水稳碎石层病害处理办法.doc

水稳碎石基层病害处理办法
引言：
水泥稳定碎石作为半刚性材料，其作为路面基层和底基层（以下简称基层）具有良好的力学性能和整体性、稳定性（水稳定性和温度稳定性）、耐久性和抗冻性、承载力高及与面层结合好的技术特点，且料源广泛，可就地取材，便于原材料和混合料的加工，易于机械摊铺操作，在高等级公路路面基层施工中被广泛应用。
1.平整度差及防治措施
1.1平整度差的原因
产生水稳基层平整度差的原因有以下几个方面:下承层或路基的平整度差，水稳基层铺装后会反射至基层表面;摊铺方法不能保证质量。碾压方法有问题，没有按照规范的程序进行碾压;找平次数少，或找平质量差;摊铺过程中不能保证连续均匀摊铺;养护不到位，使基层表面出现松散、坑槽现象;未能控制施工车辆的通行，而出现基层表面的跑飞现象;接头处理不好，采用横向、直口、平缝形式的接头，出现高低不平现象。
1.2防治措施
水稳基层的下承层或路基必须达到规定的平整度要求后，才能进行水稳基层的摊铺。水稳基层应当采用摊铺机进行铺装并采取半幅路施工的方法，同时应配置自动找平的控制装置如非接触式平衡梁，而且应在摊铺机两侧挂设基准标高线进行标高控制。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。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。稳压用关闭振动的压路机进行，每次错轮为钢轮的112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。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5m左右的直尺辅助检查不平整处。水稳基层要加强接头的处理，要用5m直尺检查接头，不平整，马上整修，直至符合规定要求。
2.离析现象及防治措施
2.1离析原因
水稳基层经常发生离析现象，所谓离析即粗细料集中现象，也即级配变异现象，离析还造成水稳基层的强度不均匀，表面不平整等病害。究其原因，水稳混合料在搅拌过程中发生的放料离析，在运输过程中发生的颠簸离析，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，在找平过程中发生的找平离析等。
2.2防治措施
水泥稳定碎石混合料必须按试验最佳配合比标定后拌和均匀。如果拌和时间不足或拌和不均匀，易出现粗细料集中、离析等现象。水稳混合料在搅拌站输出时，应尽量降低出料高度，成品仓应设置搅拌装置，并能间歇放料。成品仓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受料斗卸料时，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，同时，应尽量使每次摊铺的宽度控制在6m之内。人工找平时，应扣锹混合料，切忌扬锹远抛。施工时采用2台摊铺机平行作业，减少混合料离析现象。 
3 裂缝产生原因分析及防治
水稳碎石的结合料为水泥，施工工艺要求较高，而且需要较好的施工管理环境，否则就极易产生早期裂缝。从原材料、施工及养护管理等方面的提出了综合的防治措施，以保证公路路面的正常使用。
3.1 裂缝成因分析
3.1.1 干缩裂缝
水泥稳定碎石在干燥空气中硬化时随着水分的减少，体积将收缩变形，每隔一段距离产生均匀的干缩裂缝。水泥稳定碎石产生干缩裂缝的原因与其水泥、水和碎石集料都有很大的关系。一方面混合料在凝结硬化过程中，水泥与水起水化反应，消耗大量的水分。水泥含量越高，则消耗的水分越多。另一方面，碎石集料表面也要吸附水，集料中的细料成分越多，表面吸附的水分就越多。再者， 基层施工过程中，含水量越大，蒸发散失的水分就越多。因此就越易产生干缩裂缝。
3.1.2 温缩裂缝
水泥稳定碎石由于混合料中有5%左右的水泥，所以具有热胀冷缩的性质，在混合料硬化初期，水泥水化放出较多的热量，但散热较慢，因此其内部温度较高，使内部体积膨胀。而外部如遇气温急剧降低则冷却收缩，内胀外缩相互制约，产生较大的应力。一旦应力超过其极限抗弯拉强度，将产生温缩裂缝。温缩裂缝多数是横向分布。
3.1.3 网状裂缝
网状裂缝也叫“龟裂”，它是由于局部弯沉太大，在外力作用下产生结构性破坏的裂缝，它是一种破坏性较大的裂缝，如遇下雨，则渗水，在外力作用下引起翻浆。初期时仅为网状细裂纹，随着时间的推移，裂纹处基层内部的水分继续蒸发，裂纹逐渐发展成为发散形裂缝。在外力作用下，基层呈塌陷状。
3.1.4 纵缝
如果水泥稳定碎石基层在施工早期产生纵缝，一定是施工控制方面引起的。其原因应归结为局部土基压实度或基层压实度没有达到规范要求。但城市道路基层7d养护期满后，如果管理维护不到位，也会产生纵缝。由于基层较厚，采用分层碾压作业。第一层摊铺碾压成型时，其厚度较薄，一般在15cm左右，尽管养护期满，但其承载能力较低。
3.1.5 路基不均匀沉降产生裂缝
如果水泥稳定碎石基层产生纵向裂缝，多是由于局部土基及底基层压实度达不到规范要求引起，在重车的作用下产生的反射裂缝，有时显弧状分布，且表面形成一定的高度差。
3.2 裂缝防治
3.2.1 原材料控制
1）水泥作为集合料的一种稳定剂，其质量至关重要。普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥都可用于水泥稳定碎石基层施工，禁止使用快硬水泥、早强水泥以及其他受外界影响而变质的水泥。
2）本工程路面基层采用标号为32.5的水泥;水泥各龄期强度、安定性等应达到相应要求；水泥初凝时间3h以上、终凝时间在6h以上。
3）每批水泥进场都要检查出厂合格证、化验单，工地试验室取样进行水泥细度、稠度、初凝时间、终凝时间及水泥胶砂强度试验。不合格的水泥拒绝进场。
3.2.2 施工控制
1）压实度检测。在水稳碎石摊铺过程中，碾压完成后要立即检测压实度。采用灌砂法按规范要求频率进行。对打不到要求的马上不压，直至达到要求为止。
2）含水量、水泥剂量、级配检测。混合料拌和完成后，及时取样检测水泥剂量、含水量，并将所取混合料烘干后进行筛分，及时将检测结果通知拌和站，以便达不到要求及时调整。不合格混合料应废弃。
32.3 养护控制
水泥稳定碎石基层碾压成型后应及时覆盖洒水养护。由于水分参与了水泥的水化反应，水分的散失将影响其正常的反应，从而影响凝结硬化后形成的强度，特别是夏季施工，气温较高，基层表面的水分蒸发更快，极易产生均匀的裂纹。养护的方法可以采用草袋、麻袋或塑料薄膜覆盖，保证基层不直接暴露在外。冬季施工时，要及时采取防冻措施。因为强度未形成的混合料中的自由水在气温0℃以下时结冰，体积膨胀，使基层结构变得松散，达不到设计强度要求。
3.2.4 外力影响
水泥稳定基层是半刚性路面结构，只有2.5～3Mpa 的强度，在不铺面层时，严禁超重车辆通行，过早通过超重车辆会使水稳基层的结构强度受到破坏，产生不规则的细小裂缝。车辆超载是造成沥青路面损坏的主要原因，路政管理部门要加重、加大对超载、超重车辆的处罚和监管力度。而设计人员在进行路面结构设计时，要亲自对路线的交通量及车辆组成进行调查，充分考虑到超载车辆的影响，避免出现反射裂缝。
3.2.5 管理维护及施工协调控制
基层摊铺碾压成型到喷洒透层油铺筑沥青面层的这段时间的管理维护工作非常重要。由于各种工程管线相继进场施工，道路的施工作业面将被占用。特别是第一层成型后，一旦现场管理维护不及时，各种工程管线和构件集中堆放在基层上，基层将受到极大的破坏。这时应严禁堆放重物，不允许车辆上行。第二层7d 养护期满后方可开放交通，但仅允许部分施工车辆放行。各种工程管线施工时， 应与道路施工协调配合。尤其开挖管线沟槽时，严禁将周围水泥稳定碎石基层下部基础掏空。基层施工完毕后，为保证水泥稳定碎石结构不继续失水，减少干缩裂缝产生，最好在一星期后即喷洒透油层或进行下封层施工，尽早铺筑沥青面层。
4 有关要求
摊铺及辗压过程中，专职质检员跟班作业，及时检测并反馈标高、横坡、平整度、厚度等情况，发现问题及时处理。
试验检控与指导施工
　 水稳碎石检测的主要指标：集料的压碎值、含泥量、水泥初终凝时间、水泥剂量、施工集料组成级配、施工含水量、成型压实度、无侧限抗压强度等指标。试验人员应跟班作业，按频率检测，及时反馈，及时调整。

对经监理工程师签认的工程，施工单位要及时申请水稳碎石的阶段鉴定。（一般完工后7天以内）市局质监站将对水稳碎石作详细检测（标高、横坡、平整度、宽度、外观等，用钻孔方式）对于钻孔松散、各项指标达不到质量目标的，一律进行处理或返工。
5 质量管理点
施工单位要配备业务熟练,政治素质高的工长和技术人员担任拌和、摊铺、检测等工序负责人，并落实责任，制定责任制奖惩制度，严格奖惩，及时检查及时处理，水泥稳定碎石达不到质量标准要求的坚决返工，并追究有关责任人的责任。
5.1质量管理点
质量管理点要由专人负责落实责任制，制定奖惩制度，检查制度。具体管理点如下：
　 1）原材料试验：①水泥 ②碎石集料。
　 2）施工中矿料级配偏差控制。
　 3）施工中水泥用量偏差控制。
　 4）拌和站及料场管理。
　 5）水稳集料出厂拌和均匀性控制。
　 6）水泥稳定碎石强度试验。
　 7）路面清扫控制（包括做土模或支方木）。
　 8）中线平面偏位控制。
9）各种所用机械日检查情况及保养加油情况，特别是关键机械如拌和站、发电机、摊铺机、压路机等。
结束语
高速公路基层施工质量的控制虽然受到人员、机械、材料、水文、气候、施工工艺等多种因素的综合影响,但只要严格按要求施工,完全能够保证工程质量。水泥稳定碎石的级配对其强度是非常重要的，级配的好坏对水泥剂量的使用多少具有绝对的控制作用。另外，组织协调施工机械的好坏也是保证工程质量的重要手段。在水泥稳定碎石基层的施工中，只要严格把关，严格要求，进一步优化施工工艺，我们完全可以将路面基层施工质量提高到新的水平。

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