水泥稳定碎石层裂纹产生的原因及防治措施
发表时间:2019-01-25T14:24:32.850Z 来源:《基层建设》2018年第36期 作者: 王亚
[导读] 摘要:在市政道路工程中,水稳层产生裂缝的现象比较普遍,所以我们要了解水稳层出现裂缝的类型以及产生的原因,做好提前防范措施,避免在施工过程中出现各种问题。
中国建筑第七工程局有限公司西南公司 湖北孝感 432017
摘要:在市政道路工程中,水稳层产生裂缝的现象比较普遍,所以我们要了解水稳层出现裂缝的类型以及产生的原因,做好提前防范措施,避免在施工过程中出现各种问题。
关键词:水泥稳定碎石;裂缝;路基;原材料;压实 一、裂缝类型 1、干缩裂缝
水泥稳定碎石在干燥空气中硬化时,随着水分的减少,体积将收缩变形,每隔一段距离产生均匀的干缩裂缝。水泥稳定碎石产生干缩裂缝的原因与其水泥、水和碎石集料都有很大的关系。 2、温缩裂缝
水泥稳定碎石中含有4%或者5%的水泥,因而混合料就具有热胀冷缩的性质。水泥进行水化反应时会放出较多的热量,会使内部温度升高,如果与其表面温差过大,就会产生较大的温度应力,从而导致裂缝。温缩裂缝多数是横向分布。 3、网状裂缝
网状裂缝也叫“龟裂”,它是由于局部弯沉太大,在外力作用下产生结构性破坏的裂缝,它是一种破坏性较大的裂缝,如遇下雨,则渗水,在外力作用下引起翻浆。初期时仅为网状细裂纹,随着时间的推移,裂纹处基层内部的水分继续蒸发,裂纹逐渐发展成为发散形裂缝。在外力作用下,基层呈塌陷状。 4、纵缝
纵缝主要表现为延道路形成方向开裂,可延伸至数米甚至数十米。 二、裂缝产生原因及解决办法 1、路基及水稳层压实度不合格
在碾压时,压路机吨位与碾压遍数不够,碾压厚度过厚,不符合施工规范要求。路基一般分层控制在每层20-30cm,水稳层一般控制在每层10-20cm;考虑因素有道路不同等级、工程量大小、施工条件和工期要求等,合理选用压实机具;据材料类型、湿度、设备及场地条件,选择压实方式;按压实度要求,确定压实遍数;施工过程中要有专人检测压实度,并做好记录;注意一定要做好排水措施,及时清理积水。
2、原材料不合格
(1)原材料的级配差:混和料中所用的主要材料是碎石,如果过大或过小的颗粒含量过多,混和料的空隙率将增大,其嵌挤力就减小,稳定性差,密度低。对成型路段压不得,容易引起局部离析现象,大大降低其质量,对路面的承重是极为不利的。一定要采取筛分,分开堆放,不得混堆,拌和要严格按照设计的配合比进行机械拌和,这样就能达到混和料中的大小颗粒相互匹配,颗粒嵌挤密实,空隙小,密度高,稳定性好。
(2)碎石的含泥量偏大:如果碎石的含泥量偏大或超过规定的范围,成型路段的表面会产生泛泥并导致表面出现大量的裂纹,混和料间嵌挤能力将大大降低、强度较差、液限和塑限指数增大,导致其稳定性差。因此水稳层碎石中泥土的含量绝对不能偏大,各级施工管理人员必须加以严格控制,对含泥量偏大的碎石应作报废处理,坚决不得使用。
总之,施工前应对原材料进行报检,检验方法应符合《公路工程集料试验规程》JTGE42规定。而且粗集料(碎石)在生产、运输和储存过程中,不得混入影响结构性能的有害物质。粗集料(碎石)应按品种、规格分堆放,不得混杂。在装卸及存储时,应采取措施,使集料颗粒级配均匀,并保持清洁。 3、水泥稳定层配合比不合理
(1)混和料拌和不均匀:如果混和料的拌和不均匀,摊铺后会出现梅花状、风窝现象。梅花状部分的空隙率大、不密实、嵌挤力小,风窝部分松散、不稳定,极容易变形、损坏。因此在混和料的拌和过程中,各级施工管理人员必须加以严格的控制,严格按设计的配比进行拌和均匀,坚决杜绝离析现象,一旦发现有离析现象的混和料必须坚决予以报废。
(2)水泥含量过高,水泥标号不能太高,最好不要超过32.5R,采用普通硅酸盐水泥。剂量控制范围为5% 左右。因为水泥剂量太低,强度难以满足要求;而剂量过高时,混合料的收缩系数增大,裂缝增加。故水泥剂量一定要经过试配并结合现场调试合适之后确定。 4、摊铺碾压过程中压实不到位
碾压是关系到基层内在质量的关键工序。而影响碾压工序的关键因素又是碾压组合和含水量。设立专人指挥碾压,注意稳压充分,振动不起浪、不推移,压路机碾压时重叠1/3轮宽,每约50米作为一作业段。对碾压过后出现的问题及时进行处理。碾压时及时检查含水量,以略高于最佳含水量来进行碾压,压路机停车要错开,离开3m远为宜,最好停在已碾压好的路段上,以免破坏基层结构,严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上掉头和急刹车,以保证水泥稳定碎石基层表面不受破坏。摊铺前一至两天积极联系检测中心,碾压完成后,及时进行压实度检侧,发现压实度不足,及时进行补压,根据水稳碎石施工特点,必须控制碾压时间,在水泥终凝时间前结束碾压,并达到要求的压实度,同时没有明显的轮迹。碾压完成后采用土工布湿润后进行覆盖。水泥稳定混合料摊铺时,连续作业不中断,如因故中断2h,则设横缝,每天收工之后第二天开工的接头段面设置横缝。特别注意无法碾压的死角,采用平板振动夯夯实。 5、未到龄期,产品破坏
水泥稳定基层是半刚性路面结构,只有2.5~3Mpa 的强度,在不铺面层时,严禁超重车辆通行,过早通过超重车辆会使水稳基层的结构强度受到破坏,产生不规则的细小裂缝。车辆超载是造成沥青路面损坏的主要原因,路政管理部门要加重、加大对超载、超重车辆的处罚和监管力度。而设计人员在进行路面结构设计时,要亲自对路线的交通量及车辆组成进行调查,充分考虑到超载车辆的影响,避免出现反射裂缝。施工人员也要设置专人巡逻,设置路障,警示牌,禁止大型车辆通行。
6、养护不及时
水泥稳定碎石基层碾压成型后应及时覆盖洒水养护。由于水分参与了水泥的水化反应,水分的散失将影响其正常的反应,从而影响凝结硬化后形成的强度,特别是夏季施工,气温较高,基层表面的水分蒸发更快,极易产生均匀的裂纹。养护的方法可以采用草袋、麻袋或塑料薄膜覆盖,保证基层不直接暴露在外。冬季施工时,要及时采取防冻措施。因为强度未形成的混合料中的自由水在气温0℃以下时结冰,体积膨胀,使基层结构变得松散,达不到设计强度要求。 7、作业班组技术水平有限
(1)作业班组要有相关的资质,施工人员要有相关的证件才能施工; (2)项目部管理人员要对作业班组做好安全技术交底;
(3)项目部要指派专人去现场指导技术工作,加强与作业班组负责人的联系;
(4)项目部要定期举行工程例会和相关施工工艺、技术培训,邀请作业班主负责人参加会议和培训。 8、人员管理不到位
基层摊铺碾压成型到喷洒透层油铺筑沥青面层的这段时间的管理维护工作非常重要。由于各种工程管线相继进场施工,道路的施工作业面将被占用。特别是第一层成型后,一旦现场管理维护不及时,各种工程管线和构件集中堆放在基层上,基层将受到极大的破坏。这时应严禁堆放重物,不允许车辆上行。第二层7d 养护期满后方可开放交通,但仅允许部分施工车辆放行。各种工程管线施工时,应与道路施工协调配合。尤其开挖管线沟槽时,严禁将周围水泥稳定碎石基层下部基础掏空。基层施工完毕后,为保证水泥稳定碎石结构不继续失水,减少干缩裂缝产生,最好在一星期后即喷洒透油层或进行下封层施工,尽早铺筑沥青面层。 结束语
在市政道路工程中,裂缝问题是质量通病,所以在施工前应做好相应的准备工作。在人员管理、材料管理、机械管理、施工方案的编制、环境因素的考虑等各个方面都要做好,这样才能保证工程质量。 参考文献:
1、《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000);
2、《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ 1-2008); 3、《公路工程试验检测工程师手册》;
4、李建鑫.浅析水泥稳定碎石基层裂缝产生原因及防治方法[J].科技信息,2007.