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水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治

作者 :方伟 钟荣军更新时间:2012-11-1

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(景德镇市公路管理局乐平分局 江西 333300)
【摘 要】本文首先分析了水泥稳定碎石
基层产生收缩裂缝的原因;其次探讨了水泥稳
定碎石基层收缩裂缝防治对策;最后对全文进
行了总结。
【关键词】水泥稳定碎石基层收缩裂缝;
原因;防治对策;总结
沥青混凝土路面的基层主要是水泥稳定碎
石结构,在我国高等级公路工程中,水泥稳定碎
石结构有了日益广泛的应用,同时也获得了极其
丰富的应用经验。因为水泥稳定碎石的重要特
点是水稳定性良好并且强度较高,在交通量大的
城市主干路沥青混凝土路面的基层中,该结构
取得了广泛的应用。但是它的缺点是水泥作为
结合料,对施工技术的要求很高,同时需要良好
的施工管理环境, 不然会极其容易产生早期收
缩裂缝。
1. 水泥稳定碎石基层收缩裂缝的原因分析
(1) 干缩特性会导致收缩裂缝的产生。在水
稳材料碾压以后,在其内部会有水化作用的发
生,其中水分逐渐减少,因为材料矿物晶体或
者凝胶体间层间碳化作用与水的作用能够导致
半刚性材料发生体积收缩的现象,在笔者实际
工作中,对不同龄期下A级配与B级配水泥稳定
碎石进行了干缩特性规律试验,并对该实验进
行分析,由此得出如下结果:半刚性材料中含
水量变化能够引起整体宏观体积收缩进而导致
半刚性材料干燥收缩,于是影响半刚性材料干
燥收缩的主要因素就是含水量。所以能够对其
含水量进行适当控制,以保证基层抗干燥收缩
裂缝性能的提高。
(2) 网状裂缝的分析。在一些没有及时拆迁
的高压电杆等地面障碍物的周围,水泥稳定碎
石会产生网状裂缝,在初期,其只是网状细裂
纹,但是由于时间的延长,在裂纹处基层内部
中,其水分不断蒸发,裂纹渐渐变为发散形裂
缝。同时由于外力的作用,基层呈现塌陷状。其
原因是没有真正保证检查井周围压实度,有着一
些不均匀沉降隐患;同时检查井周围也是大型
压路机工作面的死角, 特别当集料粒径在比较
粗时,很难保证基层自身的压实度,且很难使强
度满足设计要求标准。检查井周围更是弯拉与
温度应力的集中区,再加上外力的综合作用,就
使基层受到破坏,起初产生裂纹最后会发展为裂
缝。
(3) 温缩特性会导致收缩裂缝的产生。根据
笔者的试验,同时结合实际经验,可以得出如
下结论:在混合料组成材料相同的情况下,悬
浮结构稳定类材料平均温缩系数大于骨架密实
结构稳定类材料平均温缩系数。在混合料温缩
系数和温合料最大干密度之间,它们存在某种
关系,干密度小的混合料它的温缩系数比较
大,相反其愈小。同时笔者的试验也证明了悬
浮结构水泥稳定碎石做的基层开裂率显然大于
密实骨架结构。
2. 水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治对策
(1) 应该有相对稳定的原材料,以保证混合
料的生产配合比稳定与准确
要使用早期强度比较低,同时初凝时间与终
凝时间比较长的水泥,还要保证水泥的各项指
标都符合规范要求。首先要严格控制混合料配
合比,当进行配合比设计时,把水泥剂量稳定在
5%以内的同时,还要保证混合料应该粗不应该
细,其强度达到4MPa~5MPa是最合适的。要针
对集料初步试配状况,把混合料级配分成为粗~
级配范围的下限与中~级配范围的中值的类型,
随后按照4.0%及4.5%与5.0%及5.5%的水泥剂量
进行试配工作。根据笔者的试验,最后选取的配
合比为粗型,同时水泥剂量是4.5%,试件强度大
多数处于4.4MPa~5.1MPa范围中,含水量最佳
达到5.2%,总体看来是比较理想的;其次进行生
产配合比的确定:在进行混合料生产时,运用
500型拌和站进行拌制,使用电脑控制各种材料
的用量。在施工现场,选取混合料,制成部分试
件,一些在试验室进行标准养护,一些放在现场
进行同步养护。根据试验显示的结果,确定水
泥剂量按4.8%进行控制;最后对生产配合比进
行严格控制:在拌和站,进行专业试验人员的安
排,在每天上午和下午,各做一次混合料级配筛
分试验, 同时每隔30分钟,做一次混合料水泥
剂量检测试验,针对发现的异常进行及时调
整。
(2) 加强施工控制
要对水泥稳定碎石混合料压实度进行合理
控制,这一举措能够保证强度符合要求标准,
城市道路中的地下工程管线设施的检查维修井
与没有及时迁移的地上杆线使基层的碾压相当
困难。在这些结构设施的周围,大型机械碾压
的死角常常存在着。虽然对面层采取了钢筋补
强加固手段,但是还要保证基层的压实度。为了
确保压实度能够达到要求标准,可以使检查井周
围混合料的摊铺厚度比普通路段稍微薄一些,使
水泥含量大约增加1%,同时使用小型机具多遍夯
实。再加上对路面的井圈进行加固,以保证井圈
周围的路面工作寿命提高。因为基层材料的生
产企业的机械化程度不高并且其规模相对比较
小,石料加工质量往往很不稳定,石料粒径也不
均匀,有些骨料偏细,有些骨料偏粗。所以水泥
稳定碎石混合料的最大干密度表现为不断变化
的状态。当进行压实度的检验时,要是采用相同
的干密度指标作为要求标准,往往容易出现压实
度超过100%或者不合格的问题。于是在施工中
运用灌砂法检验压实度时,必须对集料进行筛
分,进行粗骨料含量的确定,同时还要分别采用
不同的密度要求标准。
同时在施工过程中,基层往往留有接头,
常常接头处作为应力的集中区, 由于基层收缩
应力、温度应力与交通荷载的不断作用,极其容
易引起裂缝,进而造成沥青面层发生反射裂缝的
问题。所以在基层施工中,应该尽量减少接头的
出现。城市道路里程短且路幅宽,有着复杂的横
断面组成,施工组织必须科学合理。不管是基层
还是土路基,都应该确保以完整的半幅断面进行
施工,同时不能小于一定长度,坚决禁止采用鸡
窝窝式的施工方法。要切掉两幅基层间的衔接
处的松散部位。以竖直形式进行两次施工处接
头的搭接,同时上下两层接头间至少要相错1m。
(3) 加强养护
完成水泥稳定碎石基层碾压后,及时使用渗
水土工布覆盖,在土工布表面进行洒水养护,持
续7d,来保持湿润。还要实行交通管制,在这7d
内,禁止重车通行,避免损伤结构层;在7d后,
如果上一结构层还没有施工,不可以撤掉土工
布,要继续进行洒水养护7d,可以适当减少洒水
量,每天洒水2-3次即可。
(4) 收缩裂缝防治的辅助措施
在施工时,对水泥与砂石等一些原材料采
取某些遮蔽措施,避免阳光对水泥稳定碎石基
层原材料的直接照射,以防止其温度过高;当
完成水泥稳定碎石基层的碾压后,应该在其表
面覆盖保温材料,使水泥稳定碎石基层内外温
差降低,避免基层材料水分的快速挥发与其温
度的突然变化;在基层施工过程中,还要大力
加强管理,以保证水泥稳定碎石基层施工质量
提高。根据笔者的实践,可以知道,水泥稳定
碎石基层材料不均匀的强度,大的离散性,碾
压时高的含水量以及不符合要求规范的压实度
都会造成基层收缩裂缝。
3.总结
虽然水泥稳定碎石结构有了广泛应用,但
是水泥稳定碎石基层收缩裂缝现象不断产生,
此时应该及时探讨出水泥稳定碎石基层收缩裂
缝防治对策,争取在发现问题的时候就给予解
决。
参考文献
[1]李亚梅.水泥稳定碎石基层裂缝原因分析
与防治[J]. 交通科技 , 2003,(01).
[2]傅志勇,刘永贵. 怀新高速公路水泥稳定
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技 , 2007,(04).
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