公路施工中水稳基层裂缝防治技术要点

(整期优先)网络出版时间:2023-07-11
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公路施工中水稳基层裂缝防治技术要点

李鑫

长沙县公路建设养护中心 湖南省长沙县410100

摘要:水稳基层是公路工程施工中的重要组成部分,能够提高结构的稳定性和承载能力,为公路工程后续施工的顺利进行打下坚实的基础,为车辆和人员出行安全提供强有力保障。

关键词:公路施工;水稳基层;裂缝防治技术

引言

水稳基层裂缝的出现原因很多,且公路工程的情况复杂,增加了病害产生的风险。为保障公路的质量与安全,给出行者提供放心舒适、安全的设施服务,强化公路施工过程的控制,高效化防治裂缝,避免问题的出现。

1工程概况

本次S103路面大修工程线路全长6.824km,包含两段,第一段是省道S103一段,桩号范围K18+480-K20+360.715,位于黄花镇东塘村,下穿长永高速,道路全长约1.881Km;第二段是省道S531一段,桩号范围为K4+280-K9+222.923(对应原老省道S103K34+400-K39+400),位于江背镇境朱家桥村,道路全长约4.943Km。两段现状道路均为水泥混凝土路面,沿线集镇化程度高,现状路面宽度约为8m,路基宽度约为9m。

2水稳基层裂缝的类型

公路施工中常见的水稳基层裂缝类型,主要包括以下几类:(1)干缩裂缝。一般来说,干缩裂缝的产生是因为基层内部含水量出现变化。在施工环节,碎石混合料硬化时受到水分减少的影响,基层体积收缩变形很容易产生裂缝,包括纵向裂缝与横向裂缝。由于水泥和水发生水化反应时,则会消耗很多的水分。与此同时,混合料的含水量很大,蒸发大量的水分,或者施工环境温度过高,都会引发干缩裂缝。(2)温度裂缝。当出现温度收缩的情况,水稳基层会产生裂缝。公路施工中使用的水稳基层混合料中大约含有5%的水泥材料,受到材料的热胀冷缩特点影响,加之周围的温度变化,极易产生温度裂缝。在混合料硬化初期,材料产生水化反应,将会释放大量的热量。在热量释放环节,由于外部散热相对较快,内部散热相对较慢,使得内部体积膨胀,最终会造成温度裂缝。除此之外,环境温度快速降低,也会使得结构冷却收缩,由于内外部收缩相互制约,最终会使得结构表面产生一定的应力。如果应力超出结构抗拉强度,那么在水稳基层表面将会产生裂缝。(3)沉降裂缝。公路运行阶段,常见水稳基层沉降裂缝问题。由于局部路基和底基层压实不到位,使得路基产生不均匀沉降,后期受到车辆的反复作用,最终产生了沉降裂缝。(4)网状裂缝。此类裂缝俗称为龟裂,影响到运行的效果。由于局部弯沉很大,同时受到外力作用,促使基层产生结构性破坏,最终造成裂缝。

3设计方案

3.1交通工程

a、标志牌:项目路侧原有标志牌部分完好可利用,本次设计只针对村镇过路段加设人行横道标志,对下穿高速路段加设限高标志,对桥梁路段加设限载限重标志。b、护栏:路侧原有护栏已不能满足新规要求,需全部更换,本次设计路侧波形梁护栏等级采用B级。c、标线:路面加铺沥青路面,沿线标线需全部重新铺设。d、车路协同超速安全预警系统:为缓解交通拥堵、预防交通事故,本项目在S531段K4+900、K7+300、K9+550、S103段潘家冲、官田冲共五处事故多发及拥堵路段设置车路协同超速安全预警系统。e、智慧路灯:本次智慧灯杆安装是在S103路上的两处桥梁及一处杭长高速公路涵洞,第一个桥梁为朱家桥,第二个桥梁为阳雀新村桥,一处杭长高速涵洞两边,这三个地方各安装两杆智慧灯杆,一共六杆智慧灯杆。

3.2路基、路面

a、道路横断面布置,S103线桩号范围K18+480-K18+925段的路基宽度为8.5m,路幅为双车道,路幅布置为0.75m(土路肩)+3.5*2m(行车道)+0.75m(土路肩);S103线桩号范围K18+925-K20+361段和S531线的路基宽度为9m,路幅为双车道,路幅布置为0.5m(土路肩)+0.5m(硬路肩)+3.5*2m(行车道)+0.5m(硬路肩)+0.5m(土路肩)。b、路面结构,挖除新建路段方案:挖除26cm原水泥板+20cm原水稳基层+16cm原路床,新建15cm厚级配碎石+18cm厚4%水泥稳定碎石底基层+18cm厚5%水泥稳定碎石基层+透层油+1cm厚改性沥青同步碎石封层+6cm厚中粒式沥青混合料下面层(AC-20C)+改性乳化沥青粘层+4cm厚沥青混凝土AC-13C(SBS,玄武岩骨料),新建路面维持原路面标高不变,挖除时对路面下管道进行保护。

3.3交叉工程

沿线大部分平交均为机耕道或乡道平交,对原有的平交采取与主线接顺的处理办法,顺接后顺接纵坡不大于3%。同时沿线两侧的民房路段,在原有地坪与路面相接0.5m范围内摊铺沥青砼作为顺接段,方便车辆出入,同时对于房屋标高低于改造后的路面高度的,设置盖板止水沟进行拦截水流。

4公路施工中水稳基层裂缝防治技术要点

4.1加强施工阶段的质量控制

施工阶段的质量控制是水稳基层裂缝防治的关键环节,严格按照各工序的施工技术要点实施,全面提高水稳基层的施工质量,减少裂缝产生。水稳基层压实度是施工质量控制的重点,需要先进行混合料试铺试验,选取200m左右的路段进行碾压施工,提前确定好混合料的铺设厚度、碾压次数、碾压速度、碾压力度等,为后续的碾压施工作业提供有效指导,确保水稳基层碾压质量。进行混合料摊铺时,每次铺设厚度保持在0.3m,当第一层混合料铺摊完成后,就可以按照碾压要求和指标参数进行碾压处理,采用分层填筑混合料、分层碾压的方式,从根本上提高水稳基层的压实度。每层混合料碾压完成后都需要使用专业的仪器检测压实度,压实度质量合格才能进行下一轮的混合料填筑和碾压工作,否则就需要找出原因,重新进行碾压处理,直到压实度合格为止。进行混合料碾压时,一般使用较大吨位的碾压机械设备,注意控制碾压步骤和控制养生:

(1)如整平时集合料含水量偏低,应进行洒水处理,以减少收缩裂缝。

(2)水泥稳定料摊铺整平后,应用压路机在初平的路段上快速碾压一遍,针对潜在的不平整之处,对高处应进行刮平,对于低处应用新拌水泥料进行找补平整,每次整形前均应按照规定的路拱坡度进行,特别应注意施工接缝的技术处理,使得接头平缓。

(3)混合料摊铺均匀后,先进行初步整平和整型,在直线段,整平由两侧向中心进行刮平;在曲线段,整平由内侧向外侧进行刮平,需要时,再返回刮一遍。

(4)整形后,先用光轮压路机静压,再用振动压路机振压,最后用静压收平。碾压时应控制车速,由近至中、由低至高碾压,轮迹重叠1/2轮宽,一般需碾压6-8遍,碾压速度头两遍以1.5-1.7km/h为宜,以后为2.0-2.5km/h,直至达到规定的密实度。

(5)混合料碾压表面应保持混润,碾压时如出现弹簧、松散、起皮现象,应采取翻开拌和及其他方法处理,直至达到质量要求。碾压后,应将局部高出设计标高部分清除,局部低洼处不再找补。

(6)当天两工作段的衔接处,应搭按拌和,每一段碾压完后,立即用人工将已碾压密实的末端挖成一垂直于路中线且垂直向下的断面,横缝必须垂直整齐,紧靠混合料放两根方木,方木的高度应与混合料的压实厚度相同,整平紧靠方木的混合料,方木的加一侧用砂砾回填约3cm长,其高度略高于方木几厘米。第二天重新摊铺混合料之前,将砂砾和方木除去,将下承层顶面清扫干净,重新开始摊铺混合料。

(7)尽量避免纵缝接缝,在不能避免纵向接缝的前提下,纵缝必须垂直相接,严禁斜接,在前一幅摊铺时,在靠后一幅的一侧用方木或钢模板做支撑,其高度应与混合料压实厚度相同,在摊铺另一幅之前,拆除支撑,继续摊铺混合料,整型、碾压。

结束语

在公路工程施工中,需要重视水稳基层裂缝问题,研究分析裂缝类型和裂缝成因,采取有针对性的裂缝防治措施解决问题,从根本上提高水稳基层的建设质量,延长公路使用寿命,确保车辆安全出行,保障社会稳定。

参考文献

[1]王雪彬.公路施工中水稳基层裂缝防治技术[J].交通世界,2020

[2]魏跃侃.公路施工中水稳基层裂缝防治[J].交通世界,2020