韓 國 良
(太原理工大成工程有限公司,山西 太原 030024)
水泥在水泥穩(wěn)定碎石基層使用的混合料中,起到粘結(jié)凝聚的作用,作為一種膠凝材料將其中的粗細集料有效的混合并予以粘結(jié),混合料經(jīng)過攤鋪以及壓實,待養(yǎng)護完成后成為半剛性性質(zhì)的道路基層,具備相應(yīng)的承載性能。然而,水泥穩(wěn)定碎石基層瀝青路面在實際使用中,難免會由于混合料的相關(guān)特征導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫,引發(fā)道路頻繁的返工返修。經(jīng)研究,本文將產(chǎn)生裂縫的原因歸納如下。
在水泥穩(wěn)定碎石基層混合料中水泥所占比重很高,達到了4%~5%,導(dǎo)致了基層在凝結(jié)硬化中不可避免的過量放熱,此時,基層內(nèi)部聚集了過多熱量,無法快速釋放,導(dǎo)致內(nèi)部溫度與表面溫度差值過大,在熱脹冷縮的原理下,基層內(nèi)部開始膨脹,表面開始收縮,當內(nèi)部膨脹應(yīng)力過大時,就導(dǎo)致了基層表面脹開裂縫。
在水泥穩(wěn)定碎石基層混合料中,水的作用也尤其重要,但是在實際的攤鋪過程中,往往由于日曬導(dǎo)致不可避免的水分蒸發(fā),水分的蒸發(fā)導(dǎo)致混合料中水泥所占比重比原來更高,更容易發(fā)生凝結(jié)硬化,導(dǎo)致更多的放熱,進而引發(fā)裂縫。因而,對于基層混合料,其含水量一定要控制在相應(yīng)范圍內(nèi),避免基層養(yǎng)護過程中發(fā)生龜裂。
當基層混合料在拌合站拌合均勻后,即要運送到施工現(xiàn)場,然而過長的運送距離則容易導(dǎo)致混合料中水分的蒸發(fā),尤其是在沒有遮蓋、密閉的運送條件下,甚至?xí)l(fā)混合料在運送途中發(fā)生凝結(jié)硬化;與此同時,混合料在運送途中還可能因為路況太過崎嶇不平引發(fā)混合料中粗集料的離析現(xiàn)象,引發(fā)了混合料拌合不均勻。
在基層混合料攤鋪過程中,當一次攤鋪路段太長時則會導(dǎo)致過量的水分蒸發(fā),進而導(dǎo)致基層混合料的干燥與開裂,引發(fā)裂縫,因而要嚴格控制一次攤鋪路段的長度。與此同時,還要在攤鋪過程中,確?;鶎踊旌狭咸幱诎韬暇鶆虻臓顟B(tài),避免混合料中粗集料過于集中導(dǎo)致的基層表面裂縫。
壓實這個工藝步驟是基層施工中的關(guān)鍵步驟,在攤鋪之后進行,壓實工藝如果不符合要求則很容易導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生,具體來說,在壓實操作中,混合料含水量、壓實機具、壓實速度、壓實遍數(shù)等因素的不當均可能導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。因而,要避免壓實機具重量過大、壓實速度過快導(dǎo)致的基層裂縫,還要避免過振壓實引發(fā)基層產(chǎn)生過大的外部收縮應(yīng)力。
水泥穩(wěn)定碎石基層混合料經(jīng)養(yǎng)護成型后才會具備一定的承載性能,在養(yǎng)護過程中,如果沒有進行保濕覆蓋處理,很容易導(dǎo)致混合料中水分的蒸發(fā),進而引發(fā)基層干燥開裂,同時,水分的蒸發(fā)還會干擾基層混合料中水泥的水化過程,加劇基層的干燥開裂。
原材料的選擇緊密關(guān)系著路面的施工質(zhì)量,影響著道路建成后的路用性能。然而現(xiàn)階段部分施工單位為了降低工程造價,選用質(zhì)量不達標的原材料導(dǎo)致道路質(zhì)量差強人意,甚至部分道路多見裂縫。因此,在水泥穩(wěn)定碎石基層瀝青路面施工中,要嚴把質(zhì)量關(guān),具體來說,應(yīng)該選擇終凝時間較長的水泥品種,保證水泥不會在拌合過程中過快凝結(jié),進而保證基層混合料拌合均勻性,也為施工提供了更多的操作實踐;同時,應(yīng)該控制混合料中的水泥比重,避免過多的水泥導(dǎo)致過于猛烈的水化反應(yīng),進而導(dǎo)致基層內(nèi)部聚熱過多引發(fā)表面脹裂;此外,還要控制粗細骨料的質(zhì)量,盡量選用穩(wěn)定性佳的粗細骨料,利用骨料抵御基層裂縫,為混合料強度的形成搭建有力的支架。
基層混合料的含水率緊密關(guān)系著道路是否能夠充分壓實、是否會產(chǎn)生裂縫?;鶎踊旌狭显跀備佒靶枰獙⑺?、粗細骨料、水進行充分拌合,在拌合以及攤鋪過程中由于氣溫、日照等客觀因素,往往會發(fā)生不可避免的水分蒸發(fā),因而,在實際的施工中,應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)場條件和氣溫狀況,將含水率合理的增加1%~2%,避免由于施工過程中的水分蒸發(fā)導(dǎo)致裂縫,與此同時,在碾壓過程中,基層混合料的含水率控制也很重要,要避免含水率的不足引發(fā)壓實困難,導(dǎo)致道路質(zhì)量成問題,甚至出現(xiàn)裂縫。
在水泥穩(wěn)定碎石基層瀝青路面攤鋪過程中,通常采用分層攤鋪、分層養(yǎng)護、分層壓實的工序,這種工序很容易導(dǎo)致分層的路面結(jié)構(gòu)之間連接不到位,進而引發(fā)不同分層的路面結(jié)構(gòu)承受的荷載不均衡,這些不均衡甚至?xí)M一步引發(fā)水泥穩(wěn)定碎石基層產(chǎn)生開裂,所以,可以在施工中不斷優(yōu)化鋪攤工藝,舉例來說,一次性攤鋪作為一種新型工藝正在被廣泛推廣,這種工藝可以有效的改善分層的路面結(jié)構(gòu)之間連接不到位的施工弊端,避免分層施工造成的脫節(jié),進一步有效的提升基層的穩(wěn)定性和承載性能,避免引發(fā)開裂。
在實際施工中,一些施工企業(yè)為了縮短工期,盡早完成施工,對于瀝青面層的養(yǎng)護極其不到位,致使道路在實際路用中存在諸多問題,比如產(chǎn)生了過多的裂縫以及路面沉陷,造成了更多的道路返工返修,耗費了大量的人員和物資。因此,嚴格把控養(yǎng)護工藝至關(guān)重要。結(jié)合上述分析,水泥穩(wěn)定碎石基層瀝青路面中的基層和面層完工后都應(yīng)該及時養(yǎng)護,養(yǎng)護過程中要做好覆蓋保濕,避免含水率因為水分蒸發(fā)而過量下降,與此同時,嚴格把控的養(yǎng)護工藝還能對相關(guān)施工工藝予以復(fù)核檢查,核實基層的承載能力以及抵御開裂的性能,尤其要注意的是,如果養(yǎng)護工作在高溫季節(jié)進行,要隨時檢查路面材料的含水率,及時予以補充,并做好灑水工作,保證養(yǎng)護工作符合要求。
由于基層的一次攤鋪路段長度有限,導(dǎo)致不同的攤鋪路段不可避免的出現(xiàn)接縫,接縫容易導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)的荷載集中,更容易因兩側(cè)材料不一致引發(fā)基層材料之間連接不緊密。因而,在實際施工中,要合理的控制一次攤鋪路段長度,避免產(chǎn)生過多的接縫,因為過多的接縫更容易引發(fā)通行之后由于形成壓力而導(dǎo)致的基層裂縫,更重要的是,在處置接縫過程中務(wù)必要鑿除接縫的松散部位,確?;鶎拥膹姸冗M而減少引發(fā)裂縫的可能。
為有效防治裂縫,在實際施工過程中,還要注重控制合理采取措施抵御外界影響,舉例來說,在水泥穩(wěn)定碎石基層施工中,為了避免水泥材料快速凝結(jié),可以對水泥采取遮蓋的舉措,或者將水泥放置在陰涼處,也可以采取夜間施工的舉措,避免水泥過快發(fā)生初凝,減少氣溫對于該材料的影響;又比如,為了有效的減少混合料由于氣溫和環(huán)境導(dǎo)致的水分揮發(fā),應(yīng)采取遮蓋的舉措,保證混合料的含水率在一定范圍內(nèi);再比如,考慮到瀝青混合料具備的保溫性能,為了避免基層水化散熱過多導(dǎo)致表面脹裂,可以在基層的表面涂上一層瀝青,減緩表面溫度下降的速率,進一步避免基層開裂。
在瀝青路面中引發(fā)開裂的最關(guān)鍵因素即為水泥穩(wěn)定碎石基層產(chǎn)生了開裂,水泥穩(wěn)定碎石基層作為整個道路結(jié)構(gòu)的承重層,其質(zhì)量控制尤其重要,故而在實際施工進程中,除了要制定合理的、行之有效的施工方案,還要加強對施工的關(guān)鍵工藝以及施工重點、難點加強監(jiān)控與復(fù)核,通過上述措施從整體上控制瀝青路面的施工質(zhì)量,保證道路具備更好的路用性能,減少通行后的返修返工工作,極大的減少產(chǎn)生開裂的可能性。