论文部分内容阅读
【摘要】 对水泥稳定碎石基层的开裂、离析、平整度差、强度低等常见病害的产生原因进行了分析,并提出了相应的防治措施,以保证公路的正常使用功能。
【关键词】 水泥稳定碎石基层;常见病害;防治措施
【中图分类号】 TU528.04 【文献标识码】 B【文章编号】 1727-5123(2010)01-038-02
Common diseases of cement stabilized gravel and prevention measures
【Abstract】 Cement stabilized gravel cracking, segregation, poor smoothness, low intensity causes common diseases were analyzed,
and corresponding control measures to guarantee the normal road use function.
【Key words】 Cement stabilized gravel; Common disease; Prevention measures
1前言
随着石灰土退出路面基层结构,刚性路面又出现了较多质量问题,半刚性水泥稳定碎石基层就成了我省公路主要的基层路面结构,且水泥稳定碎石基层广泛地应用于我省高等级公路的路面结构中,它具有良好的板体性和水稳性,具有较高的强度和刚度,能够有效地提高路面承载力,可以进行机械化施工,对环境污染少,是高等级公路建设首选的基层材料,对于保证高等级公路的使用功能,具有很重要的作用。实践证明,无论是对于沥青路面还是水泥砼路面,影响其使用性能和使用寿命的最关键因素是基层材料和质量,因此如何保证水泥稳定碎石基层的施工质量,对于保证公路的使用性质将是举足轻重的。
水泥稳定碎石基层是半刚性材料基层,可用作高速公路、一级公路的基层,也可用作城市道路的基层,它是沥青面层的下承层,是连接沥青面层与路基的纽带,是车辆荷载的主要承担者,其主要承担沥青面层传递下来的行车垂直荷载,并将荷载均匀地分散到路基中。高速公路、一级公路和其它公路产生的一些早期破坏常与基层质量不好有关,与其有直接的关系,下面简要介绍水泥稳定碎石基层的常见病害及防治措施。
2常见病害
2.1开裂现象。水泥稳定碎石基层经常发生开裂现象,其裂缝形状一般为不规则分布的横向裂缝,间距10～30m不等,甚至间距更小。究其原因,首先是温度裂缝,即基层施工完毕后,随着温度的降低,水泥稳定碎石基层会产生收缩应力,当水泥稳定碎石基层的抗拉强度不足以抵抗收缩应力时,即发生拉裂现象。其二是干缩裂缝,即基层施工完毕后,随着水分的蒸发,基层的湿度将明显降低,就会产生干缩应力,从而导致干缩裂缝。
2.2强度低。规范规定,作为高速公路和一级公路的水泥稳定碎石基层7天的浸水抗压强度应不小于3Mpa,其它公路应不小于2.5Mpa,否则公路的质量就难以保证。造成水泥稳定碎石基层强度低的原因大致有以下几个方面:一是原材料质量差,主要是碎石集料的抗压强度低,细集料中含泥量大,混合料级配达不到规范要求;二是水泥质量差,水泥剂量偏低;三是摊铺碾压不及时,使混合料的碾压时间超过了水泥的初凝时间。
2.3平整度差:水泥稳定碎石基层的平整度控制非常重要,尤其是作为沥青面层的下承层,如果基层平整度控制不好,一方面会影响面层的平整度,另一方面会造成面层的厚度难以控制从而增加工程成本。产生水泥稳定碎石基层平整度差的原因有以下几个方面:底基层或路基的平整度差;摊铺过程中不能保证连续均匀摊铺,导致基层混合料厚薄不均;碾压工艺有问题,没有按照规范的程序进行碾压;养护尚未到位,未能控制施工车辆和社会车辆的通行,从而出现基层表面轮迹、松散、坑槽等现象。
2.4离析现象。水泥稳定碎石基层经常发生离析现象,即粗骨料和细集料发生集中现象,从而造成水稳基层的局部强度不足,表面不平整等病害。究其原因,主要有水泥稳定碎石在运输过程中发生的颠簸振荡离析,在卸料过程中发生的卸料离析,在摊铺过程中发生的摊铺离析等。
3防治措施
3.1开裂现象的防治措施。严格控制水泥稳定碎石基层的水泥剂量,一般控制在4～6%之间,因为水泥剂量偏大时,水泥的水化热会使基层内外产生温差,从而导致开裂现象。如采用振动成型法施工,可适当减少水泥剂量,从而减少开裂现象的产生。严格选择水泥品种及水泥强度等级,一般选用普通水泥、矿渣水泥和火山灰水泥,水泥强度等级一般为32.5Mpa,因为水泥活性成分过多或强度等级过高,会产生大量的水化热,从而导致开裂现象。加强对基层的养护,使基层的养护期不少于7天,并采用土工膜覆盖养护,在养护期内,一定要保证水泥稳定碎石基层表面始终处于湿润状态,切记或干或湿,从而避免干缩裂缝的产生。
针对开裂现象,也可在水泥稳定碎石基层表面铺筑一层玻纤格栅、复合土工布等复合材料,可有效改善道路结构应力分布,抵抗和延缓由于基层裂缝引起的反射裂缝的发生,从而提高道路的使用寿命。
3.2水稳料强度低的防治措施。正确选择碎石集料,其压碎值应不大于30%,其含泥量应不大于5%,其级配符合规范和试验要求。水泥选用32.5Mpa的普通水泥或矿渣水泥,水泥剂量根据试验确定,一般在5%左右。严格控制水稳搅拌机的配比系统,确保各种矿料按试验确定的比例进行拌制;严格控制水稳混合料从拌和到碾压完成的时间不大于水泥的初凝时间;严格控制施工工艺,宜先用轻型两轮压路机跟在摊铺机后及时碾压,后用重型振动压路机、三轮压路机或轮胎压路机继续碾压密实。
3.3平整度差的防治措施。水泥稳定碎石基层的下承层或路基必须达到规定的平整度要求后,才能进行水泥稳定碎石基层的摊铺,若下承层表面是平整度很差的波浪状,则势必会反射到基层表面,而造成基层表面的平整度难以控制。
3.3.1水泥稳定碎石基层应当采用摊铺机进行机械摊铺,配置自动找平的控制装置如非接触式平衡梁,同时应在摊铺机两侧挂设基准标高线进行标高控制。
3.3.2水稳基层的碾压非常重要,一般采取先静压后振压,先轻压后重压,先稳压后复压的碾压程序进行。稳压用6～8t双钢轮压路机或关闭振动的30t压路机进行,每次错轮为钢轮的1/2宽,一般碾压1～2遍。稳压后开始找平,找平完毕后稳压1～2遍,如平整度没有问题,即开始复压。复压用30t或以上压路机振动碾压,错轮为前轮宽的1/3,一般碾压4～6遍。振动碾压时必须注意压路机起步后才能开始振动,压路机停止前应先关闭振动,否则会形成碾压起终点的波浪。
3.3.3人工找平时,应选择有丰富找平经验的师傅负责找平,同时要配备6m左右的直尺辅助检查不平整处。
3.3.4摊铺机铺装过程中,应保证连续均匀地摊铺,摊铺机前方应有运料车辆在等候卸料,否则摊铺机经常停顿会影响平整度。
3.3.5水稳基层应加强养护,使基层表面尽快形成强度。养护期间应禁止施工车辆通行,如果确需通行,应限制重型车辆通行,其它车辆的车速不得超过30km/h,。
3.4离析现象的防治措施。水稳混合料在搅拌站输出时,应尽量降低出料高度,放料口距运料车厢的垂直距离不宜大于2m,运料车应及时移动前后位置,保证均匀装料,以降低每次装料的堆体高度。运料车辆在运输过程中,应匀速行驶,起步刹车要平稳,路况差时应慢行,避免强烈的颠簸振动。运料车辆在向摊铺机卸料时,应缓慢均匀地提升车厢,切忌速度太快,同时车厢的倾斜角度应控制在30°之内。摊铺过程中,应使螺旋布料器均匀地运转,切忌或快或慢。另外在摊铺机后面应设专人消除粗细集料离析现象,特别应该铲除局部粗集料"窝",并用新拌混合料填补。
4结语
水泥稳定碎石基层因其早期强度形成快,承载力强,有较好的板体性,易于机械化作业,施工受雨天影响小的特点,将在公路建设中发挥越来越大的作用。在工程实践中,对其施工质量的控制积累了不少宝贵的经验,只要不断的探索和总结,就一定能够把水泥稳定碎石基层做得更好,把公路修筑得更坚实、更平整、更美丽。
【关键词】 水泥稳定碎石基层;常见病害;防治措施
【中图分类号】 TU528.04 【文献标识码】 B【文章编号】 1727-5123(2010)01-038-02
Common diseases of cement stabilized gravel and prevention measures
【Abstract】 Cement stabilized gravel cracking, segregation, poor smoothness, low intensity causes common diseases were analyzed,
and corresponding control measures to guarantee the normal road use function.
【Key words】 Cement stabilized gravel; Common disease; Prevention measures
1前言
随着石灰土退出路面基层结构,刚性路面又出现了较多质量问题,半刚性水泥稳定碎石基层就成了我省公路主要的基层路面结构,且水泥稳定碎石基层广泛地应用于我省高等级公路的路面结构中,它具有良好的板体性和水稳性,具有较高的强度和刚度,能够有效地提高路面承载力,可以进行机械化施工,对环境污染少,是高等级公路建设首选的基层材料,对于保证高等级公路的使用功能,具有很重要的作用。实践证明,无论是对于沥青路面还是水泥砼路面,影响其使用性能和使用寿命的最关键因素是基层材料和质量,因此如何保证水泥稳定碎石基层的施工质量,对于保证公路的使用性质将是举足轻重的。
水泥稳定碎石基层是半刚性材料基层,可用作高速公路、一级公路的基层,也可用作城市道路的基层,它是沥青面层的下承层,是连接沥青面层与路基的纽带,是车辆荷载的主要承担者,其主要承担沥青面层传递下来的行车垂直荷载,并将荷载均匀地分散到路基中。高速公路、一级公路和其它公路产生的一些早期破坏常与基层质量不好有关,与其有直接的关系,下面简要介绍水泥稳定碎石基层的常见病害及防治措施。
2常见病害
2.1开裂现象。水泥稳定碎石基层经常发生开裂现象,其裂缝形状一般为不规则分布的横向裂缝,间距10～30m不等,甚至间距更小。究其原因,首先是温度裂缝,即基层施工完毕后,随着温度的降低,水泥稳定碎石基层会产生收缩应力,当水泥稳定碎石基层的抗拉强度不足以抵抗收缩应力时,即发生拉裂现象。其二是干缩裂缝,即基层施工完毕后,随着水分的蒸发,基层的湿度将明显降低,就会产生干缩应力,从而导致干缩裂缝。
2.2强度低。规范规定,作为高速公路和一级公路的水泥稳定碎石基层7天的浸水抗压强度应不小于3Mpa,其它公路应不小于2.5Mpa,否则公路的质量就难以保证。造成水泥稳定碎石基层强度低的原因大致有以下几个方面:一是原材料质量差,主要是碎石集料的抗压强度低,细集料中含泥量大,混合料级配达不到规范要求;二是水泥质量差,水泥剂量偏低;三是摊铺碾压不及时,使混合料的碾压时间超过了水泥的初凝时间。
2.3平整度差:水泥稳定碎石基层的平整度控制非常重要,尤其是作为沥青面层的下承层,如果基层平整度控制不好,一方面会影响面层的平整度,另一方面会造成面层的厚度难以控制从而增加工程成本。产生水泥稳定碎石基层平整度差的原因有以下几个方面:底基层或路基的平整度差;摊铺过程中不能保证连续均匀摊铺,导致基层混合料厚薄不均;碾压工艺有问题,没有按照规范的程序进行碾压;养护尚未到位,未能控制施工车辆和社会车辆的通行,从而出现基层表面轮迹、松散、坑槽等现象。
2.4离析现象。水泥稳定碎石基层经常发生离析现象,即粗骨料和细集料发生集中现象,从而造成水稳基层的局部强度不足,表面不平整等病害。究其原因,主要有水泥稳定碎石在运输过程中发生的颠簸振荡离析,在卸料过程中发生的卸料离析,在摊铺过程中发生的摊铺离析等。
3防治措施
3.1开裂现象的防治措施。严格控制水泥稳定碎石基层的水泥剂量,一般控制在4～6%之间,因为水泥剂量偏大时,水泥的水化热会使基层内外产生温差,从而导致开裂现象。如采用振动成型法施工,可适当减少水泥剂量,从而减少开裂现象的产生。严格选择水泥品种及水泥强度等级,一般选用普通水泥、矿渣水泥和火山灰水泥,水泥强度等级一般为32.5Mpa,因为水泥活性成分过多或强度等级过高,会产生大量的水化热,从而导致开裂现象。加强对基层的养护,使基层的养护期不少于7天,并采用土工膜覆盖养护,在养护期内,一定要保证水泥稳定碎石基层表面始终处于湿润状态,切记或干或湿,从而避免干缩裂缝的产生。
针对开裂现象,也可在水泥稳定碎石基层表面铺筑一层玻纤格栅、复合土工布等复合材料,可有效改善道路结构应力分布,抵抗和延缓由于基层裂缝引起的反射裂缝的发生,从而提高道路的使用寿命。
3.2水稳料强度低的防治措施。正确选择碎石集料,其压碎值应不大于30%,其含泥量应不大于5%,其级配符合规范和试验要求。水泥选用32.5Mpa的普通水泥或矿渣水泥,水泥剂量根据试验确定,一般在5%左右。严格控制水稳搅拌机的配比系统,确保各种矿料按试验确定的比例进行拌制;严格控制水稳混合料从拌和到碾压完成的时间不大于水泥的初凝时间;严格控制施工工艺,宜先用轻型两轮压路机跟在摊铺机后及时碾压,后用重型振动压路机、三轮压路机或轮胎压路机继续碾压密实。
3.3平整度差的防治措施。水泥稳定碎石基层的下承层或路基必须达到规定的平整度要求后,才能进行水泥稳定碎石基层的摊铺,若下承层表面是平整度很差的波浪状,则势必会反射到基层表面,而造成基层表面的平整度难以控制。
3.3.1水泥稳定碎石基层应当采用摊铺机进行机械摊铺,配置自动找平的控制装置如非接触式平衡梁,同时应在摊铺机两侧挂设基准标高线进行标高控制。
3.3.2水稳基层的碾压非常重要,一般采取先静压后振压,先轻压后重压,先稳压后复压的碾压程序进行。稳压用6～8t双钢轮压路机或关闭振动的30t压路机进行,每次错轮为钢轮的1/2宽,一般碾压1～2遍。稳压后开始找平,找平完毕后稳压1～2遍,如平整度没有问题,即开始复压。复压用30t或以上压路机振动碾压,错轮为前轮宽的1/3,一般碾压4～6遍。振动碾压时必须注意压路机起步后才能开始振动,压路机停止前应先关闭振动,否则会形成碾压起终点的波浪。
3.3.3人工找平时,应选择有丰富找平经验的师傅负责找平,同时要配备6m左右的直尺辅助检查不平整处。
3.3.4摊铺机铺装过程中,应保证连续均匀地摊铺,摊铺机前方应有运料车辆在等候卸料,否则摊铺机经常停顿会影响平整度。
3.3.5水稳基层应加强养护,使基层表面尽快形成强度。养护期间应禁止施工车辆通行,如果确需通行,应限制重型车辆通行,其它车辆的车速不得超过30km/h,。
3.4离析现象的防治措施。水稳混合料在搅拌站输出时,应尽量降低出料高度,放料口距运料车厢的垂直距离不宜大于2m,运料车应及时移动前后位置,保证均匀装料,以降低每次装料的堆体高度。运料车辆在运输过程中,应匀速行驶,起步刹车要平稳,路况差时应慢行,避免强烈的颠簸振动。运料车辆在向摊铺机卸料时,应缓慢均匀地提升车厢,切忌速度太快,同时车厢的倾斜角度应控制在30°之内。摊铺过程中,应使螺旋布料器均匀地运转,切忌或快或慢。另外在摊铺机后面应设专人消除粗细集料离析现象,特别应该铲除局部粗集料"窝",并用新拌混合料填补。
4结语
水泥稳定碎石基层因其早期强度形成快,承载力强,有较好的板体性,易于机械化作业,施工受雨天影响小的特点,将在公路建设中发挥越来越大的作用。在工程实践中,对其施工质量的控制积累了不少宝贵的经验,只要不断的探索和总结,就一定能够把水泥稳定碎石基层做得更好,把公路修筑得更坚实、更平整、更美丽。