歐陽波,陳麗娟
(撫州市公路局崇仁分局)
水泥混凝土路面斷板原因分析及其預防措施
歐陽波,陳麗娟
(撫州市公路局崇仁分局)
水泥混凝土是現代公路建設必不可少的材料,在公路事業中占有重要地位。然而,近年來,水泥混凝土路面發生斷裂的現象日益增多,嚴重影響了公路工程的質量。鑒于此,對水泥混凝土路面斷板的原因進行了探討,并在此基礎上提出了一系列預防措施,以期為同行提供參考。
水泥混凝土路面;斷板;原因;預防
以斷板時間為劃分依據,水泥混凝土路面有早期斷板與后期斷板之分。水泥混凝土路面面板澆筑結束,但又沒有開放交通,此時出現的裂縫稱為早期斷板,也稱早期裂縫、施工斷板。該類斷板形成于混凝土澆筑后的一天一夜內,主要出現在縮縫兩側約100 cm的區域內,大多平行于縮縫,且全板裂通。在水泥混凝土路面開放交通后產生的裂縫稱為后期斷板。道路開放交通后,產生的裂縫數量會明顯多于早期,且裂縫范圍也會變寬,種類也多種多樣,常見的如橫向裂縫、板角斷裂等。
(1)水泥安全性不高,強度低。水泥強度過低,會降低混凝土的初期強度,進而增加了開裂斷板的可能性;若水泥收縮大、水化熱高,也會增加開裂的機率°(2)砂、石等集料的有機質含量及含泥量超出正常指標。初期開裂的地方,往往會導致水泥混凝土中的水泥和骨料界面無法粘結好。同時,由于集料相關指標超出正常范圍,使界面產生缺陷,也會引起路面開裂。
混凝土的配合比主要是指水泥的用量及水灰比。配合比不合理,較常見的是水泥用量過多、水灰比偏高。由于水泥石是混凝土中容易引起收縮的部分,如果水泥用量超出施工要求的比例,則會造成較嚴重的收縮;如果水灰比偏高,則會使水泥初期骨料表面的水膜厚度增大,進而直接影響到混凝土的強度。在施工過程中,如果計量不準,則不能及時調整集料的用水量,進而影響到混凝土的配合比,最終對混凝土的初期強度造成了影響。
基層標高如果失控,路面厚度則會得不均勻,一些過薄的地方或者厚薄交界處則發展為薄弱斷面,當混凝土收縮時,則會由于不能承受拉應力而發生斷裂;基層如果不平整,它和混凝土界面的摩阻力則會增大,在一些薄弱的路面則容易開裂。在處理基層標高失控或不平整的情況時,如果使用松散材料,基層會吸收上層混凝土拌合物的水分,或者砂漿下滲,此時下部混凝土則會疏松,導致強度下降。
混凝土的路面設計缺乏合理性,也是造成路面斷板的重要原因。路面設計的不合理主要包括:過薄的路面、不科學的混凝土原材料配合比、不符合要求的板塊平面尺寸及不合理的排水設計等。
攪拌混凝土時,如果水泥或者集料的溫度太高,加之水泥的水化熱,則會增強溫差收縮,進而引起路面開裂;如果攪拌不夠充分,振搗不夠密實,也會增大早期斷板的出現機率;混凝土的澆筑不連續、養護方法不正確、切縫未能及時進行、路面交通開放過早等,也是引起路面開裂的重要原因。
路基發生不均勻沉降,也會引起路面斷板。常見的路面不均勻沉降通常是出現于新路基與老路基的交接處、填挖交匯的斷面處、軟弱地基處等,這些地方發生路面斷板的機率一般較高。
水泥混泥土路面雖然強度較高、剛度較大,但對超載情況較敏感,一旦遇到超載,極有可能導致路面斷板。所以,在混凝土的使用期,超重車輛的行駛是引起路面斷板的主要緣由。
除了上述原因外,還有很多因素會導致混凝土路面開裂。比如,如果于基層不穩定、基層強度不均勻,面層會脫空,其承受的彎拉應力則會超出混凝土板的強度,這樣極易導致路面斷板。此外,基層出現唧泥現象、初期微裂縫擴展、路基排水不通暢等都會導致混凝土路面發生斷板的情況。
原材料作為施工的重要物質條件,其質量如何將直接關系到整個路面工程的施工質量、使用安全。因此,必須從源頭上做好預防措施,嚴守原材料的質量關,杜絕不合格原材料進入施工現場。比如,原材料中的水泥、砂、石在進場時,質檢員應對其質量進行認真檢查,禁止不符合施工要求的原材料進入施工場地,以免影響混凝土的質量。
施工單位應嚴格按照施工規范的配合比進行配料,及時通過試驗獲取集料的含水量,注意用水量不要過大,并盡可能使用現代化機械開展配料工作,以保證配料工作的準確。
施工工藝的良好與否,會對混凝土路面產生一定的影響。這就要求施工人員應對施工工藝進行嚴格控制,以保證施工質量。比如,在開始路面施工前,先對機具設備進行檢查;在合適的時間范圍內攪拌混凝土;認真做好面板的養護工作等。
施工人員應對基層標高進行嚴格控制,盡量使其面層厚度保持一致;同時,還要根據施工的相關規范對基層平整度進行控制,保證其平整度滿足工程施工。
施工人員應根據規范的要求進行路基施工,以保證路基的強度及壓實度;同時,要認真做好好半挖半填結合處、填挖交界的壓實工作。此外,還要認真完成路基填筑,預防路基發生沉降;注意保證基層的強度、穩定及均勻。
設計人員在進行路面設計時,必須對與交通有關的問題進行綜合考慮,再對混凝土路面的厚度及平面尺寸進行合理設計;選用原材料時,要結合施工實際進行;排水系統的設計要做到合理、全面。由于車輛超載,會引起路面開裂,故必須對超載情況進行嚴格的控制,禁止超載車輛通行。
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U416.216
C
1008-3383(2014)03-0009-01
2013-10-25
歐陽波(1973-),男,助理工程師,江西崇仁人,從事公路工程施工管理研究。