李海濤
(上海斯美科匯建設工程咨詢有限公司,上海 200092)
南京市浦口區(qū)胡橋路道路群工程包括胡橋路、胡橋一路、胡橋二路、胡橋三路、胡橋四路、胡橋五路和胡橋七路共 7 條道路,合計 5.3 km。道路路基采用 80 cm 6% 灰土,20 cm 12% 灰土,36 cm 水泥穩(wěn)定碎石。因南京青奧會影響,一部分道路的水穩(wěn)在 2014年 6月底攤鋪,一部分在 2014年 10月上中旬攤鋪。9月份檢查已施工的水穩(wěn)路段發(fā)現(xiàn)大量橫向裂縫,個別路段有縱向裂縫。
穩(wěn)定碎石因其具有強度高,剛性好,良好的水穩(wěn)定性,抗凍性,施工過程污染小,施工方便以及原材料經(jīng)濟等優(yōu)點被廣泛應用。因其本身是半剛性材料的性質(zhì),無法避免裂縫。裂縫不僅降低了基層的剛度和結板性,還容易將裂縫反射到面層致使路面開裂,影響行車速度和安全,降低路面的使用性能。因此,對水穩(wěn)基層裂縫的產(chǎn)生原因進行分析并提出防治措施具有重要意義。
總結胡橋路水穩(wěn)施工的整個過程,產(chǎn)生裂縫的原因可歸納為以下幾點:水穩(wěn)層干縮及溫縮裂縫、路基沉降裂縫、混合料含水率偏大、水泥劑量偏大。
2.2.1 水穩(wěn)層干縮及溫縮裂縫
干縮性裂縫是水泥穩(wěn)定碎石在干燥空氣中硬化時,隨著水分減少體積收縮變形而產(chǎn)生的較為均勻的裂縫。水穩(wěn)基層多在一年中溫度較高的月份鋪筑,這樣會加快礦料本身水分和灑水養(yǎng)生水分的散失,這就導致了毛細管現(xiàn)象的發(fā)生,使水穩(wěn)有收縮的趨勢,進而產(chǎn)生裂縫。此外,分子間的吸附作用和碳化收縮作用都會使水穩(wěn)的體積趨于縮小。水穩(wěn)攤鋪結束后,天氣會經(jīng)歷陰、雨、晴的轉換,水穩(wěn)也會重復出現(xiàn)“飽水-干燥-飽水”的循環(huán),這種循環(huán)也就是干縮的循環(huán)。在薄弱的位置就會產(chǎn)生應力集中現(xiàn)象使水穩(wěn)拉裂。胡橋路水穩(wěn)的鋪筑就是在 6月底至 7月初的時間,溫度在 34℃ 以上,在高溫下水分快速流失出現(xiàn)了干縮裂縫。
溫縮性裂縫是熱脹冷縮產(chǎn)生的裂縫。在混合料硬化初期,水泥水化放出較多的熱量,但散熱較慢,因此其內(nèi)部溫度較高,使內(nèi)部體積膨脹。而外部如遇氣溫急劇降低則冷卻收縮,內(nèi)脹外縮相互制約,產(chǎn)生較大的應力。一旦應力超過其極限抗彎拉強度,將產(chǎn)生溫縮裂縫。溫縮裂縫多數(shù)是橫向分布。胡橋二路和胡橋三路施工就遇到這種情況,工后遇到陰雨的天氣,溫差較大,造成大量的橫向溫差裂縫。
2.2.2 路基沉降裂縫
做路基和土路床時,如果施工方不嚴加管理,經(jīng)常會出現(xiàn)超挖和開挖不到位的情況,這就會導致土方回填之后不能滿足基礎承載力;回填土的含水量、土體的塑性、松鋪系數(shù)、碾壓便數(shù)、壓實度、平整度、機械的組合等,如果不能到達合理的要求,會導致后續(xù)路基會出現(xiàn)不均勻沉降;胡橋路的施工中,還存在河塘清淤換填的問題,清淤不徹底或換填達不到壓實度要求;胡橋路個別路段是風化巖路基,不同的路基性質(zhì),在連接處的處理達不到要求等。這些問題都會造成路基的不均勻沉降,反射到水穩(wěn)基層拉裂,造成裂縫。
2.2.3 水泥劑量偏大
在滿足半剛性基層強度的基礎上,盡量降低混合料的灰劑量能減少裂縫的產(chǎn)生。但一般在實際施工中,為保證基層強度,施工方往往會加大灰劑量。胡橋路水穩(wěn)的設計水泥用量 5%,而現(xiàn)場取樣水泥用量在 5.1% 以上。這也是造成裂縫產(chǎn)生的原因。
通過以上水穩(wěn)裂縫產(chǎn)生的原因,可以找到較有效的控制裂縫發(fā)生的措施,比如:合理配比、注意施工時氣溫的變化、嚴格按照施工工藝施工等。但從實際的現(xiàn)場情況看,水穩(wěn)裂縫或多或少都會發(fā)生,是常見的質(zhì)量問題。
胡橋路道路群水穩(wěn)發(fā)生裂縫后,項目部組織設計方、業(yè)主、監(jiān)理、施工單位共同現(xiàn)場查驗,達成以下共識:橫向裂縫間距小于 4 m 為嚴重裂縫;4 m~8 m 為一般裂縫;8 m~12 m 為輕度裂縫;12 m 以上為輕微裂縫。對不同程度的裂縫,采取不同的處理原則。
(1)對水泥穩(wěn)定碎石貫穿裂縫、嚴重裂縫要返工處理。
(2)對一般裂縫采取鋪設玻纖格柵的方式處理。
(3)對輕度裂縫根據(jù)裂縫的長度和寬度情況,可采取一般裂縫或輕微裂縫的處理方式,現(xiàn)場確定。
(4)對輕微裂縫采取清掃、除塵、清洗后直接灌注乳化瀝青封縫的方式(該方式主要為了避免水泥穩(wěn)定碎石和瀝青面層之間的整體性可能因玻纖格柵而受到影響)。
(1)返工處理的方法:盡量縮短施工間隔,盡快完成上基層,灑透層油,以免基層經(jīng)過長時間陽光曝曬后,產(chǎn)生干縮裂縫。嚴格按照規(guī)范要求控制基層強度和水泥劑量、混合料的含水量、碎石和石粉材料的含泥量,以減少基層的干縮裂縫。
(2)鋪設玻纖格柵的方法:首先對裂縫兩側 1 m 范圍進行清掃、吹塵和清洗;其次順著裂縫人工鑿開 1 cm 寬和 2 cm深的 V 型溝縫,清理并用風機吹干凈裂縫;灌注 AH-70 熱瀝青填縫;在裂縫兩側各 0.75 m 范圍內(nèi),按 0.3 kg/m2瀝青用量噴灑 PC-2 乳化瀝青封縫;再沿裂縫為中心兩側各 0.75 m 范圍鋪設玻纖格柵,并用鐵釘固定。
(3)灌注乳化瀝青的方法:首先對裂縫兩側 1 m 范圍進行清掃、吹塵和清洗;其次在裂縫兩側各 0.75 m 范圍內(nèi),按0.3 kg/m2瀝青用量噴灑 PC-2 乳化瀝青封縫。