高速公路建设基层的核心结构就是水泥稳定碎石, 应用价值和影响力深远, 为我国交通输运行业提供源源不断的贡献。但是由于其本身的特定结构形式, 在高速公路竣工后, 很容易出现种类多样的裂缝, 如果不能及时以合理对策妥善解决, 会造成不必要的麻烦和隐患问题。需要结合水稳基层裂缝的原因, 寻找最佳防治措施, 从根本上减少基层裂缝的出现。
这种裂缝通常出现在水泥稳定碎石基层施工前期, 主要形成原因多是施工控制不到位。如果基层局部土基, 未能严格按照相关规定进行夯实, 就会在很大程度上出现裂缝。再加上高速公路的后期养护工作, 缺乏足够重视, 也会在水稳基层上形成纵缝。而且, 水泥稳定碎石基层相对较厚, 需要在碾压环节实施分层作业, 第一层成型厚度大约为15cm, 为此承重能力稍有欠缺, 也是容易产生裂缝的常见原因。除此之外, 水稳基层局部土基结构夯实度不足, 会导致路基发生不均匀沉降, 再加上车辆行驶产生的重量, 就会导致反射裂缝的产生。
因为水泥稳定碎石的原料中, 含有5%左右的水泥, 所以也就具有了一定热胀冷缩特性。这样一来, 也就会在实际施工中, 经过水泥水化放热反应, 导致内部结构温度升高, 进而发生膨胀现象, 但是在后期遇冷空气影响时, 又会出现收缩, 相互制约下增加水稳基层结构应力。一旦超出规定范围, 或者抗弯拉强度达到极限, 就会出现温缩裂缝, 多是横向分布, 是较为常见的裂缝之一。
所谓的网状裂缝, 也被称为“龟裂”, 主要成因是基层局部弯沉过大, 外部施加一定重力后, 会对内部结构产生破坏, 由此导致裂缝的出现。而且这种裂缝的破坏力很大, 特别是雨雪天气下, 不仅会出现渗水问题, 还有很大可能在应力牵扯中, 发生翻浆, 严重影响高速公路的工程质量。裂纹出现的前期, 只是网状的细纹, 但不及时处理, 久而久之就会导致水稳基层中的水分持续蒸发, 裂缝不断向四周扩散, 同时呈现一定程度的塌陷状。
水泥稳定碎石基层, 如果不能保证水分充, 会很容易因为失水干裂产生裂纹, 也就是干缩裂纹的形成原因。基层施工后期, 混合原材料会受到温度的直接影响, 水分大量流失, 直接导致水稳基层缺水而缩小正常体积, 而且其变化趋势呈现出明显的阶梯性, 基于这种施工现状, 干缩裂缝就会加大发生概率。再加上水泥在混合原料中的占比相对较高, 所需水分也就更多, 如果水分不充分干缩裂缝就愈发严重。另一方面, 其中的细料越多, 对水分的消耗量也就越大, 但是如果施工中注入过多水源, 后续冷却蒸发同样会消耗更多, 所以要想充分避免干缩裂缝的产生, 就要确保施工水分适中。
针对水泥稳固碎石基层中出现的种种裂缝, 不及时处理势必会加强裂缝的危害, 所以需要利用合理有效的防治措施, 不断完善施工流程。首先要做的就是加强对原材料的控制, 尽可能选择缓凝水泥, 以满足水泥初凝和终凝的差异需求。并且将初凝时间延长至4.5小时以上, 终凝时间控制在六小时以上, 剂量添加至5%最佳。标号32.5的硅酸盐水泥是最为常用的一种, 能够有效加强水泥稳定碎石基层的所需强度。除了原材料中水泥的品种外, 对其试配剂量和强度等级, 以及合格标准吗, 都要进行严格的管控。
为了更好的加强高速公路水稳基层综合性能, 有效防治裂缝发生, 需要对道路水稳基层实施压实度控制。以此优化高速公路对过往车辆运输的承重问题, 最大限度上降低外部压力对水泥稳定碎石基层内部结构的影响, 尽可能防止裂缝隐患。运输货物情况不同, 对高速公路的碾压力度自然不同, 很容易导致其发生差异性塌陷, 从而形成裂缝, 加强压实度控制势在必行。在此环节中需要特别注意的是, 井圈周围要比其他地方基层厚一点, 而且要使石料粒料粗细尽可能均匀, 减少混合材料密度变化, 稳固水稳基层结构。
高速公路水稳基层施工中, 分层碾压是常用的施工方式。在下基层初凝结束后, 立刻摊铺上基层, 然后在终凝之前进行碾压成型。但是需要严格控制好时间, 不能在施工过程中出现脱节现象, 要严格控制好前后衔接节点, 确保施工流程可以连续不断。经过大量实践研究表明, 良好的分层碾压, 通过第一次碾压, 复压, 以及再次碾压一系列工序后, 能够令高速公路的水稳基层更加稳定均匀。此外, 将碾压速度控制在2.5～4.5km/h, 不间歇碾压, 进而强化分层碾压重要性, 有效防治水稳基层的裂缝。
高速公路的水稳基层, 具备一定程度上的刚性, 但是其承重能力毕竟有限, 所以在道路工程彻底竣工之前, 切勿放行任何超重车辆, 以免损坏基层内部结构。毕竟车辆超载也是水稳基层产生裂缝的原因, 为此, 设计师在施工前, 要对实际情况和所需数据进行实践测量, 结合综合因素, 严格管控高速公路的行驶车辆重量, 制定合理科学施工方案, 有效减少外力原因造成的基层裂缝。
防治高速公路水泥稳定碎石基层裂缝措施中, 做好后期养护是重要环节。为了防止水泥消耗水分反应对水稳基层的影响, 发生变形和裂缝, 需要在基层养护时, 盖一些厚草袋, 或者是不透光的塑料薄膜, 以此防止夏季温度过高, 水分的过度蒸发, 进而导致高速公路水稳基层出现干缩裂缝。同理, 在冬季温度过低的时候, 要及时采取对应防冻措施, 以免出现结冰现象影响碎石和水泥凝结硬度。
总之, 我国高速公路建设已经如火如荼, 为了有效提升其使用价值和综合质量, 根据水稳基层裂缝原因, 制定合理防治措施至关重要。充分保障道路施工水平, 进而为交通运输缓解大部分压力, 推动其长远发展。
摘要：随着我国经济水平的飞速提升, 高速公路建设得到越来越多的关注, 与人们交通运输效率和安全紧密相关。水泥稳定碎石基层具有重要应用价值, 但是由于在实际工程中, 很容易出现裂缝, 会在一定程度上影响道路施工质量。所以务必究其根源, 然后制定对应的防治措施, 尽可能保证高速公路整体建设水平, 以便提供更优质的服务。
关键词：高速公路,水稳基层,裂缝原因,防治措施
[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] 王福胜.在建高速公路水稳基层裂缝成因及防治对策[J].交通世界:建养, 2015 (9) :100-101.
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