浅析水稳道路基层裂缝监理控制

【摘要】随着城市市政基础设施工程建设过快，出现了较多顽症，如道路基层开裂、下沉和窨井及横穿其中管线回填下沉等。过去道路工程中二灰结石路面基层的质量问题，存在材料质量难以保证，配合比不当，施工工艺等问题，严重影响了道路的整体工程质量。眼前道路基层使用水泥稳定碎石要取而代之。

水泥稳定碎石，简称水稳，是以水泥、碎石为原料，以适当的级配、合适的配比进行拌合、摊铺、碾压形成的道路基层结构。此种结构层属于半刚性材料，它与常用的二灰结石基层相比，具有早期强度高、质量稳定性好、整体刚度大的优点，但也具有抗变形能力差、易因温差而产生干缩裂缝的缺点。【关键词】路基施工事前；事中；事后；配套设施；监理控制工程概况简述：某道路工程，全程８０公里，路段总宽５４ｍ，新造桥梁１６座，沿线垂直于主道的老河塘９条，自然地面高程２．５～５．５不等。直通８个乡镇，地质勘探报告从上而下土层分布是①素填土，深度在０．５～３．０ｍ，处于过湿状，②中液限粘质土。道路标准横断面为：８ｍ辅路（机非混行）＋１６ｍ主道＋６ｍ绿化分隔带＋１６ｍ主道＋８ｍ辅路（机非混行），总宽５４ｍ。主道结构为：４ｃｍＳＭＡ－１３沥青马蹄脂碎石（玄武岩骨料，ＳＢＳ改性沥青）＋８ｃｍＳＵＰ－２０沥青混合料（ＳＢＳ改性沥青）＋０．６ｃｍ稀浆封层＋３６ｃｍ水泥稳定碎石＋２０ｃｍ１０％灰土＋土路基压实处理。1水稳施工事前控制分析水稳基层裂缝主要有横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种形式，为了防止水稳基层施工后出现这三种裂缝，故要事前准备做好预控到位。１．１水稳施工方案审批。１．１．１项目监理机构首先审查承包单位的施工组织设计和施工检验批的划分，同意预以批准，并督促承包单位运行过程中严格执行。１．１．２配合比设计、审批。根据试配确定的最佳含水量和最大干密度制备混合料试件，确定配合比，此配合比需专业监理工程师试验、复核后，认为符合施工图设计和规范要求，方可审批同意、投入使用，并报建设单位同意１．２审查施工流程并监督承包单位严格执行。１．３施工机械。承包单位拌和机，其料斗、水箱、罐仓电子计量器经技术质量监督局进行计量检测、标定。并经监理工程师验收后，投入使用。１．４路基基底的检查与验收。路基底层灰土和石灰土的施工，其高程、中线偏立、宽度、横坡和平整度的验收，设为质量控制的停检点。压实度代表值（应大于设计值）；弯沉代表值（应小于设计值）；均要符合ＧＪＪ１－２００８《城镇道路工程施工与质量验收规范》的要求。并经参建方和上级主管部门共同检查验收，符合施工图设计及规范要求后，方可进行水稳基层施工。１．５材料控制。①水泥：在符合要求的情况下，宜选择抗折强度较大的水泥。由于人们通常在检验水泥性能时只能重视其抗压强度，而抗折强度即使不足也不会引起重视，孰不只若水泥的抗折强度愈大，水泥混合料抵抗内部应力的抗拉强度就越大，大大的增强了基层的抗弯拉性能，越不易产生有收缩而引起的裂缝；②碎石：辗压质量影响着基层的干缩性，碎石最大干密度、压碎指标的代表性显得至关重要。因而为了保证水稳混合料最大干密度和压碎指标的代表性以及生产配合比与理论配合比相吻合，所用碎石宜选择一家生产规模较大能满足施工需求的料场供料，避免因现场在检测时出现压实度异常而无法进行检测和控制。1.6配合比设计材料用量控制。1.6.1集料级配管理：限制细集料的用量，因为当细料成分较多时，混料表面吸附的水分就多，蒸发散失的水分也就增多，裂缝也就增多，因此细料用量要限制。实践证明，水稳碎石的粒料越粗。强高越高，稳定性越好，预防温缩、干缩的能力越强，但粒料必须合理的粒径，否则会造成粒料间的粘接力不够，使基层强度受到影响。1.6.2水泥用量控制：水泥稳定碎石基层设计强度通常为3～5mpa,设计强度越高，水泥用量就越大，混合料的收缩也就增大，基层刚性变大，越易产生横向裂缝且缝宽较大，所以在确定水稳基层强度取值时，只要其强度满足车载要求，养护7d后可取出完整试样就行。在满足强度要求的前提下限制水泥用量。1.6.3外加剂掺量控制：在拌和水稳混合料中加入一定量的外加剂，可以增加水泥的初凝时间，减少拌和、碾压用水，能有效地预防裂缝的产生。如在混合料中掺加适量粉煤灰。减少干缩裂缝的出现。2水稳基层施工事中质量控制2.1测量。在表面进行浮土清除后，进行测量放线。用消石灰标出摊铺宽度，并在内侧固定与压实厚度18cm等槽钢，外培土路肩，保证基层边部压实质量。在两侧架好14#高强钢丝控制摊铺高程，但必须经现场监理人员复测、验收、确认，并要求承包单位作好保护工作。2.2拌合料含量抽测。正式生产前先对稳定粒料设备进行调试、在出料口取样进行配合比、含水量测试并酌情调整，以便拌出合格的成品料。每天施工前试验室应预先测出当天各种原材料的含水量，本案中共检测含水量60次（最大4.8%，最小4.6%，均值4.7%），因此，将最佳含水量控制在4.4%略左右。混合料中水泥用量测定值为5.3、5.2、5.1,均大于设计值5.0.认为符合要求。2.3运输。混合料运输中以尽量避免粗细集料离析。2.4摊铺。根据水稳混合料摊铺宽度和厚度,采用2台摊铺机成阶梯形摊铺，摊铺时前后间隔控制在15-20m,后一台摊铺机与前一台重叠10cm左右宽度，碾压时整幅统一碾压。摊铺机两侧用自动找平仪进行标高、厚度控制。承包单位的质检员和监理工程师现场旁站，将摊铺速度、夯锤振级、平整度控制在施工规范要求范围之内。2.5碾压。当水稳已摊铺路面达到100m左右时，即可碾压。使用压实机械压实程序为：先用14t振动稳压一遍，再用20t振动碾加振4遍，随后用21t三轮碾静压4遍追压密实，再用26t轮胎碾压2遍封浆处理，压至表面平整，无明显轮迹。其拌和、运输、摊铺、碾压成活所用时间控制初凝之前。测定压实度，它是关键因素，也是监理控制水稳基层压实度的指标。2.6接茬。水泥稳定碎石施工留有接茬缝是存在。但是，每天收工的接头断面，监理工程师应提前要求承包单位，设置与道路中线垂直的横缝接茬。3水稳基层施工事后控制3.1养护。碾压完成后，监理工程师立即进行必要的质量检查和检测，同时对碾压成活的水稳开始养护。采用透水无纺土工布，湿润后覆盖在基层顶面，用喷雾式洒水车洒水养护，并在7d内保持水稳基层面处于湿润状态，封闭交通。水稳在养护7d后，在现场监理工程师的见证下，对其施工完毕的成品进行质量检测见证取样，结果如表3.2路基弯沉控制。从分析水稳基层裂缝，严重的影响着整个道路工程质量。而在《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）或《城市道路路基工程施工及验收规范》（CJJ1-2008）中主要是以压实度作为路基质量的控制指标，弯沉是路基实际承载力大小的技术参数，必须重视对路基弯沉的检测工作。因此，在验收时，将实测的压实度、弯沉值列主控项目；特别是弯沉值大于设计值时，必须返工处理。4配套工程（检查井四周和沟槽）下沉防控措施铺设在路基下面给排水、热力、煤气、通讯、供电管等，有许多各类管线连通的检查井，铺装下沉、破损、井框与路面产生高差过大及检查井周边下沉、破损和井盖位移、坠落等质量问题，监理也应加大力度，采取预,主要措施:4.1加强施工人员的质量意识和责任心提高。对操作人员进行技能培训和现场直接施工人员作清楚详细的技术交底从检查井砌筑到沟槽回填、夯实、碾压，把质量控制责任落实到个人，尤其是施工现场的工长。4.2检查井开挖沟槽断面尺寸一定要符合施工要求，为沟槽回填夯实留有合理的工作面。4.3检查井基础施工时井底土质必须满足设计要求，遇有松软地基、流砂等特殊地质变化时，应及时与设计单位另行商定处理方案。井基础混凝土强度和厚度符合设计要求，而且混凝土基础强度等级不应低于C20,其最小厚度不应小于15cm。不落底的检查井基础必须与管道基础同时浇筑，有落底的检查井应先施工井基础，然后砌井壁达管道基础底标高，再浇筑管道基础。井基础浇筑完毕后，要给混凝土养护时间，当混凝土强度达到1.2Mpa时，方可进行下道工序施工。严禁留出井位，先施工管道，再施工检查井或先砌井壁后浇筑混凝土底板的错误施工方法。对300～1000mm管径左右的雨污水管施工中，可建议使用检查井钢筋预制混凝土底板（φ12@150×150,混凝土厚度和强度C30），或者现浇钢筋混凝土砼（砼等级C25,厚度150mm,钢筋HRB400Φ10@150×150）可避免井下沉。4.4检查井砌筑完成后，检查井周围回填时，要求与沟槽整体回填、人工与机械夯实相结合。4.5检查井周边回填土要杜绝草帘、碎砖、瓦块、渣土垃圾、腐植土等。4.6局部沟槽尤其是横穿管（一般为UPVC加筋管、HDPE管或钢筋混凝土管）开挖的沟槽太窄以至压路机不能驶入时，但开挖又没有其它客观条件限制，建设在准备回填时用挖掘机索性把管顶上方50cm范围内沟槽宽度挖宽，使其大于压路机轮宽，以便于压路机碾压。原则上在管顶以上50cm位置范围区域内，用人工夯分层夯实。要以压路机能在管顶以上50cm位置碾压为宜，毕竟大型压路机碾压后的土方压实度要比小型机具夯实可靠得多。据本人的实践，用这两种方法相结合使用，能避免绝大多数沟槽下沉尤其是横穿管下沉的问题。4.7检查井周边加固补强措施：钢筋混凝土卸荷板。与建设单位沟通协调，征得建设单位同意并经设计单位出具详图，可在道路基层施工完毕后，挖除检查井周边的基层，现浇（2.5×2.5）m或(3.0×3.0)m的钢筋混凝土卸荷板，分散局部应力，同样也可彻底解决检查井周边因回填土引起的沉降、龟裂、破损的问题，消除“烂眼圈”。5结语水稳作为公路交通工程道路基层，并已广泛使用，监理人员履行监理合同和义务过程中，应以从施工人员、原材料、施工机械、施工方法和施工过程等方面预以预控，可减少或杜绝基层裂缝、排水检查井周边下沉和局部管线沟槽下沉的顽症。在监理全过程旁站、巡视和平行检查下，与各参建方共同配合，水稳基层施工质量可确保各检验、检测指标、实体质量和工程资料、符合设计和规范规定的标准。我们坚信，随着科学技术的进步，市政基础设施工程施工各方主体施工、管理手段的不断完善健全，基础设施的使用功能越来越完善，城市建设和管理将更加体现规范、秩序、和谐、文明可持续发展，市民生活的幸福指数将越来越得到提高。