孫杰
水泥穩(wěn)定碎石普遍存在裂縫問(wèn)題,用水泥穩(wěn)定碎石做路面基層防治裂縫比較困難,因影響因素很多,應(yīng)采取綜合治理方法,才能減輕或避免由于裂縫帶來(lái)的不利影響,就這方面問(wèn)題談以下幾點(diǎn)看法:
1 解決地基與路基土體下沉問(wèn)題
由于水泥穩(wěn)定碎石基層抗彎拉應(yīng)力差,在地基或路基土體下沉的情況下,也會(huì)隨之下沉,但又不可能整體均勻下沉,受彎、拉部分必然產(chǎn)生裂縫。因此,控制地基和路基土體下沉,是避免或減輕水泥穩(wěn)定碎石基層開(kāi)裂的前提。
2 原材料的質(zhì)量和性能對(duì)基層的影響
(1)水泥
如水泥放置時(shí)間較長(zhǎng),受潮與石料粘結(jié)強(qiáng)度下降必然易產(chǎn)生裂縫。如選用終凝時(shí)間短的水泥,由于施工等原因,在碾壓成型時(shí),水泥已經(jīng)凝固,此時(shí)碾壓必然會(huì)將已凝固的水泥壓裂,水泥與碎石脫離,壓的再好,水泥也無(wú)法和碎石粘在一起了,嚴(yán)重影響水泥穩(wěn)定碎石基層的質(zhì)量。
因此,應(yīng)選用終凝時(shí)間長(zhǎng)(宜在6小時(shí)以上)的普通硅酸鹽水泥。
塊硬水泥、早強(qiáng)水泥不能用,宜選用低標(biāo)號(hào)水泥(如32.5號(hào))
(2)碎石
碎石質(zhì)量好壞,對(duì)強(qiáng)度和穩(wěn)定性影響很大,水泥穩(wěn)定碎石的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,主要靠碎石間嵌擠作用形成的。碎石強(qiáng)度底易壓碎,形不成嵌擠作用。因此要求碎石壓碎值小于30%,最大粒徑不超過(guò)30毫米,碎石要干凈,級(jí)配合理,有機(jī)質(zhì),硫酸鹽等含量符合規(guī)范要求。
3 干縮引起的裂縫及防治方法
干縮是由于水泥本身性質(zhì)所決定的。由于干縮作用引起水泥穩(wěn)定碎石產(chǎn)生裂縫是不可避免的,為減小裂縫應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手:
(1)水泥摻入量的控制
水泥穩(wěn)定碎石主要解決路面結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度問(wèn)題,設(shè)在路面下做為基層僅從強(qiáng)度來(lái)考慮,是合適的。水泥摻入量越多,強(qiáng)度越高(指在最佳摻入量范圍內(nèi))但干縮也越大,裂縫更嚴(yán)重。摻少了又滿足不了強(qiáng)度要求,因此控制摻入量是必要的,一般摻2%左右為宜。
(2)水灰比控制
水越多,干縮也越大。因此應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比。
(3)拌和均勻性的影響
拌和不均,石料表面沒(méi)有水泥,或局部水泥過(guò)多,不僅影響基層強(qiáng)度,水泥多的地方干縮也越大,因此拌和必須均勻,最好采用廠拌。
(4)摻入一些抗收縮的外摻劑,如抗裂劑,鋼纖維等來(lái)減輕裂縫。
(5)壓實(shí)
壓實(shí)度高低對(duì)干縮也有一定影響,密實(shí)度高,干縮相對(duì)減小,因此必須滿足壓實(shí)度的要求。
(6)養(yǎng)生
養(yǎng)生好壞對(duì)干縮影響非常大,為減小由于干縮引起的裂縫,加強(qiáng)養(yǎng)生延長(zhǎng)養(yǎng)生時(shí)間是非常重要的。
4 基層下沉而開(kāi)裂
水泥穩(wěn)定碎石可承受較大的壓應(yīng)力,但承受不了彎拉應(yīng)力。設(shè)計(jì)時(shí)劈裂強(qiáng)度參數(shù)采用0.5Mpa,在路基土體下沉,車輛荷載的作用下,產(chǎn)生較大的彎拉應(yīng)力時(shí),必然產(chǎn)生裂縫。由于基層的裂縫,又使防水層、瀝青路面層產(chǎn)生裂縫,水滲入基層,帶進(jìn)泥土,又加劇了基層的開(kāi)裂。因此解決路面滲水和地基及路基土體下沉是解決水泥穩(wěn)定碎石開(kāi)裂的前提,兩者之間,路基土體和地基土的下沉是影響基層開(kāi)裂最主要因素,尤其在路床下0—80cm范圍內(nèi)土體下沉對(duì)基層影響更大。盡管對(duì)地基土和路基土采取多種方法進(jìn)行控制下沉,但土體必竟是多孔材料,在不利因素影響下仍會(huì)產(chǎn)生不同程度的下沉。在微小下沉情況下基層也會(huì)開(kāi)裂(抗彎拉能力很低),為減輕水泥穩(wěn)定碎石的裂縫,分散彎拉應(yīng)力,最好在水泥穩(wěn)定碎石基層與底基層之間設(shè)1—2層土工網(wǎng)(根據(jù)具體情況確定層數(shù))或采用聚丙烯拉筋,會(huì)起到良好效果,但土工網(wǎng)接頭必須處理好,不能產(chǎn)生松馳現(xiàn)象,施工時(shí)給土工網(wǎng)施加部分拉應(yīng)力,效果更佳。
為節(jié)省造價(jià),土工網(wǎng)可設(shè)在行車道范圍內(nèi)(主線:一例2×375cm范圍內(nèi)),必要時(shí)可向硬路肩延伸100cm。
這樣做在土工網(wǎng)的作用下,傳給路基土體的力也相對(duì)減小,從而也減緩了路基土體的下沉。
5 路面超載
路面超載不僅對(duì)路面產(chǎn)生嚴(yán)重影響,而且對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層也產(chǎn)生破壞作用,加劇了基層的開(kāi)裂。因此,對(duì)現(xiàn)有高速公路應(yīng)加以限制,對(duì)新建高速公路在設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮這一因素,否則裂縫難以避免。
6 施工質(zhì)量好壞對(duì)減少或避免出現(xiàn)裂縫影響很大,施工單位要把好質(zhì)量關(guān),監(jiān)理要全過(guò)程旁站
由于水泥穩(wěn)定碎石抗彎,拉能力差,在車輛荷載及各種不利因素的影響下,裂縫是難免的,因此需采取綜合治理方法才能把裂縫限制在允許的范圍之內(nèi)。