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        公路施工中水穩(wěn)基層裂縫防治技術研究

        2021-01-06 18:26:49陳世昌
        黑龍江交通科技 2021年3期
        關鍵詞:面層集料含水量

        陳世昌

        (貴州省公路建設養(yǎng)護集團有限公司銅仁分公司,貴州 銅仁 554300)

        1 水穩(wěn)基層裂縫成因

        1.1 水泥方面

        (1)不同品種和標號的水泥其收縮程度有很大不同,比如礦渣水泥收縮性就比硅酸鹽水略大。

        (2)未充分考慮水泥的抗折強度。當抗折強度較大時,混合料自身可抵抗由于內部溫度應力產生的變形能力增強,可有效防止溫縮裂縫的產生。但在實際情況中,對水泥性能進行檢驗時,習慣性的只重視水泥抗壓強度,未對抗折強度給予足夠重視。

        (3)水泥未經足夠時間的存放直接使用,使水泥在發(fā)生水化反應后發(fā)出大量水化熱,在內部產生高溫,和外溫產生很大的偏差,導致溫度裂縫的產生。

        (4)過分追求強度,盲目增加水泥的用量,導致混合料劇烈收縮產生裂縫。

        1.2 水分方面

        混合料中,當水分含量快速減少時,收縮應力將明顯增加?;诖耍敾旌狭蠈嶋H含水量相對較大時,水分對裂縫的影響將更顯著。

        1.3 集料方面

        (1)集料粒徑:粒徑有所不同的集料,它的干縮性也有很大不同,相比之下細粒料更容易產生干縮,且干縮程度也較大。

        (2)集料性質:當集料顆粒的塑性指數(shù)相對較大時,其干縮性往往也較大。

        (3)集料級配:級配是否良好對混合料耐久性、均勻性與穩(wěn)定性有很大影響。采用級配良好的混合料,除了能保證拌和質量,還能減少水泥用量,避免在施工中產生離析。

        1.4 養(yǎng)生方面

        對水穩(wěn)基層而言,其養(yǎng)生至關重要,養(yǎng)生期內應確保表面保持濕潤,及時并均勻的進行灑水,否則當天氣較為干燥和炎熱時,很容易產生大量干縮裂縫。完成養(yǎng)生后,應立即通過透層油的鋪灑進行保護,以免水穩(wěn)基層受到外界因素產生性能變化而開裂。

        1.5 施工方面

        (1)混合料的拌和質量較差,對集料的計量存在很大誤差,集料級配無法保證,水泥或水的實際用量未得到嚴格控制,每盤混合料存在很大的差異;混合料的拌和時間較短,或不均勻,產生離析與粗細集料集中。將混合倆鋪筑好以后,因不同地段與層位的性能有所不同,所以也容易產生裂縫。

        (2)對混合料的碾壓不充分,導致基層無法達到密實,存在較大的空隙率,抵抗拉應力與干縮應力的能力明顯降低。

        (3)在碾壓過程中,混合料實際含水量相對較大,在碾壓完成后殘留大量的水,或由于含水量不一致,導致混合料忽干忽濕,在不同地段或層次的性能表現(xiàn)出很大不同,受外界條件作用后,產生裂縫。

        2 水穩(wěn)基層裂縫處理

        2.1 處理原則

        在處理水穩(wěn)基層裂縫的過程中,應嚴格遵循以下基本原則:對于橫向長度在5 m以上,而且間隔距離在10 m以內的裂縫,必須予以返工;對于橫向長度在5 m以上,且間隔距離超過10 m的裂縫,應采用土工布或者是玻璃纖維格柵進行處理。

        2.2 材料要求

        對于玻璃纖維格柵,其檢驗指標與要求包括:(1)抗拉強度:應達到50 KN/m以上;(2)最大負荷延伸率:應不超過3%;(3)網(wǎng)孔尺寸:20 mm×20 mm;(4)網(wǎng)孔形狀;矩形;(5)其它:幅寬應達到150 cm以上,且可以承受170 ℃以上的溫度。

        對于土工布材料,其檢驗指標與要求包括:(1)抗拉強度:應達到8 KN/m以上;(2)單位面積質量:應達到200 g/m2以上;(3)其它:幅寬應達到2 m以上,且可以承受170 ℃以上的溫度。

        2.3 處理工藝

        在處理水穩(wěn)基層裂縫時,應注意以下幾個方面的工藝要點:

        (1)對裂縫的實際分布情況進行檢查,在路邊緣處準確標出裂縫的具體位置,并對裂縫的數(shù)量與總長度進行統(tǒng)計。

        (2)在裂縫兩側1 m區(qū)域內進行認真清掃,將灰塵和雜物都清除干凈。

        (3)完成清掃后,在裂縫延伸方向上鑿出一個寬度為1 cm、深度為2 cm的溝槽,然后用空壓機清除灰塵,最后在溝槽內填入熱瀝青。

        (4)在裂縫兩側1 m的范圍內適量噴灑一層乳化瀝青,實際噴灑數(shù)量一般按照0.3~0.5 kg/m2嚴格控制。

        (5)在裂縫兩側均勻鋪設土工布與玻璃纖維格柵,然后用鐵釘將其固定。采用土工布時,可使用小型壓路機對其進行碾壓。

        3 水穩(wěn)基層裂縫防治

        3.1 水泥用量和質量控制

        (1)在能達到設計要求的強度基礎上,水泥實際用量建議按照4.0%~5.5%的范圍嚴格控制。

        (2)優(yōu)先考慮硅酸鹽水泥,施工中所用水泥的水化熱不能太大,且干縮性應盡可能的小,抗折及抗壓強度都要滿足設計要求。

        (3)在條件允許的情況下可適量摻加外加劑,如緩凝劑與減水劑,用于延長其初凝時間,也可減少水化反應所需用水量,實現(xiàn)對水泥技術性能的有效改善。

        3.2 嚴格控制含水量

        (1)在實際的壓實過程中,混合料含水量應處在最佳值的±0.5%范圍內,具體要根據(jù)施工條件來確定。比如當天氣炎熱時,水分容易蒸發(fā),此時要對含水量進行適當上調,而在天氣寒冷,水分不容易蒸發(fā)的情況下,應對含水量進行適當下調。

        (2)碾壓時如果混合料表面產生干燥的現(xiàn)象,不建議使用灑水車進行噴水,以免噴水過量,建議采用壓路機自帶噴水裝置進行適量補水。此外,在鋪筑施工前的準備工作中,灑水車等機械設備不允許在底基層表面停留。

        3.3 集料選擇

        對集料礦料級配進行適當調整,適當增加一些粗骨料的實際用量,同樣適當減少細料的含量,確?;旌狭闲纬梢粋€嵌擠的結構?;旌狭系陌韬蛻_到充分且均勻,以保證質量的穩(wěn)定性。

        3.4 混合料碾壓

        混合料的碾壓必須及時,以此提高混合料的壓實度,提高基層整體抗壓強度,增強抵抗變形產生的能力。

        3.5 混合料養(yǎng)生

        在水穩(wěn)基層施工結束后,應立即進行灑水養(yǎng)護,實際的養(yǎng)生時間應達到7 d以上,在養(yǎng)生過程中,基層表面必須始終保持濕潤。在養(yǎng)生結束后,應在第二天均勻灑布一層透層油。另外,在面層施工前應做好交通封閉,減少車輛荷載作用,并盡可能快的進行面層施工。施工前還要對基層進行認真的清掃,將雜物清除干凈,否則會影響到面層和基層之間的正常結合,產生薄弱點。

        4 結 語

        綜上所述,作為半剛性基層的代表——水泥穩(wěn)定碎石基層,裂縫是其最容易產生的質量問題,尤其是在面層施工完成后,基層上的裂縫將不斷發(fā)射至面層,導致路面開裂,若未能及時有效的加以處理,將導致更嚴重的病害,進而影響公路的正常和安全使用。因此,需要在掌握水穩(wěn)基層裂縫產生原因的基礎上,做好對既有裂縫的處理與裂縫預防,從施工中的不同環(huán)節(jié)入手,避免裂縫的產生。

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