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公路水泥稳定性碎石基层施工中的裂缝控制

来源:搜论文知识网位置:交通运输论文时间:2017-09-30 14:26

   如今在公路建设中被广泛的运用,但是由于许多不合理的因素,会导致它在施工中会出现裂缝,极大影响了公路的质量。所以,我们必须对公路水泥稳定性碎石基层的施工出现的裂缝进行控制。

交通科学与工程

  《交通科学与工程》为综合性自然科学学术期刊,刊登具有较高学术水平、反映本学科的科技先进水平及发展动态的论文。先后被《中国数学文摘》、《中国物理文摘》、《中国无线电电子学文摘》、《机械工程自动化与计算机应用文摘》、《美国数学评论》(MR)、《俄罗斯文摘杂志》(AT)等国内外数字权威文摘杂志及数据库收录。

  一 施工中裂缝产生的原因

  首先,干缩裂缝。水泥稳定碎石呈现在干燥空气中过久,就会发生硬化反应,所以水泥碎石基层的收缩变形程度取决于碎石中的水分含量。随着水分的减少,会使碎石的体积发生一定的收缩变形,继而在间隔处产生干缩裂缝;另一方面,碎石基层裂缝的产生和水泥的含量和碎石集料有关,水泥的含量是根据水量的多少而发生变化,水分越多,水泥含量就会随之增加。而碎石集料的吸附作用,也是随着水分含量的增加而逐渐增加,导致在基层施工中,水泥的稳定碎石的蒸发、散失量过大,从而出现干缩裂缝的现象。

  其次,温缩裂缝。主要是由于水泥无机混合料发生温差反应和热胀冷缩导致水泥稳定碎石产生温缩裂缝。一般混合料中掺入5%比例的水泥成分,而水泥通常都会发生热胀冷缩,由于在混合料中长期得不到释放,不断的被挤压,当内外之间的应力达到一定的程度时,则会使硬化后的水泥发生呈扩张式的变形状态,久而久之,就会产生温缩裂缝。

  第三,网状裂缝。顾名思义,裂缝呈现网状的形态,说明其破坏的范围较广。主要是由于外力的作用,使得水泥发生翻浆而产生裂纹,在很长一段时间的外力作用和水分的蒸发后,使得裂纹延伸的范围越来越广,从而形成塌陷状的网状裂缝。

  第四,纵缝。基本上所有早期的基层施工中都会发生纵缝的现象,但是许多施工单位并没有很好的对其进行控制,一般是由于基层压实度达不到标准而出现纵缝;另一方面,在施工完成后,如果不对其进行管理维护,也会有纵缝,所以一般采用辗压对分层作业,第一层厚度一般在15cm左右,养护期满后,其承载力度也较弱。

  第五,路基不均匀。路基一直是公路建设中必须考虑的因素,由于局部土基的压实度不够,即使工程完成,由于外力的作用,也会使得水泥碎石基层发生裂缝,并且呈现弧性状态。

  二 施工中裂缝控制的措施

  首先,原材料的控制。对原料进行控制,就是对水泥稳定性碎石基层的源头进行控制,确保为施工提供优质的材料。这主要是表现在两个方面:其一,控制水泥剂量。根据季节的气候差异限制终凝的时间,如果是在夏季施工,气候温度非常高,碎石基层表面的硬化速度相对较快,一般控制终凝的时间在10h以上。如果在春秋季施工,由于水分蒸发的时间相对较慢,一般控制终凝的时间在6h以上。同时采取较低的水泥标号继而加强了干缩裂缝和温缩裂缝的预防能力。当然,石料不能过于粗糙,不然会降低粒料间的粘接力。石料过细,则会降低水泥稳定性碎石基层的强度。另外,适当的控制石粉的含量,保证碎石的收缩均匀。

  第二,施工控制。这主要是在施工过程中,对压实度、水量和施工接头进行控制:其一,控制压实度。一般在施工时,虽然都会采取一些措施对表面层进行加固补强,为了确保压实度能够达到标准要求,必须对井周围的摊铺混合料的厚度进行检查,核实其比正常路段稍薄一些,控制水泥含量在1%左右的范围;其二,水量的控制。水分的化学反应合理控制是水泥稳定碎石的强度达到标准的直接因素,由于运输、辗压混合料的过程中,都会有一定水分的蒸发量。所以我们必须对水量进行控制。特别在夏季的水分蒸发的速度较快,必须控制比最佳含水量多于1%左右的水分含量。含水量过低,会降低基层表面的强度,在辗压时很难使压实度达到标准。含水量过大,在辗压时基层表面容易起拱,使得流失的水分会更多,从而增加裂缝的数量,所以我们必须合理、适宜的控制水分的含量;其三,施工接头的控制。施工过程中一般都会预置有接头,但是接头是应力的集中点,温差作用以及收缩应力都会对其造成影响,容易产生裂缝。所以在施工中,应该控制接头的数量,尽量不预置接头。由于特殊的情况要预置接头时,使得接头的上下层之间最少错开1m在距离。

  第三,养护的控制。在基层施工中,主要是利用洒水的方式来降低水泥的水化反应,因为水分的流失会直接影响水泥终凝硬化后的强度。特别是在高温的夏季,必须及时的对碎石基层洒水养护,否则很容易产生裂纹。当然,

  第四,外力影响。外力主要是指没有铺面的情况下,由于超重车的通行破坏了水泥基层的结构强度,从而出现裂缝。所以基层施工时,要严格的控制交通的通行,严禁超载车辆通行。在施工中,要充分的配合路管部门,调查施工现场周围的交通量,来确定水泥稳定性碎石基层的强度和厚度。

  第五,管理维护及施工协调控制。这主要是分两个期间的控制:其一,现场控制。基层辗压成型后,由于各相关的都会进入施工阶段,占用施工现场,各种施工机械都会搁置堆积在基层上,破坏了基层表面,所以在施工中必须对现场进行管理控制;其二,养护期未满就开放交通,使得基层表面由于不断的车辆压力而产生裂纹。所以必须在养护期的一星期后喷洒路油层,尽早铺筑沥青面层,从而保证水泥稳定性碎石的水分不流失,并且在养护期满后才能开放交通。

  三 结语

  如今水泥稳定性基层结构在越来越多的公路建设中应用,但是由于许多复杂的原因导致了裂缝的出现,所以在施工中我们必须采取相应的措施,对其进行管理维护,达到减少裂缝的目的。

  参考文献:

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  [2] 裴世敏.水稳碎石基层裂缝的成因及防治[J].科技创新导报,2011,11(13):59-59.

  [3] 何祖锋.浅议高速公路水稳碎石基层裂缝成因及养护[J].商品与质量·学术观察,2011,12(07):58-59.

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