水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫探討及防治措施(二)

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五、裂縫的預防
    1、嚴格控制級配和壓實度:作為水泥穩(wěn)定基層用的碎石要求不是很高,規(guī)范中只有4個指標:相對密度、壓碎值、有機質含量、硫酸鹽含量,因此很多巖礦都可作為基層碎石的料礦。高速公路基層碎石用量是很大的,而一般外購的一個石料場的產量卻很小,就必須同時使用幾個料場進料,并且由于儲料場地不足而又混堆儲料,這就產生兩個很嚴重的問題:一是由于不同礦源篩網不同造成同一檔料內各粒料數量不同,幾檔材料混合后,生產配合比經常變化,極易超出上限或下限。二是各料場碎石的密度不同,在確定干密度帶來很大的困難——無法在幾種混合礦料中得到一個代表性的干密度,最終導致現(xiàn)場無法進行正常壓實度檢測和控制,壓實度經常超過100%或小于極限值。
    如果只使用一個巖礦做粗集料的料場,既能保證生產配合比與理論配合比吻合較好,也能保證干密度不至于經常變化,有利于壓實度的現(xiàn)場控制。事實證明,水泥穩(wěn)定碎石基層級配和壓實度的好壞,不但影響水泥穩(wěn)定基層的干縮性,而且還影響到水泥穩(wěn)定基層的耐凍性。所以,控制好級配和壓實度可預防裂縫的產生。
    2、嚴格控制混合料中小于0.075以下的顆粒(礦粉、粘土)含量:小于0.075以下的顆粒含量增加時,不但增加了水泥的用量,而且基層表面還容易起皮(起砂),嚴重影響水穩(wěn)層的質量。同時,當細集料增加時,混合料的溫縮系數隨溫度降低的變化幅度越來越大。溫度越低,細粒料對溫縮的影響也越大。因此,規(guī)范中水穩(wěn)層的顆粒組成范圍規(guī)定:集料中0.5mm以下細粒土有塑性指數時,小于0.075以下的顆粒含量不應超過5%,細粒土無塑性指數時,小于0.075以下的顆粒含量不應超過7%.
    在實際施工控制中,要減小0.075以下的顆粒(礦粉、粘土)含量采用在儲料場過篩方法除去或用水沖洗是很不現(xiàn)實也很費時的。的方法是在破碎現(xiàn)場加裝水洗裝置或者在破碎機的皮帶運輸機最后一環(huán)節(jié)上再加裝一個可360度旋轉的滾動篩。經過這個工序,小于0.075以下的顆粒含量將會大大減小。施工時,如果能將塑性指數控制在小于4%,不但可以減小水泥穩(wěn)定粒料的收縮性,而且還可以提高壓力水對基層的抗沖刷能力。
    3、嚴格控制水泥用量和碾壓時的含水量:一般的水泥穩(wěn)定碎石基層,其設計強度通常為3~5Mpa.設計強度越高,所需水泥用量越大?;鶎觿傂栽酱螅揭桩a生干縮性裂縫,縫寬也越大,所以規(guī)范規(guī)定水泥劑量≦6%(美國和日本也限制在6%,法國限制在5%)。
    水泥穩(wěn)定碎石基層干縮應變隨混合料的含水量增加而增大。施工碾壓時含水量越大,結構層越易產生干縮性裂縫。即使鋪筑了瀝青面層,在旱季或冬季也可能產生干燥裂縫。因此在施工時,應根據天氣情況適當增加或減少拌和用水量。例如,在夏天施工氣溫較高,即使在同一天施工,混合料的拌和用水量也應早、中、晚各不相同,并且,還要根據運距遠近、運輸車輛配置情況不斷的調整,確保碾壓時混合料含水量在含水量范圍內。
    攤鋪完成后,要及時用尼龍布、麻袋布覆蓋進行灑水養(yǎng)護,防止基層因混合料內部發(fā)生水化作用和水分的過分蒸發(fā)引起表面的干縮性裂縫現(xiàn)象。如果在冬天施工溫度較低,則可以用一層塑料薄膜再加上二層土工布覆蓋保溫,不一定需要灑水養(yǎng)護。
    可能的情況下,養(yǎng)護期結束,立即進行瀝青封層或透層油的施工,及時攤鋪瀝青混凝土面層,這樣水穩(wěn)層*露在外面風吹日曬雨淋的時間短,能有效地減少“重復干縮”產生的裂縫。這個措施是非常有效的。
    4、選擇有利的季節(jié)或時間進行水穩(wěn)基層的施工:水穩(wěn)基層施工選擇在年平均氣溫時期施工。由于此時氣溫變化不大,結構內溫度應力較小,水穩(wěn)層不易產生熱脹冷縮的現(xiàn)象。施工時的氣溫與一年中最冷或最熱時的溫差越大,越易產生溫縮性裂縫。
    如果在夏天酷暑條件下施工,能選擇在早晚的時間,盡可能避開中午時間進行攤鋪,并要加強覆蓋灑水養(yǎng)護,保證水穩(wěn)層處于濕潤狀態(tài)。
    冬天氣溫低于5℃時,一般不能進行水穩(wěn)基層的施工。在有冰凍的地區(qū),應在第一次重冰凍(-3~-5℃)到來之前半個月到一個月內完成。
    六、裂縫的處治
    1、密封膠封縫技術
    水穩(wěn)層出現(xiàn)裂縫,需要進行及時的封填處理,有效阻止水分的滲入,防止病害的進一步擴展和蔓延。密封膠封縫技術是一種比較成功的途徑,當密封膠加熱到180℃以后,粘度變得很低,灌入裂縫后,很快就滲透到裂縫兩側的混合料中并融合到一起,當密封膠冷卻后,在常溫和低溫時均有著較高的彈性,可隨著裂縫的脹縮而發(fā)生彈性變形,始終保持其密封作用,這樣就長期、有效地封閉了水穩(wěn)層的裂縫。在灌縫之前,首先要用切縫機對裂縫進行切縫處理,當裂縫寬度超過3mm,都應該進行切縫。
    2、填灌瀝青膠、鋪設土工布技術
    基層頂面出現(xiàn)裂縫后,首先應將較大的裂縫進行切縫處理,填灌瀝青膠,對較小的裂紋,直接鋪上土工布。這種土工布多為深色或灰色,具有抗老化、耐高溫、強度高、單面燒毛等特點。施工時橫向搭接寬度為10cm,縱向搭接為5cm.施工前應在基層頂上先灑布粘層油,用量約0.7~1.1kg/㎡,再鋪土工布,并進行碾壓,注意施工車輛不得在土工布表面轉彎。最后再灑布一次粘層油,用量約為0.5~0.6kg/㎡,爾后方可攤鋪瀝青混凝土面層。用這種方法處理基層反射裂縫是目前較為有效的解決方法。