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公路水稳基层裂缝原因分析及防治措施

2021-09-10安晓玲

交通科技与管理 2021年11期
关键词:裂缝防治公路

安晓玲

摘 要:在经济高速发展的带动下,我国的基础设施建设也在遍地开花,特别是公路工程的铺设在持续延长和扩展。为了保障公路工程的施工质量,为我国的经济发展提供强大的支持,就要加强对公路工程施工的质量控制。在公路结构中,水稳基层作为基础结构,其在施工中如果出现病害问题,就会直接影响公路的最终呈现效果。在具体施工中,水稳基层裂缝难以避免,就要充分分析原因,找准问题采取有效的防治措施,才能建设高标准公路。本文就公路水稳基层裂缝产生的原因进行了分析,并提出了针对性的防治措施,希望对当前公路工程建设提供一定的帮助。

关键词:公路;水稳基层;裂缝;防治

0 引言

在经济快速发展的今天,科技、信息都在随之革新,交通运输方式也在逐步丰富,但是,公路作为传统的运输方式,其重要性在不断凸显。公路的铺设里程在持续刷新历史纪录,交通运输的承载量也在继续攀升,公路工程面临着更大的挑战,公路工程的建设质量和施工技术的实施标准也要幸运提升。水泥稳基层作为公路最重要的一种结构,裂缝病害作为最常见的问题,只有加强对水稳基层裂缝的原因分析,并找到有效的预防方案,才能有效保障公路工程的高质量发展。

1 水稳基层裂缝类型及产生原因

1.1 干缩裂缝

水稳基层工程在施工过程中,会随着温度的变化,水分随之减少,体积相应发生改变,导致每间隔一段距离就会产生干缩裂缝。干缩裂缝的出现,与混合料的质量、环境温度密切相关。混合料中的水泥比例如果过高,水泥在凝结过程中会发生水化反应,大量的水泥出现水化反应时就会消耗大量的水分,混合料中的水分骤然下降,就会产生干缩裂缝。另外,石料的表面也会吸附水分,尤其是集料中细石料的水分吸附能力极强,如果细石料的比例过大,也会造成水分的大量流失,产生干缩裂缝。另外,干缩裂缝还与温度环境息息相关,如果施工环境的温度高,则水分流失速度也快,也容易产生干缩裂缝[1]。

1.2 温缩裂缝

温缩裂缝也是公路水稳基层裂缝的重要类型,由于混合料中有近5%左右的水泥,而水泥具有极强的热胀冷缩特性,在混凝土初凝状态,水泥发生水化反应会产生大量的热,但是散热功能较差,造成混凝土内部温度过高,体积膨胀。当施工环境温度较低时,混凝土外部体积就会收缩,在内胀外缩的作用下,就会产生巨大的应力,当应力超过混凝土的抗应力范围时,就会出现温缩裂缝[2]。

1.3 网状裂缝

导致网状裂缝的原因主要在于在受到外力后,局部部位弯沉幅度过大,从而出现结构性破裂缝,与其他裂缝相比,其具有极大的破坏力,经过雨雪天气后,极易出现翻浆现象。网状裂缝一般在刚出现时呈现为细小的裂缝,在环境温度出现较大变化后,經过长时间的碾压,基层结构中的水分就会逐步流失,初期的细小裂缝也就演变为发散性裂缝,经过外力的作用就会形成更严重的塌陷病害。

1.4 基层纵缝

水稳碎石基层中产生的纵缝,一般是由施工早期由于施工质量控制不严格而引起的,其原因在于局部土基压实度或基层压实度没有达到规范要求。在一般城市道路施工过程中,如果路基基层养护一周后,放松管理要求,就会形成纵缝基层施工中通常采用分层碾压,第一层碾压成型后,其厚度一般在15 cm左右,由于没有下部其他基层,因此要加强养护,防止其承力太低而形成结构性纵缝。此外纵缝的产生,多是由于局部土基及底基层压度达不到规范要求引起,在重车的作用下产生的反射裂缝,有时呈弧状分布,且表面形成一定的高度差。

水稳基层出现的纵缝,主要是由于路基施工过程中,在碾压环节施工质量控制不严,压实度未达到施工方案的标准造成的。路基工程的碾压环节极其关键,为了保证压实度,通常采用分层碾压的方式,并且底层厚度要达到15 cm以上,完全成型并且压实度达到标准后,才能进入上一层的碾压。无论哪层的压实度不够,都会造成纵缝的产生,一般情况下,纵缝初期表现为细微裂缝,在长期重载车辆的碾压下,就会发展为弧状裂缝,而且表面还会出现凹凸不平现象[3]。

2 公路施工中水稳基层裂缝的防治措施

2.1 原材料控制

水泥作为水稳基层的主要材料,严格控制水泥的质量也是避免裂缝出现的关键。为了给水稳基层施工预留充足的时间,必须严格控制水泥的终凝时间,水泥的终凝时间受环境温度的影响较大,一般保持在6~10小时。如果施工时段处于春秋两季,气温适宜,水分蒸发较慢,因此,可以控制水泥的终凝时间保持在6小时左右。但是,当进入夏季,温度较高,水分蒸发很快,为了减缓水泥的水分流失,就可以控制水泥的终凝时间保持在10小时左右。同时,石料也是水稳基层的另一种主要材料,石料的粗细程度直接影响水稳基层的平整度和强度,也是控制裂缝出现的关键因素。石料越粗水稳基层的强度越大、稳定性越好,越能预防干缩裂缝的出现。但是,石料过粗也会降低石料之间的粘结力,在重型车辆的碾压下,路面就会出现松散、裂缝病害现象。所以,要严格控制石料的粗细比例,使两者的性能达到平衡[4]。

2.2 施工控制

施工环节的控制主要表现在施工质量的控制,在控制裂缝病害的出现过程中,完善的质量管理体系是高效的管理手段。首先,要对相关数据信息记性详细记录,促进各项工作衔接顺畅,为工作的开展提供更多的而依据,也为预防隐患提供更多的参考办法。其次,水稳基层裂缝的管理体系中,要充分把握各种影响因素的影响,尤其是天气、温度等变化因素的处理。最后,要针对不同的裂缝类型进行深入分析,提前进行模拟测试,结合实际工作进行调整和指导,从而最大程度避免裂缝的出现[5]。

2.3 养护到位

如果施工处于夏季高温时节,就要进行有效的洒水养护,降低水稳基层内外的温度差,减少温度裂缝的出现。当施工处于冬季低温时节,就要进行有效的保暖养护,防治水稳基层内部的水分冰冻,造成水稳基层体积膨胀,一旦天气升温,冰冻融化体积瞬间变小,就会出现裂缝。因此,可以在表面用毡工布、麻袋、塑料薄膜等进行覆盖保温。

3 结语

综上所述,水稳基层作为公路的基层结构,起着关键的承重作用。因此,加强水稳基层的质量控制,对提升整个公路工程质量极其重要。在水稳基层施工过程中,经常出现裂缝病害,为了减少裂缝的出现,就要施工人员加强对裂缝病害的分析,从原材料、施工过程进行严格控制,及时进行养护,从而有效减少裂缝的出现,为公路工程的高质量建设打下坚实的基础。

参考文献:

[1]时海霞.浅谈水稳基层沥青路面开裂病害与预防措施[J].技术与市场,2020,27(2):114-115.

[2]李海军.水稳碎石基层裂缝成因及防治措施[J].交通世界,2020(11):83-84.

[3]周忠.高等级公路水稳层裂缝的所致成因及应对举措[J].绿色环保建材,2020(12):112-113.

[4]孙国一.水泥稳定碎石基层产生收缩裂缝的原因及对策[J].筑路机械与施工机械化,2019,36(7):83-86.

[5]姜杰,朱童.水泥稳定碎石基层常见质量病害成因及防治措施探讨[J].科技创新与应用,2015(1):132.

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