李海濤
(上海斯美科匯建設(shè)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(jì) 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(huì)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?dāng)備仭?月份檢查已施工的水穩(wěn)路段發(fā)現(xiàn)大量橫向裂縫,個(gè)別路段有縱向裂縫。
穩(wěn)定碎石因其具有強(qiáng)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(jì)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)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(jié)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(duì)水穩(wěn)基層裂縫的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析并提出防治措施具有重要意義。
總結(jié)胡橋路水穩(wěn)施工的整個(gè)過程,產(chǎn)生裂縫的原因可歸納為以下幾點(diǎn):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(shí),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(huì)加快礦料本身水分和灑水養(yǎng)生水分的散失,這就導(dǎo)致了毛細(xì)管現(xiàn)象的發(fā)生,使水穩(wěn)有收縮的趨勢,進(jìn)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(huì)使水穩(wěn)的體積趨于縮小。水穩(wěn)攤鋪結(jié)束后,天氣會(huì)經(jīng)歷陰、雨、晴的轉(zhuǎn)換,水穩(wěn)也會(huì)重復(fù)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(huì)產(chǎn)生應(yīng)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(shí)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(yīng)力。一旦應(yīng)力超過其極限抗彎拉強(qiáng)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(shí),如果施工方不嚴(yán)加管理,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)超挖和開挖不到位的情況,這就會(huì)導(dǎo)致土方回填之后不能滿足基礎(chǔ)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(shí)度、平整度、機(jī)械的組合等,如果不能到達(dá)合理的要求,會(huì)導(dǎo)致后續(xù)路基會(huì)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(dá)不到壓實(shí)度要求;胡橋路個(gè)別路段是風(fēng)化巖路基,不同的路基性質(zhì),在連接處的處理達(dá)不到要求等。這些問題都會(huì)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(qiáng)度的基礎(chǔ)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(shí)際施工中,為保證基層強(qiáng)度,施工方往往會(huì)加大灰劑量。胡橋路水穩(wěn)的設(shè)計(jì)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(shí)氣溫的變化、嚴(yán)格按照施工工藝施工等。但從實(shí)際的現(xiàn)場情況看,水穩(wěn)裂縫或多或少都會(huì)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(xiàng)目部組織設(shè)計(jì)方、業(yè)主、監(jiān)理、施工單位共同現(xiàn)場查驗(yàn),達(dá)成以下共識(shí):橫向裂縫間距小于 4 m 為嚴(yán)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(duì)不同程度的裂縫,采取不同的處理原則。
(1)對(duì)水泥穩(wěn)定碎石貫穿裂縫、嚴(yán)重裂縫要返工處理。
(2)對(duì)一般裂縫采取鋪設(shè)玻纖格柵的方式處理。
(3)對(duì)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(duì)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(shí)間陽光曝曬后,產(chǎn)生干縮裂縫。嚴(yán)格按照規(guī)范要求控制基層強(qiáng)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(shè)玻纖格柵的方法:首先對(duì)裂縫兩側(cè) 1 m 范圍進(jìn)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(fēng)機(jī)吹干凈裂縫;灌注 AH-70 熱瀝青填縫;在裂縫兩側(cè)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(cè)各 0.75 m 范圍鋪設(shè)玻纖格柵,并用鐵釘固定。
(3)灌注乳化瀝青的方法:首先對(duì)裂縫兩側(cè) 1 m 范圍進(jìn)行清掃、吹塵和清洗;其次在裂縫兩側(cè)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。