摘 要:水泥混凝土路面是目前公路建設中廣泛應用的高等級路面。具有強度高、穩(wěn)定性好、使用壽命長、維護費用小等許多優(yōu)點,因此在公路和城市道路行業(yè)得到了廣泛的應用,但是混凝土板塊斷裂也是水泥混凝土路面長期存在的問題,本文從總結施工中的經(jīng)驗,就水泥混凝土路面裂縫的產(chǎn)生的原因及針對性的預防措施進行了一下探討。
關鍵詞:公路;混凝土路面;裂縫;防治措施
水泥混凝土路面已經(jīng)成為我國高等級公路路面結構的主要類型之一,從“八五”計劃以后,水泥混凝土路面發(fā)展比較迅速,提高水泥混凝土路面的內(nèi)在質量。防治水泥混凝土早期裂縫的產(chǎn)生便是施工中的關鍵技術問題。
1 公路混凝土路面裂縫原因分析
水泥混凝土路面產(chǎn)生裂縫的原因很復雜,以及幾種情況都會導致水泥混凝土路面產(chǎn)生開裂:
(1)路基的穩(wěn)定不足,基層強度不夠或強度不均勻,均可導致混凝土里面產(chǎn)生裂縫。
(2)切縫不及時。切縫太晚,板底各斷面的摩擦系數(shù)不等,拉應力和溫度應力集中,超過混凝土路面的拉應力,也會導致混凝土路面產(chǎn)生裂縫。
(3)水泥安定性不合理,也會導致混凝土路面產(chǎn)生裂縫。
(4)混凝土配合不合理,水泥用量過大?;炷恋牟牧希纾核槭?、砂質地不純或摻雜著軟弱粒料較多,配合比不合適,以及水灰比對混凝土的強度和均勻性起著非常重要的作用,在施工中常遇到骨料粒徑偏粗,級配較差,用水量控制不嚴,真空吸水作業(yè)中搭接不良等都有可能引發(fā)混凝土路面產(chǎn)生早期裂縫。
(5)施工裂縫往往不被人們所重視,因為,混凝土路面因施工因素產(chǎn)生早期裂縫越來越高,對道路損壞與越來越突出。施工裂縫的成因有:①振搗不夠,拆模過早,引起混凝土表面和邊部開裂。混凝土在鋪筑過程中,漏振、振搗不足或振搗過度將會使?jié){體分布不均勻,自身還會產(chǎn)生密實度不均勻(這種現(xiàn)象在模板邊緣較為普遍),造成混凝土板開裂。②施工接頭,未按分塊尺寸劃分,或劃分不準,造成切縫后,沿縫邊在施工接頭處產(chǎn)生裂縫。③模板鉆孔尺寸不合格,太大不僅孔中漏漿,而且拉桿無法定位;太小拉桿無活動余地,都會導致拉桿周圍紋裂,拉桿鋼筋外形尺寸不合格,鋼筋安置不平直也影響混凝土產(chǎn)生裂縫,特別是產(chǎn)生側面裂縫。④拆模時間過早,易損壞邊緣混凝土,過晚又影響切割,同時拆模方法不對,亂拆亂打等都會導致混凝土板產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。
2 公路混凝土路面裂縫的防治措施
針對公路混凝土路面裂縫的產(chǎn)生的原因可在施工中采取如下措施:
(1)為防止混凝土路面產(chǎn)生龜裂,在混凝土配合比設計時應選擇合適的粗集料級配和砂率,在施工時根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境嚴格控制水灰比和水泥用量在澆筑混凝土路面前,將基層和模板濕潤,避免吸收混凝土中的水分,混凝土振搗應嚴格按規(guī)范操作,防止過度振搗,使砂漿集聚表面,砂漿層厚度控制在2~5mm范圍內(nèi)。澆搗完畢的混凝土路面應及時覆蓋,防止強風和烈日的曝曬。
(2)混凝土路面的結構組合與厚度設計應滿足交通需要,特別是重車、超重車的路段。避免高溫作業(yè),注意晝夜溫差,并摻減水劑等外加劑以保持水分;避免大風天氣施工,防止表面水分喪失過快;水泥混凝土終凝后及時覆蓋灑水養(yǎng)護,防止水分喪失過快,產(chǎn)生干縮裂縫。
(3)施工縫盡可能設置于構造物外,不可避免時,應保證施工縫接縫處兩側面板混凝土振搗密實,并有足夠的間隔時間,以形成強度,當與原有混凝土路面間隔時,應采用機械將原路面連接縫處切割整齊,并清除表面浮塵及松動石子,用水將連接縫處清洗干凈后再按規(guī)范要求進行接縫;
(4)嚴格控制混凝土的切縫時間和切縫深度。當混凝土達到設計強度的25%~30%時,應采用切縫機進行切割,切縫太早,粗骨料會從砂漿中跳脫;切縫太晚,如果產(chǎn)生的拉應力大于混凝土容許值,混凝土板就會開裂。氣溫高,混凝土強度增長快,切割時間要提早。溫差大,切割時間也要提早。切縫時間一般遵循的原則是“能切就切,寧早勿晚”。切縫深度應至板厚的1/4~1/3處,甚至更多一點。
(5)及時鋸縫產(chǎn)生最大拉應力截面引導在鋸縫時處,混凝土的早期裂縫一般產(chǎn)生在應力最大的界面最薄弱處,所以及時進行預應縫,使本來不規(guī)則的裂縫引向切縫處,只要切夠一定深度,此時該處也就因斷面變小,拉應力變大,斷裂勢必產(chǎn)生該處。但是切縫要把握適宜的時機,切早了,因混凝土強度不足,造成啃邊,切晚了,除了難切,很可能切縫落在了自由開裂之后,收不到切縫的效果。所以掌握切縫的時間十分重要,以下有幾種方法可以供參考:
① 強度法:此法推薦在混凝土強度達到設計強度的25%~30%的切縫。
② 溫度法:鋪混凝土路面時,在路面厚度中心放置溫度計,每10min讀一次數(shù)據(jù),以升溫值為縱坐標,以時間為橫坐標,繪成溫度升溫過程曲線,在此曲線的下降段上找一點使溫度低于峰值9℃,查出這點的溫度過程時間,以這點作為切縫的極限時間?;炷寥肽囟鹊陀跉鉁?,保溫條件好時,可延長1~2h,反之,入模溫度高于氣溫,寒潮來臨,保溫條件差時,盡量算段切縫時間。溫度法的試驗很簡單,復演性好,可以推廣使用。同時,溫度法控制切縫,可以突破30℃以上不宜攤鋪水泥混凝土路面的規(guī)定,可以使用任何早強水泥,這對于我國快速發(fā)展水泥混凝土路面,提高混凝土路面質量。確有一定的實際意義。
(6)基層應具有較好的密實度、足夠的強度和水穩(wěn)定性,應采用石灰或水泥穩(wěn)定基層來滿足要求。填方路基應嚴格按規(guī)范要求進行、分層填筑、分層碾壓、分層測試。做到密實、均勻。以保證路基的穩(wěn)定,無沉陷。施工還應加強自檢,嚴格控制基層的平整度符合要求,軟弱基礎應選用合適的加固方法進行處理,并加強碾壓質量的控制,保證密實度。
3 結束語
水泥混凝土路面早期裂縫產(chǎn)生的原因是復雜的,它和設計、施工及原材料的質量均有密切的關系。由于混凝土內(nèi)在原因及溫度變形、溫度變化、地基不均勻沉陷變形的影響,在水泥混凝土路面上難免發(fā)生各種類型的裂縫。但只要嚴格執(zhí)行施工操作規(guī)程和技術要求,施工中切實抓好水泥、水灰比、骨料和配合比、施工工藝、切縫、施工管理等各個關鍵環(huán)節(jié),就能防止水泥混凝土路面的裂縫產(chǎn)生。隨著混凝土路面的發(fā)展及各種先進工藝的運用,一定能不斷提高公路混凝土路面的質量。
參考文獻:
[1] GBJ97-87,水泥混凝土路面施工及驗收規(guī)范[S]
[2] 呂聯(lián)亞.混凝土裂縫的成因和治理技術[S]