余志剛 (安徽建工集團股份有限公司,安徽 合肥 230000)
近年來,隨著我國交通基礎(chǔ)建設(shè)不斷增強,對道路的質(zhì)量要求越來越高,水泥穩(wěn)碎石作為一種半剛性材料,取材方便,易于機械化施工,已廣泛應用于道路路面基層。經(jīng)長期探索與實踐,水泥穩(wěn)定碎石基層具有較好的穩(wěn)定性、強度和剛度,同時自身具有良好的板體性、抗凍性及抗沖刷性,干縮變形小等,能有效減緩路面出現(xiàn)反射裂縫,延長路面的使用壽命。
路面基層作為道路主要承重層,質(zhì)量的把控至關(guān)重要。水泥穩(wěn)定碎石基層均采用廠拌法施工,機械因素、人員操作等都會影響現(xiàn)場質(zhì)量,目前主要通過加強原材料、配合比、混合料、施工工藝等質(zhì)量控制,確?;旌狭细黜椥阅軡M足設(shè)計及規(guī)范要求,提高城鎮(zhèn)道路施工質(zhì)量。
測量放樣→支設(shè)模板→下承層清掃→廠拌混合料→混合料運輸→噴灑水泥凈漿→混合料攤鋪→混合料碾壓→施工縫處理→檢測→交通管制養(yǎng)生→質(zhì)量驗收
①下承層應清掃干凈,確保平整,清掃后用碾壓3-4遍;
②混合料運輸應采用氈布進行覆蓋,合理規(guī)劃運輸距離及車輛數(shù)量,確?;旌狭蠑備佭B續(xù)進行;
③噴灑水泥凈漿應按照設(shè)計要求拌和,噴灑均勻;
④攤鋪過程嚴格控制松鋪厚度,專人清除“粗集料窩”,確保攤鋪均勻,采用兩臺攤鋪機應階梯式進行,攤鋪機型號、性能應一致;
⑤攤鋪后及時進行混合料碾壓,盡可能在最佳含水率附近,避免干縮開裂,碾壓過程應嚴禁車輛急剎車、掉頭等不當措施;
⑥攤鋪過程盡可能減少橫向施工縫,縱向接縫設(shè)置在道路中線位置,接縫設(shè)置成階梯式,寬度滿足要求;
⑦施工完工后,及時進行覆蓋養(yǎng)護,根據(jù)天氣進行適當灑水,養(yǎng)護期間避免非施工車輛通行,施工車輛通過嚴格控制車速低于30km/h。
干縮裂縫主要是由于結(jié)構(gòu)層內(nèi)外溫度變化導致水分蒸發(fā)不均勻產(chǎn)生。水泥穩(wěn)定碎石基層干縮過程主要分為兩個階段:
第一階段是從攤鋪壓實成型后至養(yǎng)生時期。該階段主要是由于材料間自由水、材料本身水分減少而發(fā)生收縮,使材料本身產(chǎn)生拉力現(xiàn)象,即宏觀體積發(fā)生輕微變化,導致表面出現(xiàn)規(guī)律性的橫向裂縫。該裂縫在一定時期內(nèi)較為穩(wěn)定,裂縫寬度及深度有限,稱之為“一次性干縮”。
第二階段是養(yǎng)護期結(jié)束至攤鋪瀝青粘層、瀝青混凝土。該階段由于基層暴露在空氣中,受天氣變化影響較大,若基層不斷受雨水浸泡、風干等不同環(huán)境交替影響,使其內(nèi)部產(chǎn)生嚴重拉裂現(xiàn)場,導致基層出現(xiàn)開裂。
溫縮裂縫主要是由于結(jié)構(gòu)層在不同位置溫度不一致,導致材料收縮程度不同,熱脹冷縮現(xiàn)象如此反復,產(chǎn)生較大的拉應力,導致水泥穩(wěn)定碎石表層出現(xiàn)開裂。
如水泥在水化過程中,產(chǎn)生較大熱量,使水泥穩(wěn)定碎石材料內(nèi)部溫度較大,從而產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象;若外部溫度較低,則產(chǎn)生冷縮現(xiàn)象。影響溫縮裂縫的因素主要包括含水量、水泥劑量、細集料含量及施工環(huán)境溫度等。
荷載性裂縫主要是由于長期在車輛行駛過程中,使基層底面出現(xiàn)拉應力,若超出材料極限狀態(tài),裂縫會逐漸擴大,并反射至瀝青路面,使整個路面出現(xiàn)各種不規(guī)則病害,影響道路行駛的舒適性,減少道路使用壽命。
綜上所述,基層裂縫的形成受多方面因素的影響,施工過程中要及時進行取樣檢測,數(shù)據(jù)若出現(xiàn)較大偏差,應及時停止施工,分析原因。如何更好地把控施工前與施工后的質(zhì)量,最大程度減緩基層出現(xiàn)干縮及溫縮等裂縫,需要加強不同環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,如優(yōu)化工程級配,確保關(guān)鍵篩孔的通過率,選擇適宜的天氣施工等措施。同時可以采取其他措施改善基層與面層的層間狀態(tài),如在基層表面滿鋪聚酯玻纖布、增設(shè)橡膠瀝青應力吸收層等措施,提高回彈模量,改善層間應力狀態(tài),預防反射裂縫,減緩道路面層過早出現(xiàn)坑槽、松散等病害。
①確保料源穩(wěn)定,石料規(guī)格及質(zhì)量均勻,避免出現(xiàn)料源參差不齊;
②集料質(zhì)量應符合要求,如粗集料強度,針片狀含量等滿足要求;細集料應嚴格控制小于0.075mm顆粒含量;
③選擇合適的水泥,確保各項物理、化學指標符合設(shè)計及規(guī)范要求;
①結(jié)合當?shù)夭牧?、施工天氣及設(shè)計圖紙等情況,通過配合比設(shè)計選擇合理的工程級配,對特重、極重交通,基層4.75mm以上粗集料應采用單一粒徑規(guī)格料;
②在確保無側(cè)限抗壓強度滿足設(shè)計要求的前提下,確定合理的結(jié)合料劑量及水泥穩(wěn)碎石的容許延遲時間;
③根據(jù)料倉進料比例確定混合料最大干密度及最佳含水率,結(jié)合施工現(xiàn)場取樣進行數(shù)據(jù)對比,確保各項數(shù)據(jù)的合理性,并制定嚴格的標定曲線,控制現(xiàn)場結(jié)合料劑量。
①加強混合料的拌和,防止產(chǎn)生離析現(xiàn)象。
②加強層間處理,如攤鋪上層時應將下層覆蓋材料、表面松散顆粒等雜物清理干凈,施工前1天應撒布水泥或水泥凈漿等措施;
③對兩層連鋪施工工藝,應制定合理的施工組織設(shè)計,設(shè)備性能及數(shù)量等滿足現(xiàn)場要求,同時確保水穩(wěn)站生產(chǎn)能力滿足要求;
④加強施工后養(yǎng)生,宜采取灑水或覆蓋塑料薄膜等養(yǎng)生方式,合理規(guī)劃施工進度,確保養(yǎng)生時間滿足要求;養(yǎng)生期間應封閉交通,除灑水車外嚴禁其他車輛通行。
⑤加強季節(jié)性施工管理,如冬季施工后,對直接暴露過冬的水泥穩(wěn)定材料,可在表面攤鋪一層約15cm的砂土等措施;嚴禁溫度低于-5℃下進行攤鋪;高溫天氣施工由于水分蒸發(fā)較快,應盡量避開高溫階段,攤鋪后及時灑水養(yǎng)生,避免水泥穩(wěn)定碎石表面過早產(chǎn)生裂縫。
攤鋪瀝青混凝土前,水泥穩(wěn)定基層若提前出現(xiàn)裂縫,應及時進行處理,首先將裂縫周圍的松散顆粒等清理干凈,采用熱瀝青進行灌縫,灌縫后待瀝青冷卻,在周邊鋪設(shè)纖維玻璃格柵,經(jīng)固定后采用合適的壓路機碾壓1遍。
水泥穩(wěn)定碎石基層作為廣泛應用的材料,存在很多優(yōu)勢,但是各地區(qū)材料性質(zhì)存在差異,因此,在料源調(diào)查后,及時進行各項材料的質(zhì)量抽檢,嚴禁不合格材料進場,同時,要結(jié)合地區(qū)材料、工程特點及道路等級確定不同的配合比;施工過程中要根據(jù)施工天氣、機械等情況,合理調(diào)整水泥劑量、含水量等,保證施工的均勻性。