所屬欄目:交通運輸論文 發布日期:2017-09-30 14:26 熱度:
如今在公路建設中被廣泛的運用,但是由于許多不合理的因素,會導致它在施工中會出現裂縫,極大影響了公路的質量。所以,我們必須對公路水泥穩定性碎石基層的施工出現的裂縫進行控制。
《交通科學與工程》為綜合性自然科學學術期刊,刊登具有較高學術水平、反映本學科的科技先進水平及發展動態的論文。先后被《中國數學文摘》、《中國物理文摘》、《中國無線電電子學文摘》、《機械工程自動化與計算機應用文摘》、《美國數學評論》(MR)、《俄羅斯文摘雜志》(AT)等國內外數字權威文摘雜志及數據庫收錄。
一 施工中裂縫產生的原因
首先,干縮裂縫。水泥穩定碎石呈現在干燥空氣中過久,就會發生硬化反應,所以水泥碎石基層的收縮變形程度取決于碎石中的水分含量。隨著水分的減少,會使碎石的體積發生一定的收縮變形,繼而在間隔處產生干縮裂縫;另一方面,碎石基層裂縫的產生和水泥的含量和碎石集料有關,水泥的含量是根據水量的多少而發生變化,水分越多,水泥含量就會隨之增加。而碎石集料的吸附作用,也是隨著水分含量的增加而逐漸增加,導致在基層施工中,水泥的穩定碎石的蒸發、散失量過大,從而出現干縮裂縫的現象。
其次,溫縮裂縫。主要是由于水泥無機混合料發生溫差反應和熱脹冷縮導致水泥穩定碎石產生溫縮裂縫。一般混合料中摻入5%比例的水泥成分,而水泥通常都會發生熱脹冷縮,由于在混合料中長期得不到釋放,不斷的被擠壓,當內外之間的應力達到一定的程度時,則會使硬化后的水泥發生呈擴張式的變形狀態,久而久之,就會產生溫縮裂縫。
第三,網狀裂縫。顧名思義,裂縫呈現網狀的形態,說明其破壞的范圍較廣。主要是由于外力的作用,使得水泥發生翻漿而產生裂紋,在很長一段時間的外力作用和水分的蒸發后,使得裂紋延伸的范圍越來越廣,從而形成塌陷狀的網狀裂縫。
第四,縱縫。基本上所有早期的基層施工中都會發生縱縫的現象,但是許多施工單位并沒有很好的對其進行控制,一般是由于基層壓實度達不到標準而出現縱縫;另一方面,在施工完成后,如果不對其進行管理維護,也會有縱縫,所以一般采用輾壓對分層作業,第一層厚度一般在15cm左右,養護期滿后,其承載力度也較弱。
第五,路基不均勻。路基一直是公路建設中必須考慮的因素,由于局部土基的壓實度不夠,即使工程完成,由于外力的作用,也會使得水泥碎石基層發生裂縫,并且呈現弧性狀態。
二 施工中裂縫控制的措施
首先,原材料的控制。對原料進行控制,就是對水泥穩定性碎石基層的源頭進行控制,確保為施工提供優質的材料。這主要是表現在兩個方面:其一,控制水泥劑量。根據季節的氣候差異限制終凝的時間,如果是在夏季施工,氣候溫度非常高,碎石基層表面的硬化速度相對較快,一般控制終凝的時間在10h以上。如果在春秋季施工,由于水分蒸發的時間相對較慢,一般控制終凝的時間在6h以上。同時采取較低的水泥標號繼而加強了干縮裂縫和溫縮裂縫的預防能力。當然,石料不能過于粗糙,不然會降低粒料間的粘接力。石料過細,則會降低水泥穩定性碎石基層的強度。另外,適當的控制石粉的含量,保證碎石的收縮均勻。
第二,施工控制。這主要是在施工過程中,對壓實度、水量和施工接頭進行控制:其一,控制壓實度。一般在施工時,雖然都會采取一些措施對表面層進行加固補強,為了確保壓實度能夠達到標準要求,必須對井周圍的攤鋪混合料的厚度進行檢查,核實其比正常路段稍薄一些,控制水泥含量在1%左右的范圍;其二,水量的控制。水分的化學反應合理控制是水泥穩定碎石的強度達到標準的直接因素,由于運輸、輾壓混合料的過程中,都會有一定水分的蒸發量。所以我們必須對水量進行控制。特別在夏季的水分蒸發的速度較快,必須控制比最佳含水量多于1%左右的水分含量。含水量過低,會降低基層表面的強度,在輾壓時很難使壓實度達到標準。含水量過大,在輾壓時基層表面容易起拱,使得流失的水分會更多,從而增加裂縫的數量,所以我們必須合理、適宜的控制水分的含量;其三,施工接頭的控制。施工過程中一般都會預置有接頭,但是接頭是應力的集中點,溫差作用以及收縮應力都會對其造成影響,容易產生裂縫。所以在施工中,應該控制接頭的數量,盡量不預置接頭。由于特殊的情況要預置接頭時,使得接頭的上下層之間最少錯開1m在距離。
第三,養護的控制。在基層施工中,主要是利用灑水的方式來降低水泥的水化反應,因為水分的流失會直接影響水泥終凝硬化后的強度。特別是在高溫的夏季,必須及時的對碎石基層灑水養護,否則很容易產生裂紋。當然,
第四,外力影響。外力主要是指沒有鋪面的情況下,由于超重車的通行破壞了水泥基層的結構強度,從而出現裂縫。所以基層施工時,要嚴格的控制交通的通行,嚴禁超載車輛通行。在施工中,要充分的配合路管部門,調查施工現場周圍的交通量,來確定水泥穩定性碎石基層的強度和厚度。
第五,管理維護及施工協調控制。這主要是分兩個期間的控制:其一,現場控制。基層輾壓成型后,由于各相關的都會進入施工階段,占用施工現場,各種施工機械都會擱置堆積在基層上,破壞了基層表面,所以在施工中必須對現場進行管理控制;其二,養護期未滿就開放交通,使得基層表面由于不斷的車輛壓力而產生裂紋。所以必須在養護期的一星期后噴灑路油層,盡早鋪筑瀝青面層,從而保證水泥穩定性碎石的水分不流失,并且在養護期滿后才能開放交通。
三 結語
如今水泥穩定性基層結構在越來越多的公路建設中應用,但是由于許多復雜的原因導致了裂縫的出現,所以在施工中我們必須采取相應的措施,對其進行管理維護,達到減少裂縫的目的。
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文章標題:公路水泥穩定性碎石基層施工中的裂縫控制
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