新疆城建试验检测有限公司 新疆乌鲁木齐 830000
摘要:近年来,我国的高速公路工程建设越来越多,但是高速公路运行的过程中,经常会出现裂缝问题。本文对高速公路路面基层施工中裂缝的种类及成因进行了归纳。研究表明,只有做好高速公路路面基层的设计、完善施工工艺、重视后期养护,才能减少高速公路路面基层裂缝,延长高速公路的使用寿命。
关键词:高速公路;路面基层;裂缝
引言
基层即水泥稳定砂砾层,就是将水泥混入砂砾中,进行加水搅拌、摊铺、振捣、压实等操作后的混合材料作为水泥稳定土。水泥稳定基层对沥青路面的稳定和坚固有着决定性作用,是保障公路质量的重要基础。因此,在施工过程中需要对基层的裂缝问题引起高度重视,及时发现,及时处理。公路施工中基层出现裂缝的原因是多方面的,与环境温度和荷载冲击密切相关,也存在施工工艺方面的问题。为了避免基层出现裂缝,应当严格管控施工材料、强化施工质量,并加强公路的养护管理,进而达到良好的施工效果,提升公路建设水平。
1公路施工中基层裂缝的类型
1.1干缩裂缝
基层施工过程中,随着时间推移,混合料水分会不断减少,基层体积会发生收缩变形,进而导致干缩裂缝产生。此外,基层施工所需材料众多,主要包括水泥及添加剂、粉煤灰等工业废渣、水、粗细集料等,同时还要严格混合料配合比设计,按要求进行拌和施工。而在混合料配合比设计与拌和过程中,混合料会消耗许多水分。一般来说,混合料中的水泥含量越大,基层出现裂缝的概率越大。
1.2温度裂缝
温度裂缝主要成因是施工过程中的温度控制不合理,内部与外部温差较大所引起的。一些施工单位在施工过程中,忽视对温度的控制,未提前采取防范措施。例如,夏季高温施工时,未对粗集料进行洒水湿润。混合料摊铺和碾压施工中,未按要求开展施工,忽视对温度的有效控制。导致混合料内部与外部温差过大,进而产生温度裂缝。
1.3网状裂缝
网状裂缝前期的表现主要为各种相互交错的小网络状裂缝,继续发展则演变成多边形的裂缝。导致网状裂缝产生的主要原因是车辆荷载的长期作用,导致路面底层的某些地方出现了疲劳断裂,加之荷载的长期作用,裂缝延伸至路面,进一步发展而形成网状裂缝。此外,由于路面结构本身的质量问题,内部结构不完整,在车辆荷载的长期作用下,路面也会出现网状裂缝。
1.4沉降裂缝
沉降裂缝和收缩裂缝及温度裂缝的有很大不同,沉降裂缝不是基层自身结构性质引起的裂缝,而是公路路基局部发生了不同程度的沉降。在公路路基压实过程中没有严格按照相应的规范及标准进行操作,在后期施工压力的作用下,发生不均匀沉降引起的裂缝。多数情况下,公路施工采用分层压实方法,每层都应严格按照相应的标准进行施工。但是在具体施工中,受到施工技术不到位等因素的影响,经常会发生局部基层压实度不足的问题。如果没有及时发现并采取有效的处理措施,在压实中由于受到重力的影响,基层局部就会发生沉降裂缝。沉降裂缝对公路的总体质量和使用的安全性都有直接影响,如果处理不到位,极易发生交通安全事故,也会降低公路的使用寿命。
2高速公路路面基层施工中的裂缝控制措施
2.1做好施工准备工作
对施工人员进行专业培训,使其明确基层施工质量控制的目标和流程,增强质量控制意识,预防裂缝产生。安排施工材料入场,对施工材料进行抽检,做好防潮防水工作。
合理安排施工机械设备入场,租赁或采购综合性能良好的施工机械设备,做好检查和调试工作,确保施工机械设备的性能正常。从而有利于提高水稳基层施工质量。
2.2重视原材料质量控制
开展基层施工之前,要加强原材料质量控制。施工单位应提高思想重视程度,安排专门人员采购施工材料。增进与供应商联系,密切相互合作,确保材料供应及时到位,质量合格。此外还要严格按要求对水泥及添加剂、粉煤灰等工业废渣、粗细集料、拌和用水等开展试验检测,详细获取各项数据指标,保证原材料质量满足施工要求。要做好施工现场材料的防潮防水工作,进行抽检和试验,确保材料综合性能良好,使其在基层施工中充分发挥作用。
2.3科学确定配合比
科学合理的配合比是保证基层施工质量的关键,同时也是防止裂缝形成的主要环节。在选择集料时,级配严禁超过规范上限要求,要控制在中值偏下,在保证骨料嵌挤密实性的基础上,控制0.075mm以下粒径的含量。避免细集料过多影响基层的干缩应力。4.75mm筛孔通过量要尽量控制在中值左右,如果通过率过大,细集料过多,也非常容易发生裂缝;如果通过率过小,粗集料过多,则在摊铺过程中易发生离析问题,降低基层的强度及承载力。因此,配合比设计中,必须对基层的强度取值进行综合考虑,从原则上来看,通过调整集料级配,降低水泥使用量,是控制基层裂缝的主要措施,通常情况下,水泥用量不易超过5%。
2.4强化施工控制
鉴于施工工艺对公路基层施工质量的重要影响,在公路工程建设中,必须强化施工控制,确保工艺到位,避免基层出现裂缝。在公路基层施工过程中,需要对碾压层的含水量进行控制,还要按照规范进行材料级配,尤其在水泥的使用方面,需要格外注意,水泥的用法和用量对基层裂缝的预防至关重要。其中最为关键的就是要控制好水泥的终凝时间,这就需要在对公路基层进行运输、摊铺、压实过程中,综合考虑多方面因素,对水泥的终凝时间严格把控,最大程度地提升公路基层施工质量。还需注意,水泥的终凝时间与季节、温度有一定的相关性,冬季终凝时间应较短,夏季终凝时间应长一些。这对于基层出现裂缝的现象有很好的预防作用,能够有效增强公路基层稳定性,为公路质量提供保障。
2.5重视后期养护
为了避免高速公路路面基层混合料出现裂缝,需要做好后期养护工作。养护工作主要是为了确保混合料达到足够的强度,进而避免出现裂缝。应结合实际情况,控制好混合料表面的温度、湿度,确保混合料结构的稳定性,避免裂缝产生。在使用湿法开展养护工作时,应该用湿草覆盖混凝土表面,结合气候变化情况定期洒水。例如,在非雨季、冬季进行高速公路路面基层养护时,尽量使用覆盖养护法,在控制水量蒸发的同时,起到保温的作用;在夏季进行高速公路路面基层养护时,为了避免水稳基层出现温度梯度,可以通过洒水对基层作适当的降温处理,以降低混合料内部的温度;在炎热天气下开展养护工作时,应在施工前对所有的材料进行洒水降温,避免因为内外温差出现裂缝。
结语
综上所述,文章结合理论实践,分析了公路施工中基层裂缝的防治措施,分析结果表明,基层裂缝对公路施工质量的影响比较大。为降低裂缝形成的概率,必须对施工原材料、配合比、施工过程进行严格控制,并其实做好养护工作,才能保证施工质量,降低裂缝对基层造成影响,提升公路使用的安全性及使用寿命,促使我国公路事业实现良性发展。
参考文献:
[1]张自创.高速公路水稳基层裂缝原因分析及防治措施[J].内蒙古公路与运输,2016(3):38-39
[2]唐可为.高速公路水稳基层裂缝原因分析及防治措施[J].产业观察,2019(3):17-18.
[3]JTG/T F20-2015 公路路面基层施工技术细则[S].人民交通出版社股份有限公司,2015:11-52,56-64.