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摘 要:公路基层的质量会直接影响公路平整度及行车舒适度,因此一定要对公路基层质量加以重视。半刚性稳定层的刚度较大、强度高,承载能力也较强,具有较高的整体稳定性,在公路建设中得到了广泛应用。本文从半刚性稳定层中存在的问题入手,对其质量控制措施展开了研究,有利于延长公路使用寿命。
关键词:半刚性稳定层;施工质量;控制措施
中图分类号:U416.216 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)23-0157-02
半刚性稳定层主要以稳定碎石为基础,在与水泥拌合的情况下压实、摊铺,最终形成整体结构。该结构在路面基层中具有较为突出的承重作用,其强度介于柔性材料和刚性材料之间,石料与水泥之间会产生相应的化学反应。半刚性稳定层中的水泥稳定碎石具有强度高、抗冲刷能力强、抗冻效果好等特点,但是如果施工质量控制不严,会引发裂缝的产生,从而影响公路路面质量和使用寿命。基于此,本文重点分析了半刚性稳定层的质量控制措施,希望为公路路基施工提供帮助。
1 半刚性稳定层存在主要问题
1.1 开裂、收缩引发的裂缝
如果半刚性基层出现开裂、收缩等情况,很有可能引发相应程度的反射裂缝,地表水沿着裂缝渗入,会导致沥青面层、基层界面的结构条件发生改变。在这种情况下,路基、底基层、基层会出现水分状况恶化现象,降低基层承载力,路面在受到雨水的冲刷后,会产生灰浆,在裂缝位置出现坑槽、唧浆现象。此外,裂缝改变了路面的荷载状况,在车轮经过后,荷载无法继续传递,最终出现上下剪切、表面受拉的情况[1]。
1.2 渗水性能较差
由于基层结构非常紧密,排水十分困难,当积水经过沥青路面进入到基层之后,只能沿着沥青面层、基层的分界处不断扩散。对于公路路面的积水而言,基本上是由人为因素和自然因素导致的,其中自然因素包括降雨、降雪,或者空气中的水分在冬天气温下降时冰冻积聚等;人为因素为绿化带的浇水,挖方路段的裂缝渗水、冲洗路面的水等。半刚性稳定层在完成施工、投入使用的过程中,经常出现基层渗水现象,如果排水不合理,不仅会影响边界的连续性,还会转变路面的受力状态,进而降低路面的质量。
1.3 整体性易降低
虽然半刚性稳定层的整体性比较好,但是在具体应用过程中会由于某种因素的影响而出现降低现象。发生这种情况的原因为受到干湿和冻融循环的影响,或者是半刚性基层材料强度、模量的疲劳状况。比如,在季节性冰冻区域,每年都会发生冻融循环现象,再加上基层结构容易受到水的影响,长时间浸泡会造成板体结构的损坏,降低基层结构强度。在进行道路维修时我们会发现,如果某一路面处于损坏初期阶段,在挖开后会发现弯沉幅度不是特别大,基层状态基本上没有发生改变。如果路面损坏程度比较大,挖开后基层结构很有可能已经松散。所以说,路面弯沉能力与基层施工质量有着非常密切的联系,沥青路面破损后会降低半刚性稳定层的整体性[2]。
1.4 载重车辆轴载影响较大
通过分析我国道路交通运输情况,发现超载现象时常发生,导致很多高级公路长时间处于超负载工作状态。基于此种情况,超载车辆的反复碾压会严重破坏半刚性稳定层质量,即便已经采取相应措施,也无法达到完全的修复状态。而且,在半刚性稳定层上面加铺基层,也不能完全弥补车辆超载造成的缺陷,只能重新修建,不仅增加了沥青路面的维修难度,也加大了维修成本。
2 半刚性稳定层质量控制措施
2.1 材 料
原材料的质量控制在半刚性稳定层质量控制中属于基础环节,只有做好这一关的控制工作,才能为后期的施工奠定基础,同时起到保障作用。在正式施工之前,应该对每种原材料认真检验、分析,如碎石的压碎值、含泥量等,确保材料质量检验合格之后,才能进入下一道工序。对于水泥的选用,应该选择初凝时间大于3h,终凝时间大于6h的32.5级、42.5级的的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。水泥的储存时间大约为3个月,超过这个期限后应该对性能进行检验,确保合格后才能使用;碎石的级配、压碎值、含泥量以及最大粒径都要完全符合施工图纸的要求;水需要采用人畜饮用水。
2.2 拌合工艺
水泥混合料的拌合设备也会对施工质量造成影响,半刚性稳定层中所使用的材料,在拌合时主要采用路拌法、厂拌法两种工艺,通常采用厂拌法进行集中搅拌。在实际的拌合过程中,拌合机应该准确计量原材料,将其拌合均匀,确保含水率、级配、水泥剂量充分符合设计需求,增强水泥的摊铺质量。此外,在拌合过程中,如果应用厂拌法,要求含水率高于最佳含水率的0.5%,如果采用路拌法,含水率应高于最佳含水率的1%,从而确保混合料在现场碾压时,其含水率与最佳含水率相符合。需要注意的是,拌合时还要合理控制时间,只需要混合料达到无离析状态即可[3]。
2.3 运 输
对于混合料的运输而言,应该合理采用大吨位的自卸汽车,装料、运输过程中要防止骨料离析。装料时,不能一次性将混合料装入平箱中,应该在车辆前后移动的情况下分层装料;运输时,要求车辆保持平稳行驶,并用篷布覆盖,防止水分流失,或受到雨水浇淋。
2.4 摊铺工艺
混合料的摊铺过程,要求摊铺机匀速、缓慢且不间断的进行摊铺,为了增强平整度,避免混合料发生离析现象,不能随便改变速度,也不能中途停顿。尽可能采用大直径、低转速的螺旋布料器摊铺机,有效降低螺旋布料器的高度,使混合料高于布料器。在这种情况下,能够提升布料器的输送率,降低转速,从而减少不同物料颗粒之间的差异,实现对物料二次搅拌,合理降低前期的离析程度,避免面层出现离析现象。
2.5 碾压工艺
当混合料完成摊铺之后,如果混合料中的含水量大于或等于最佳含水量,应该先用振动压路机静压3遍左右,碾压段长度应根据现场宽度、气温的情况予以确定,当气温较高时,由于水分蒸发的比较快,这时应该缩短碾压段长度。相反,可以适当增加碾压段的长度,最佳长度为45m左右,如果过短容易降低路面平整度。初压之后,要及时检验标高、路拱、平整度,一旦发现存在不符合要求的现象,采取相应手段进行补救。复压时可以采用振动压路机碾压3遍左右,最终静压2遍,碾压速度大约在1.6km/h左右。碾压过程中,轮迹应该重叠轮宽,相邻段的接头处应该错成45°状态进行碾压,禁止压路机出现调头、急刹车的情况[4]。
2.6 养护工艺
完成半刚性稳定层施工之后,应该及时覆盖土工布,同时,实施洒水养护,在养生条件下,稳定层的强度会相应增大,裂缝也会逐渐减少。在高温条件下,养护次数应该增加,确保稳定基层的形成,因此,在施工过程中,应该加强稳定基层及时养护和管理,安排专门人员进行洒水养护跟踪,如果发现不及时的,应督促其落实洒水养护,一旦发现土工布被风刮开,需要进行二次覆盖。此外,封堵交通也是一种养护手段,避免重车、行人从上面经过,破坏半刚性稳定层的质量,不利于水稳强度的形成。
3 结束语
综上所述,在半刚性稳定层施工过程中,要想充分发挥高强度、高承载力以及稳定性等特点,一定要控制好各个施工环节,从原材料、拌合工艺、运输、摊铺、压实以及养护等方面入手,层层保管,实现施工质量的保障,进而提升公路的使用效率。
参考文献
[1]王延娟,李 新.半刚性基层施工质量控制措施[J].城市建设理论研究:电子版,2016(14).
[2]曾昭达.浅析水泥稳定半刚性基层施工质量管理[J].城市建设理论研究:电子版,2012(21).
[3]张 杰.浅谈水泥稳定碎石基层施工质量控制措施[J].科技资讯,2011(2):101.
[4]张 彤.水泥稳定碎石基層施工质量保障措施研究[J].内蒙古公路与运输,2014(6):11~14.
收稿日期:2018-7-13
作者简介:李来祥(1978-),男,汉族,甘肃平凉庄浪人,中级职称,本科,主要从事公路施工工作。
关键词:半刚性稳定层;施工质量;控制措施
中图分类号:U416.216 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)23-0157-02
半刚性稳定层主要以稳定碎石为基础,在与水泥拌合的情况下压实、摊铺,最终形成整体结构。该结构在路面基层中具有较为突出的承重作用,其强度介于柔性材料和刚性材料之间,石料与水泥之间会产生相应的化学反应。半刚性稳定层中的水泥稳定碎石具有强度高、抗冲刷能力强、抗冻效果好等特点,但是如果施工质量控制不严,会引发裂缝的产生,从而影响公路路面质量和使用寿命。基于此,本文重点分析了半刚性稳定层的质量控制措施,希望为公路路基施工提供帮助。
1 半刚性稳定层存在主要问题
1.1 开裂、收缩引发的裂缝
如果半刚性基层出现开裂、收缩等情况,很有可能引发相应程度的反射裂缝,地表水沿着裂缝渗入,会导致沥青面层、基层界面的结构条件发生改变。在这种情况下,路基、底基层、基层会出现水分状况恶化现象,降低基层承载力,路面在受到雨水的冲刷后,会产生灰浆,在裂缝位置出现坑槽、唧浆现象。此外,裂缝改变了路面的荷载状况,在车轮经过后,荷载无法继续传递,最终出现上下剪切、表面受拉的情况[1]。
1.2 渗水性能较差
由于基层结构非常紧密,排水十分困难,当积水经过沥青路面进入到基层之后,只能沿着沥青面层、基层的分界处不断扩散。对于公路路面的积水而言,基本上是由人为因素和自然因素导致的,其中自然因素包括降雨、降雪,或者空气中的水分在冬天气温下降时冰冻积聚等;人为因素为绿化带的浇水,挖方路段的裂缝渗水、冲洗路面的水等。半刚性稳定层在完成施工、投入使用的过程中,经常出现基层渗水现象,如果排水不合理,不仅会影响边界的连续性,还会转变路面的受力状态,进而降低路面的质量。
1.3 整体性易降低
虽然半刚性稳定层的整体性比较好,但是在具体应用过程中会由于某种因素的影响而出现降低现象。发生这种情况的原因为受到干湿和冻融循环的影响,或者是半刚性基层材料强度、模量的疲劳状况。比如,在季节性冰冻区域,每年都会发生冻融循环现象,再加上基层结构容易受到水的影响,长时间浸泡会造成板体结构的损坏,降低基层结构强度。在进行道路维修时我们会发现,如果某一路面处于损坏初期阶段,在挖开后会发现弯沉幅度不是特别大,基层状态基本上没有发生改变。如果路面损坏程度比较大,挖开后基层结构很有可能已经松散。所以说,路面弯沉能力与基层施工质量有着非常密切的联系,沥青路面破损后会降低半刚性稳定层的整体性[2]。
1.4 载重车辆轴载影响较大
通过分析我国道路交通运输情况,发现超载现象时常发生,导致很多高级公路长时间处于超负载工作状态。基于此种情况,超载车辆的反复碾压会严重破坏半刚性稳定层质量,即便已经采取相应措施,也无法达到完全的修复状态。而且,在半刚性稳定层上面加铺基层,也不能完全弥补车辆超载造成的缺陷,只能重新修建,不仅增加了沥青路面的维修难度,也加大了维修成本。
2 半刚性稳定层质量控制措施
2.1 材 料
原材料的质量控制在半刚性稳定层质量控制中属于基础环节,只有做好这一关的控制工作,才能为后期的施工奠定基础,同时起到保障作用。在正式施工之前,应该对每种原材料认真检验、分析,如碎石的压碎值、含泥量等,确保材料质量检验合格之后,才能进入下一道工序。对于水泥的选用,应该选择初凝时间大于3h,终凝时间大于6h的32.5级、42.5级的的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。水泥的储存时间大约为3个月,超过这个期限后应该对性能进行检验,确保合格后才能使用;碎石的级配、压碎值、含泥量以及最大粒径都要完全符合施工图纸的要求;水需要采用人畜饮用水。
2.2 拌合工艺
水泥混合料的拌合设备也会对施工质量造成影响,半刚性稳定层中所使用的材料,在拌合时主要采用路拌法、厂拌法两种工艺,通常采用厂拌法进行集中搅拌。在实际的拌合过程中,拌合机应该准确计量原材料,将其拌合均匀,确保含水率、级配、水泥剂量充分符合设计需求,增强水泥的摊铺质量。此外,在拌合过程中,如果应用厂拌法,要求含水率高于最佳含水率的0.5%,如果采用路拌法,含水率应高于最佳含水率的1%,从而确保混合料在现场碾压时,其含水率与最佳含水率相符合。需要注意的是,拌合时还要合理控制时间,只需要混合料达到无离析状态即可[3]。
2.3 运 输
对于混合料的运输而言,应该合理采用大吨位的自卸汽车,装料、运输过程中要防止骨料离析。装料时,不能一次性将混合料装入平箱中,应该在车辆前后移动的情况下分层装料;运输时,要求车辆保持平稳行驶,并用篷布覆盖,防止水分流失,或受到雨水浇淋。
2.4 摊铺工艺
混合料的摊铺过程,要求摊铺机匀速、缓慢且不间断的进行摊铺,为了增强平整度,避免混合料发生离析现象,不能随便改变速度,也不能中途停顿。尽可能采用大直径、低转速的螺旋布料器摊铺机,有效降低螺旋布料器的高度,使混合料高于布料器。在这种情况下,能够提升布料器的输送率,降低转速,从而减少不同物料颗粒之间的差异,实现对物料二次搅拌,合理降低前期的离析程度,避免面层出现离析现象。
2.5 碾压工艺
当混合料完成摊铺之后,如果混合料中的含水量大于或等于最佳含水量,应该先用振动压路机静压3遍左右,碾压段长度应根据现场宽度、气温的情况予以确定,当气温较高时,由于水分蒸发的比较快,这时应该缩短碾压段长度。相反,可以适当增加碾压段的长度,最佳长度为45m左右,如果过短容易降低路面平整度。初压之后,要及时检验标高、路拱、平整度,一旦发现存在不符合要求的现象,采取相应手段进行补救。复压时可以采用振动压路机碾压3遍左右,最终静压2遍,碾压速度大约在1.6km/h左右。碾压过程中,轮迹应该重叠轮宽,相邻段的接头处应该错成45°状态进行碾压,禁止压路机出现调头、急刹车的情况[4]。
2.6 养护工艺
完成半刚性稳定层施工之后,应该及时覆盖土工布,同时,实施洒水养护,在养生条件下,稳定层的强度会相应增大,裂缝也会逐渐减少。在高温条件下,养护次数应该增加,确保稳定基层的形成,因此,在施工过程中,应该加强稳定基层及时养护和管理,安排专门人员进行洒水养护跟踪,如果发现不及时的,应督促其落实洒水养护,一旦发现土工布被风刮开,需要进行二次覆盖。此外,封堵交通也是一种养护手段,避免重车、行人从上面经过,破坏半刚性稳定层的质量,不利于水稳强度的形成。
3 结束语
综上所述,在半刚性稳定层施工过程中,要想充分发挥高强度、高承载力以及稳定性等特点,一定要控制好各个施工环节,从原材料、拌合工艺、运输、摊铺、压实以及养护等方面入手,层层保管,实现施工质量的保障,进而提升公路的使用效率。
参考文献
[1]王延娟,李 新.半刚性基层施工质量控制措施[J].城市建设理论研究:电子版,2016(14).
[2]曾昭达.浅析水泥稳定半刚性基层施工质量管理[J].城市建设理论研究:电子版,2012(21).
[3]张 杰.浅谈水泥稳定碎石基层施工质量控制措施[J].科技资讯,2011(2):101.
[4]张 彤.水泥稳定碎石基層施工质量保障措施研究[J].内蒙古公路与运输,2014(6):11~14.
收稿日期:2018-7-13
作者简介:李来祥(1978-),男,汉族,甘肃平凉庄浪人,中级职称,本科,主要从事公路施工工作。