摘要:我國交通事業的飛速發展令路橋工程的數量大大增加,而這些工程在投入使用后難免產生各種各樣的問題,其中施工裂縫可以說是最常見的工程問題之一。本文將從瀝青路面裂縫和混凝土裂縫二方面對路橋裂縫的成因和應對策略加以分析,希望能為工程建設提供理論依據,延長市政路橋工程的使用壽命。
關鍵詞:路橋工程;裂縫成因;應對策略
市政路橋工程是交通運輸的基礎支持工程,銜接著各地區間的經濟與文化交流,因此其工程質量對社會的整體發展有很大的影響。在路橋工程的各項工程問題之中,裂縫可以說是最常見的一種,因此分析其成因,提出相應的應對策略有相當大的必要性。
一、瀝青路面裂縫
(一)瀝青路面裂縫成因
公路路面的瀝青裂縫可以按形狀進行分類,分為是橫向裂縫、豎向裂縫、網狀裂縫這三種。
1.橫向裂縫成因
橫向的瀝青路面裂縫有三種成因:第一種是材料原因,用于建造公路基層部分的半剛性材料同時具有干縮性和溫縮性,這兩種特性令公路基層率先因為干縮或溫縮而裂開,反射到面層就會令瀝青路面也產生裂縫;第二種是路面抗性原因,完工的瀝青路面不具備足夠的抗裂性,當溫度變化劇烈時就會產生裂縫;第三種是沉降原因,一旦路面整體產生不均勻沉降,瀝青路面當然會出現裂縫。
2.豎向裂縫成因
豎向的瀝青路面裂縫同樣有三種成因:第一種是由車輛造成的荷載,尤其是某些超載的車輛,會令路面的基層與面層產生互相延伸的裂縫;第二種是地基的不均勻沉降,如果不對低洼路段或者軟土的地基進行到位的特殊處理就會發生這種現象;第三種是施工不力,如果不能有效地對施工縫施加質量控制或者攤鋪瀝青面層時銜接不好,都會令瀝青路面產生豎向裂縫
3.網狀裂縫成因
網狀的瀝青路面裂縫也有三種成因:第一種是橫向裂縫的進一步拓展,首先因為半剛性基層具有局部的強度差,形成橫向的裂縫,繼而基層的表面因雨水滲入而變軟,變軟后的路面再無力經受過往車輛的碾壓,粉漿不停被壓進面層的孔隙和裂縫中最終引起唧漿,長此反復,基層表面會完全被掏空,形成復雜的網狀裂縫;第二種是路面厚度不足以滿足龐大的交通需求,過多的交通量超出原本設計的路面負荷,令路面被呈網狀碾裂;第三種是瀝青面層間的空隙過大過多,不同的層面間因為透水而被破壞,由此產生復雜的裂縫。
(二)瀝青路面裂縫應對策略
瀝青路面裂縫的產生基本上不可避免,因此應事先準備好有效的應對策略,以便能及時對產生的裂縫進行處理。
1.裂縫清理
首先要對裂縫進行仔細的調查,確保沒有遺漏并記錄下裂縫的具體情況。然后對裂縫進行清理,尤其是位于基層的裂縫,清除縫內的所有雜物后,向裂縫內注入三分之二裂縫深度的改性乳化瀝青。
2.鋪設格柵
在裂縫的清理工作完成后,立即進行玻璃纖維格柵的鋪設,格柵樣式選擇自粘式,鋪設規格為總體寬度100厘米,裂縫的兩側各鋪設50厘米,總體長度則以橫向滿鋪為基準。鋪設的時間應控制在透層施工和改性瀝青的下封層施工之間。鋪設的格柵用長度8厘米到10厘米的水泥釘輔以面積1平方厘米的鐵皮在其一端進行固定,以人力進行拉緊,確保所鋪設格柵的平整、光滑、緊實,能提供足夠的需求張力。
3.事后維護
在格柵的鋪設完成后,要選派專人對處理完畢的裂縫進行維護。這期間如果對下封層進行施工,需要注意灑布車或其他運輸車輛的行駛,不得在處理完的裂縫上掉頭或者急轉彎,否則用于修復的玻璃纖維格柵會因受到橫向的應力而扭曲或松弛,進而無法發揮出應有的力學性能。
二、混凝土裂縫
(一)混凝土裂縫成因
混凝土是路橋工程的常用材料之一,由于應用相當廣泛,所以產生的裂縫類型也非常繁雜。但究其原因,可以將其成因分為三大類。
1.施工原因
混凝土的施工操作出現問題會降低混凝土的自身功效,進而生成路面裂縫。該成因包括如下四方面因素:第一方面,混凝土的配料量錯誤,在攪拌時加入的配料比例不合理,無法形成穩定的混凝土成分;第二方面,混凝土的攪拌錯誤,攪拌的工作進行得不到位,攪拌出的混凝土密度低下,也不夠均勻,這樣一來密度薄弱之處就相當容易產生裂縫;第三方面,混凝土震壓錯誤,在進行震壓時施加的力度過小,不但留下了過多的間隙,容易被外力侵襲,而且車料相接的位置疏于振搗,形成的橫斷面強度極其薄弱;第四方面,路面厚度差異,路面建設那不均勻的厚度導致了其不均勻的強度,在薄厚差異較大的路段特別容易產生裂縫。
2.路基原因
路基對整個的地面建設起著支撐作用,因此需要能完全承受來自外部的壓力和載荷。如果地基的強度不夠或不均勻,就很可能無法承受巨大的壓力和外部載荷,誘發路面的不均勻沉降,進而產生裂縫。此外如果基層本身不平,混凝土的路面也不會具有均勻的厚度,各種應力和荷載特別容易集中在厚度不均的地方,直到超過其承受能力而產生裂縫。
3.濕度原因
溫度與濕度會嚴重影響混凝土路面強度,由于地表和路基的比熱容和熱接觸面都有很大的區別,所以地表吸熱放熱的速度遠比路基要快。當日夜交替,急劇的溫差變化產生時,混凝土內部無法迅速適應,進而因熱脹冷縮而產生應力。在這種應力的作用下,白天路面的中心處會拱起,而夜間則換做周圍翹曲,長此以往就會使混凝土開裂而產生裂縫。
(二)混凝土裂縫應對策略
1.科學配料
首先進行配料的選擇,制定最科學化和合理化的配料方案,選取優質的水泥與沙石;其次將每單位水和水泥的用量壓至最低,具體可以使用優質的加氣劑與減水劑,并用碎石、粗砂、自來水配制低雜質含量的優良級配集料;最后以充足的時間將配好的混凝土完全攪拌均勻,避免材質不均引起的局部薄弱。如表1為幾種常見混凝土型號的配料方案和工藝參數。
表1 常見混凝土型號工藝參數
2.強化路基
在進行路基建設時,要對各方面的影響因素加以考慮,尤其是溫度和濕度,為此,路基的排水工作務必要加強。值得一提的是,混凝土路面對路基強度的要求并不高,但相對的在均勻性和穩定性上有非常高的要求,所以需要用水泥對路基進行穩定和強化。
3.控制溫度
對溫度的控制有三種手段:其一是施工階段盡量避免陽光直射,以防混凝土中的水分迅速蒸發,無法形成理想的固化效果;其二是要使用水化熱低的水泥,以此來盡可能地降低溫差;其三是設置壓入縫,縫隙間隔為25米,最大限度降低溫差變化。
結語:
市政路橋工程具有很強的系統性和繁瑣性,其裂縫的成因可能出現在任何一個環節,因此提高工程整體的施工水準才是減少裂縫生成的最根本手段。對已經產生的裂縫要迅速分析具體成因,由此制定科學準確的修補措施,第一時間修復裂縫,確保道路交通的暢通。
參考文獻
[1]王彬,姜鐵.淺談水泥混凝土路面裂縫成因及預防措施[J].建筑工程,2010(8).
[2]楊松.淺談公路瀝青路面裂縫的預防和處理[J].青春歲月,2011(4).
[3]錢喜云.探討路橋施工中混凝土裂縫的成因與防治措施[J].公路橋梁,2012(11).
[4]杜茂虎.公路水泥混凝土路面裂縫產生原因及防范措施[J].科技資訊,2010(26).
[5]清嚴.路橋施工中混凝土裂縫的成因與防治策略[J].公路橋梁,2010(26).