摘 要:本文結合目前水泥混凝土路面破壞的現狀,為確保水泥混凝土路面的質量,保證其經久耐用,減少早期破損與維修費用,在水泥混凝土路面施工中必須從原材料的質量、結構與配合比設計、施工機械設備的選用及較高的質量管理水平等方面控制,以供參考。
關鍵詞:公路施工;水泥混凝土;措施
前 言
目前,我國大規模展開公路的建設,水泥混凝土是耐承受沖擊、振動、疲勞、磨損的動載結構,其控制技術指標是彎拉強度、耐疲勞性、耐久性、工作性等,與瀝青路面相比較,水泥混凝土路面原材料的資源及供應狀況非常豐富。為確保水泥混凝土路面的質量,保證其經久耐用,減少早期破損與維修費用,在水泥混凝土路面施工中必須從原材料的質量、結構與配合比設計、施工機械設備的選用及較高的質量管理水平等方面控制。
1 施工前準備工作
在混凝土路面施工前應主要做好以下幾點工作:根據施工作業面合理選擇拌和場地,考慮運距的遠近、水、電、料場及水泥存放等問題;進行材料實驗和混凝土配合比設計;基層的檢查與整修,沙墊層均勻攤平,灑水碾壓并在攤鋪工作前保持濕潤。
2 模板安裝
混凝土路面施工時為保證線型、工作質量、工效,盡量避免使用木模板。模板應無損傷,有足夠的剛度,內側、頂、底均應光潔、平整、順直。大面積混凝土,應適當選擇表面積較大的模板,從而減少混凝土表面錯臺和不平整現象。對于山區公路,因彎道較多、半徑小,應制作一部分長度為1~2m的短模板。模板內側應均勻的涂刷肥皂液、廢機油或其他潤滑劑以有利于拆模。模板支架必須穩定、堅固,且支撐點分布合理。
3 安設傳力桿
當側模安裝完畢后,即在需要安裝傳力桿位置(脹縫或縮縫)處安裝傳力桿?;炷涟暹B續澆注時設置脹縫傳力桿的做法是在嵌縫板上預留孔處設置傳力桿,嵌縫板上面設壓縫板條,其旁放脹縫模板,按傳力桿的配置要求,在脹縫板下制作成倒U型槽,傳力桿由此通過且兩端固定在鋼筋支架上,支架插入基層固定。
對于不連續施工的混凝土,應在工作面施工結束時設置脹縫,傳力桿宜采用頂頭木模固定傳力桿的安裝方法。即在端模板外側增加一塊定位模板,板上按照傳力桿的間距及桿徑,選擇鉆孔位置,將傳力桿穿過端模板孔眼,并至外側定位模板孔眼。兩模板之間可用傳力桿一半長度的橫木固定。當繼續鋪筑混凝土時,拆除擋板、橫木及定位模板,設置脹縫板、木制壓縫板條和傳力桿套管。
4 混凝土的拌和及運輸
混凝土的拌和質量取決于精確的配比和攪拌控制。在實際工作還應考慮氣溫、濕度、風等因素對拌和物中水分揮發的影響。其控制要點如下:
(1)在拌和前,根據現場各沙、石料本身的含水量將實驗配合比換算成現場配合比,確定出合理可靠的配比,并保證嚴格按此配比拌和。
(2)根據現場沙、石、水泥等按配比確定出把混合料攪拌均勻,顏色一致的攪拌時間(最短不低于40s),并按此攪拌時間攪拌出料。
(3)在出料口及時抽檢坍塌度,并據此調整水的用量,確保每一盤料性質穩定。
混凝土運輸時,應根據運距遠近及混合料容許運輸時間選擇運輸工具。運送時要控制以下幾點:運距盡量不要太遠;運送器具不滲漏,工作結束時表面要清洗(必要時要清洗徹底,并涂上廢機油保持表面光滑);運送時間不能超出混凝土的初凝時間,夏季不超過30~40min,冬季不超過60~90min;高溫季節或陰雨天應用薄模覆蓋。
5 混凝土的攤鋪
對于半硬性混凝土現場拌一次性攤鋪容許達到的混凝土路面板最大厚度為22~24cm,超過一次性攤鋪最大厚度時,應分層攤鋪和振實,下層厚度略高于上層厚度且時間間隔不超過30min。澆注過程要保證混凝土的整體性,混合料不能離析或結團。施工中應控制以下幾點:
(1)混凝土由高處下落的高度不得超過2m,超過時應采取措施,保證不發生離析。
(2)局部邊角、端頭模板部位需人工用锨端運混凝土,嚴禁拋擲,應采用扣锨輕放、仔細作業、緊貼模板,以避免邊角部位因振實不足引起的蜂窩及麻面。
(3)澆注時要連續不斷,以防因時間間隔而形成的斷層。澆注期間,應隨時檢查支架、模板、鋼筋和預埋件的穩定情況,發現有變化應及時采取措施恢復原狀。
(4)混凝土初凝后,模板不得振動,拆模時間以控制在24h左右為宜。過早拆模,混凝土強度太低,造成混凝土的損傷。
6 混凝土的振實
混凝土的振實是混凝土質量的重要保證之一,振實工作是一項要求嚴格、細致的工作。在工作中應盡量使用經驗豐富、技術嫻熟的人員規范操作。震搗器具應保證具有平板震搗器、插入震搗器、震動梁、抹平機、滾桿等。震搗時主要控制以下幾點:
(1)對于分層鋪筑混凝土,插入式振搗器振搗應插至前一層混凝土,以保證兩層鋪筑良好的銜接。抽出時應緩慢提出,以免產生空洞,插入深度應離基層3~5cm,移動間距不得超過有效震動半徑的1.5倍,對于邊角地帶應加強振搗,以防蜂窩、麻點的產生。振搗時間不低于30s,達到表面泛漿、粗集料不再下沉、表面不再有氣泡冒出為宜。
(2)平板振搗在同一位置停留時間,一般以10~15s,行走時重疊10~20cm,保證有足夠的水泥漿提出混凝土面。
(3)使用震動梁緩慢而均勻的往返兩次,拖震過程中,多余的混合料應刮走,低陷處則隨時補足。
需注意,震搗時不應隨意碰撞模板和傳力桿,盡量避免與鋼筋、預埋構件接觸,以免產生變位。
7 混凝土的抹面及防滑
混凝土在初凝前,須用提漿抹平機行走,然后用木抹子、鐵抹子抹面。抹面應控制以下幾點:
提漿抹平機應緩慢行走,每行重復上一行1/3,以改善漿體的不均勻性。用木抹子抹平之后,鐵抹子最低要工作四遍,直至無抹子痕跡為止。
最佳精抹時間。精抹時以人站在混凝土面上無腳印,鐵抹子又能抹光潔為最佳精抹時間。
混凝土的防滑措施目前常用有兩種,即用拉毛器拉毛和鋸槽機鋸槽。拉毛器是專用的混凝土拉毛防滑簡易工具,是在混凝土終凝前,混凝土既有一定的強度又有一定的濕度時,在混凝土上面滾動而產生的橫槽。鋸槽機是在已硬結的路面上,用鋸槽機將路面鋸成深5~6mm,寬2~3mm,間距20mm的橫槽。
8 脹縫及鋸縫
脹縫,先澆注脹縫一側混凝土,取去脹縫模板后,再澆注另一側混凝土,鋼筑支架澆筑在混凝土內,壓縫板條在終凝前抽出。脹縫制作是應注意以下幾點:
(1)壓縫條在使用前應涂上機油,且振搗結束后,應先抽動一下。
(2)抽出壓縫條時,用木板壓住其兩側混凝土,輕輕抽出后,再將兩混凝土抹平整。
(3)壓縫條抽出后,縫隙上部澆注填縫料,縫隙下部的嵌縫板應為瀝青浸制木板或油氈等材料制成。
鋸縫,因天氣炎熱或早晚溫差大,混凝土板會產生較大濕度或溫度坡差,混凝土板隨著水分減少而干縮,造成混凝土板內應力過大而出現裂縫,形成不規則斷板。所以混凝土必須及時進行鋸縫,鋸縫板的長度一般不宜大于6m,最小板長不小于板寬,縫深度為板厚的1/4~1/5。鋸縫時混凝土強度達到5~10MPa為宜,也可有現場試鋸確定。
9 養生與填縫
混凝土板完成后,應及時進行養生,以保證水泥良好的水化、水解,防止收縮裂縫產生。養生方法有濕治養生法和塑料薄膜養生法。養生應控制以下幾個要點:
(1)養生時間不能低于14d,應特別注意前7d的保濕養生。
(2)混凝土板28d內嚴禁車輛通行,在達到設計強度40%后方可允許行人通行。
(3)冬季養生要做好保溫工作,確保養生溫度。
填縫工作應在混凝土初步硬結后及時進行。填縫前應先清除干凈縫隙內泥砂等雜物,灌縫深度一般為15~20mm。常用填縫料有兩大類,即加熱施工式填料,其常用瀝青橡膠填料;常溫施工式填料,主要有聚脂封縫膠、氯丁橡膠類、乳化瀝青橡膠類。
10 結束語
水泥混凝土路面產生裂縫的原因很多,包括設計、施工、使用過程中的不足,混凝土的內在因素及溫度變化、濕度變化、地基不均勻沉陷的影響等等。施工時只要嚴把材料關、工序關、工藝關,抓好基層強度、混凝土的配合比設計、切縫的時間和深度以及養護等各個環節,并結合當地的施工環境和條件,通過改進施工工藝和提高現場施工質量,減少路面的裂縫,從而增加混凝土路面的強度和壽命,采取有效的防治措施,混凝土路面的裂縫現象是可以避免的。
參考文獻
[1]《公路水泥混凝土路面施工技術規范》(JTGF30-2003).
[2]《路基路面工程》人民交通出版社.