制含水量。碾壓施工環(huán)節(jié)，伴隨表面水分蒸發(fā)量的不斷增加，基層表面往往會(huì)呈灰白色，這種情況下，需及時(shí)指派專(zhuān)人進(jìn)行灑水補(bǔ)充，保證含水率滿(mǎn)足規(guī)定要求，灑水時(shí)水量不可太大，避免損壞基層表面。

第七，做好養(yǎng)護(hù)施工工作。養(yǎng)護(hù)施工時(shí)，待壓實(shí)度檢測(cè)合格后，便可進(jìn)行灑水保濕養(yǎng)護(hù)，或在表面覆蓋浸水草簾子+薄膜，避免水分蒸發(fā)過(guò)快，同時(shí)也可提升養(yǎng)生溫度。在整個(gè)養(yǎng)生階段，還需做好交通管制工作，嚴(yán)禁車(chē)輛與行人通行，待各項(xiàng)養(yǎng)護(hù)指標(biāo)達(dá)到規(guī)定要求，方可開(kāi)放交通。

3 工程概況

某公路項(xiàng)目經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查可知，本路段路面病害主要包含裂縫、坑槽、車(chē)轍等，其中水穩(wěn)基層裂縫病害較為嚴(yán)重。為了有效控制基層裂縫，根據(jù)工程實(shí)際情況，最終決定采取注漿補(bǔ)強(qiáng)加固法進(jìn)行基層裂縫處理。具體施工流程如下：

第一，施工準(zhǔn)備。施工前，需先檢查注漿材料的質(zhì)量，保證注漿材料性能符合施工規(guī)定。施工材料進(jìn)場(chǎng)后，需做好防雨、防潮工作。此外，應(yīng)詳細(xì)檢查注漿設(shè)備是否能夠正常運(yùn)行，做好試機(jī)工作，避免設(shè)備和工具出現(xiàn)故障。

第二，布孔施工。注漿時(shí)，需合理布設(shè)注漿孔，有效處治基層病害。根據(jù)本工程實(shí)際情況，以梅花樁型布孔，合理控制布孔間距和鉆孔深度。

第三，制配漿液。根據(jù)施工具體情況，漿液制備時(shí)，主要以分層二次拌合法為準(zhǔn)。在高速攪拌后，可進(jìn)行低速攪拌，保證無(wú)間歇定向攪拌，避免漿液過(guò)早凝結(jié)。

第四，鉆孔。鉆孔施工當(dāng)中，為了保證鉆孔質(zhì)量，應(yīng)做到鉆孔設(shè)備檢查、鉆孔位置準(zhǔn)確、鉆渣清理等各項(xiàng)工作。設(shè)備進(jìn)場(chǎng)后，嚴(yán)格遵循施工技術(shù)要求，合理安裝鉆機(jī)、鉆桿，并接通電源。鉆孔時(shí)應(yīng)保證孔徑、注漿孔徑一致。還要確保鉆桿垂直于路面，當(dāng)鉆至設(shè)計(jì)深度后，可及時(shí)清理出鉆孔內(nèi)的殘?jiān)?/p>

第五，注漿及封孔處理。立足于工程實(shí)際情況，選擇合理、有效的設(shè)備組合方式，并做好注漿壓力、注漿量等參數(shù)控制，以期滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)定。注漿過(guò)程中，在注漿孔內(nèi)放置注漿頭，并做好密封處理。啟動(dòng)注漿泵，若注漿壓力在設(shè)計(jì)值之上，及時(shí)停止注漿。結(jié)束上述施工后，要及時(shí)將注漿頭拔出，完成注漿施工。注漿施工結(jié)束后，及時(shí)封堵孔洞，并將冒出的多余漿液清理干凈，封孔過(guò)程中，一般可選木塞等工具，保證封堵質(zhì)量。同時(shí)，還要及時(shí)檢測(cè)修補(bǔ)部位的實(shí)際情況，確定注漿施工效果能否達(dá)到理想狀態(tài)，若不符合設(shè)計(jì)規(guī)定，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)注處理。

第六，質(zhì)量檢測(cè)分析。為了檢測(cè)水穩(wěn)基層注漿施工效果，決定采取鉆芯取樣法，通過(guò)觀察芯樣是否完整度可以得出注漿處治結(jié)果。根據(jù)本工程芯樣完整性情況，可得經(jīng)過(guò)注漿處治后，路面裂縫已被封堵，且可以有效填補(bǔ)層間脫空問(wèn)題。由此說(shuō)明，采取注漿法處治水穩(wěn)基層裂縫具有理想的抗裂效果，可修復(fù)路面病害，提高路面使用性能。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)各等級(jí)公路當(dāng)中，水穩(wěn)基層是最常見(jiàn)的瀝青路面基層形式，作為路面主要承重層，水穩(wěn)基層的特點(diǎn)為強(qiáng)度大、水穩(wěn)定性及整體性好等。然而，在長(zhǎng)期實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，水穩(wěn)基層開(kāi)裂問(wèn)題嚴(yán)重，尤其是在溫濕度條件變化時(shí)極易產(chǎn)生溫縮或干縮裂縫。當(dāng)基層開(kāi)裂后，勢(shì)必會(huì)對(duì)基層強(qiáng)度造成嚴(yán)重影響，甚至?xí)纬煞瓷淞芽p。為了解決水穩(wěn)基層裂縫問(wèn)題，必須對(duì)裂縫成因有所了解，這樣才能提出切實(shí)可行的措施，才能提高路面基層的抗裂能力，更好推進(jìn)我國(guó)公路事業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。

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