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市政道路水稳层裂缝成因分析及防治措施探讨

2019-11-28张建丽

建材发展导向 2019年15期
关键词:集料碎石现象

张建丽

(太原市政建设集团有限公司,山西 太原 030000)

1 市政道路施工中水稳层裂缝产生原因

1.1 温度影响

在水稳基层施工中,施工环境具有一定的复杂性,现场温度往往得不到有效控制。在一些大型道路基层施工结构中,由于结构的相对性较大,在比热容较小的时候,会造成道路基层内外施工温度的差异,在硬化和收缩的过程中,出现不均匀甚至偏差较大的情况,最终导致温度裂缝的出现。温度影响因素主要包括2 个方面,分别是环境温度变化和太阳辐射强度。外部受热不均的情况下,内部受力不平衡,最终造成水稳基层的裂缝现象。

1.2 施工影响

施工方法也是造成基层裂缝的主要原因,混合料的搅拌情况会对道路基层施工中的裂缝数量和大小造成直接的影响。在搅拌均匀的情况下,道路基层结构内部的密实性相对较高,裂缝出现的概率较小。另外,在脱模施工的时候,使用的脱模剂直接影响着基层施工的成型时间和最终效果,在脱模剂黏性较高的情况下,结构面的气泡直接影响着道路基层表面的稳定性。当出现这种现象的时候,虽然施工工艺能够得到顺利实施,但基层结构内部会出现不同程度的裂缝现象,另外,模板避免的光滑程度直接影响着基层成型的质量。

1.3 荷载冲击影响

荷载冲击是造成基层裂缝出现的另一原因。道路结构往往较为复杂,在冲击荷载较大的情况下,基层内部的稳定性会受到较大程度的影响。在交通运输中,道路是一项重要的运输方式,在不同重力负荷的影响下,后期使用的过程中,由于预算的偏差和不科学,基层裂缝就会出现。脆性结构是道路结构中的一个重要组成部分,抵抗循环应力的能力相对较差,在外界荷载下,会发生相应的冲击循环现象,最终因疲劳出现开裂现象。

2 市政道路施工中水稳基层裂缝的防治措施

2.1 加强对于原材料的控制

原材料在水稳基层施工中具有基础性地位,需要引起充分重视。对相关材料进行科学分级,在底层中填充进天然砂砾,使用振动筛,在有效分级的过程中,方便后期的掺配工作。一般来讲,分级一共有4 档,基层的主要材料是碎石,可以用反击破碎设备进行生产,之后按照类别进行分层。同时,需要控制直径小于0.075 mm 的细集料含量,避免在含量过大的情况下强化收缩性,最终导致收缩裂缝的出现。在控制的过程中,需要采取科学合理的方式,避免对材料造成损害。

2.2 目标配合比设计

在进行水泥拌和的时候,水泥会在一定的反应下,出现明显的水热化现象,在这种情况下,混合料的内部和外部形成较大的温差,最终导致温度裂缝的出现。总结以往的经验可以知道,在混合料中水泥剂量较大的情况下,混合料的收缩作用将更加明显,同时产生更大的强度,最终出现水稳基层裂缝。需要重视水稳基层强度设计,在对级配进行优化的基础上,适当降低水泥用量。在对细集料进行加工和碎石的过程中,会产生相应的副产品,7%为石粉的含量,在进行合成的时候,需要选择粒径小于0.075 mm 的细集料。在进行配比设计的过程中,需要按照科学的配比进行,石屑的粒径应控制在10%的0 mm~5 mm,或者17%的0 mm~2.36 mm,粒径的选择需要充分考虑施工现场的实际情况,将水稳基层裂缝现象出现的概率降到最低。

2.3 水稳碎石基层合理强度范围

水泥稳定碎石基层有良好的承重作用,能够有效保证半刚性的基层路面质量,使其在运营过程中充分发挥出自身的性能。需要对强度范围进行合理控制,在水泥剂量的上限进行计算,同时采取合适的方式将其控制在稳定数值范围内,使水稳碎石基层的干、温缩开裂等问题得到明显控制。同时,对水泥剂量的下限进行控制,避免在疲劳情况下出现开裂现象。数据显示,相关实验表示,4.1 MPa 为水稳碎石基层强度均值上限,在减小裂缝的过程中,需要采用粗级配,在混合配比的过程中,对强度标准进行控制,发挥出良好的作用和性能。3.1MPa~4.1 MPa 为水泥稳定碎石基层的7 天无侧限抗压强度均值,在变异系数为15%的情况下,2.3 MPa~3.1 MPa 为所对应的代表值。施工中所应用到的级配往往比较粗糙,精确性得不到有效保障,需要对集料的成分进行考量,选用稍粗的中值级配,减少干、温缩裂缝。实践证明,控制水稳基层裂缝时,粗级配能够发挥出良好的效果,需要在施工中科学使用。

2.4 注重摊铺机和运料车辆的配合

在摊铺水稳基层的过程中,需要结合实际情况,安排专业的人员,对运料车的倒车现象进行控制,避免摊铺机和运料车相互撞击,使摊铺施工能够顺利进行。在摊铺施工之前,需要对缝隙中的杂物进行彻底清理,将泥浆灌注到缝隙之中,使岩体和砂浆能够在相互结合的过程中,增强整体的稳定性和牢固性,在加快施工效率的过程中,避免出现裂缝现象,提高道路的质量。

3 结语

总而言之,水稳层在道路工程中占据着至关重要的位置,能够使道路的稳定性和承载力得到有效提高,同时在延长使用寿命的基础上,实现良好的施工效果。在实际施工中需要对现场的实际情况进行分析,加强对于原材料的控制,重视目标配合比设计,合理控制基层强度范围,注重摊铺机和运料车辆的配合,有效落实养护工作等,有效减少基层施工裂缝,促进交通工程事业的发展。

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