常 宇
(山西省榆社公路管理段,山西 晉中 031800)
自進入21世紀以來,在社會經濟穩健發展的大背景下,我國公路工程施工技術水平已取得一定進步及發展,社會對于公路工程施工提出全新的要求及標準。為了順應時代發展潮流滿足日趨嚴格的施工要求,公路工程施工技術重心逐步向分析路面裂縫產生原因及提出路面裂縫防治對策轉變。同時,公路路面裂縫產生原因較為復雜,涉及原材料配置比例不合理、外部原因、混凝土使用強度不足及路基沉降等方面[1]。受水泥混凝土路面屬于剛性的影響,難以吸收行車沖擊及震動,車輛行駛造成路面反復沖擊及震動,直接破壞路面整體性及抵抗沖擊振動能力促使基層與混凝土板件反復交變形成相對位移,一旦處理不及時則破壞裂縫處基層導致面層裂縫擴大。鑒于此,本文針對公路路面裂縫防治對策的研究具有重要意義。
按裂縫類型,公路路面裂縫可分為干縮裂縫、沉降裂縫、溫度裂縫及材料配置不當裂縫。其中,干縮裂縫以路面表面開裂且裂縫長度寬度較小、縱橫交錯、無一定規律性、發現難度較大為主要表現特征,好發于二級公路運營早期階段,是水泥混凝土路面常見裂縫類型[2]。雖然水泥混凝土材料與鋼筋間粘結較為緊密充實,但是其路面裂縫產生原因與水泥混凝土材料具有干燥收縮特點間存在著密切聯系。大部分干縮裂縫處于一定范圍內,一旦超過某個固定范圍則直接影響公路工程質量。此外,夏季或冬季施工混凝土路面水分蒸發速度較快且遠遠超出泌水速度,則存在產生干縮裂縫的可能性。
同時,可塑性較強的混凝土受塑性快速喪失的影響極易產生裂縫問題,建議使用含水量較高的混凝土或增加原材料含沙量,有效規避產生干縮裂縫[3]。路基沉降是產生路面裂縫的根本原因。即便混凝土對底層土基強度及承載力要求不太嚴格,但是混凝土屬于脆性材料且變形適應能力較差,客觀上造成密實度不足的軟土路基路面產生裂縫。由于我國高速公路建設對于土基預壓時間技術要求較為短暫,大部分公路工程難以抵抗2個預計沖刷極易自然沉降,一旦公路地基自然沉降則導致路面裂縫問題。此外,混凝土澆筑3 d左右時間內存在產生路面裂縫的可能性,是造成水泥混凝土出現“泌水”現象的主要原因。
除具備可塑性強及泌水性等特征外,水泥混凝土具備熱脹冷縮等特點,尤其是混凝土澆筑過程中極易出現相對應的化學反應造成混凝土問題導致混凝土出現膨脹現象發生變形問題,不利于混凝土大面積板塊建造無法保證其施工質量[4]。同時,一旦施工溫度過低則存在造成混凝土出現冷縮現象的可能性,例如:寒冷冬季或深秋等,而遭遇夏季施工溫度過高則極易發生混凝土膨脹現象導致擠壓及變形。此外,所選擇的水泥材料無法滿足工程施工要求,例如:含堿量過高、硫酸鹽含量過低及粉磨細度較大等,均存在產生路面裂縫的可能性,直接影響公路工程使用年限。
作為公路路面開裂的主要原因,混凝土配置比例是混合料的核心指標,通常情況下每立方米用料不得少于300 kg且試配強度遠遠超過設計強度的10%~15%,對于保證設計強度實際值具有顯著價值作用[5]。一旦水泥使用量過量則收縮性較強,而水灰比例過高則造成混凝土分崩離析削弱其原有強度出現路面裂縫。總而言之,混合料配置側重于控制恰當的配置比例避免出現混凝土離析問題,嚴格把控混合料拌合及攪拌的時間、溫度及力度,溫度不得過高或過低且拌合時間不得過長或過短,從根源上認識到混凝土配置比例對公路路面裂縫的重要性,以達到避免出現裂縫問題的目標。
在實際防治的過程中,相關技術人員遵循實事求是的工作原則積極轉變傳統工作理念,以混凝土公路路面施工技術規范為參照,針對施工過程中風力處于1級~5級時提前噴灑養生劑避免水分過度蒸發,針對施工過程中風力處于6級以上時必須停止施工,避免混凝土路面表面出現塑性收縮裂縫,并且為了預防混凝土路面于大風天快速蒸發造成水泥混凝土體積收縮盡量實行機械化抹面且挑選重型抹面設備。同時,經大量實踐研究證明混凝土表面壓低1 mm~2 mm對于預防不再出現塑性收縮裂縫具有不可比擬的積極作用,但是使用重型抹面設備加速其硬化速度無法軟座粗細兩級抗滑構造,可選擇刻槽機及鋼絲刷滿足高等級公路,明確提出粗細兩級抗滑構造及溝槽的要求。
在實際防治的過程中,相關技術人員遵循具體問題具體分析的工作原則積極轉變傳統工作理念,以清晨、傍晚及夜間為最佳施工時機設置砂石料堆遮陽,盡量使用冷水攪拌混合料且混合料中摻入充足的磨細礦渣及粉煤灰,并且經大量實踐證明摻入足量粉煤灰及磨細礦渣能有效延緩拌合物初凝時間(約30 min及約15 min)。同時,由于硅灰具有較強的促凝作用,高溫施工時不得摻入硅灰避免影響其路面施工質量,并且高溫施工時以普通型水泥為最佳選擇不得選擇R型水泥,預防R型水泥于高熱環境下過快水化熱導致溫差裂縫。此外,高溫施工時可提前切縫預防斷板,待施工完成后混凝土路面必須經常灑水保濕進行前期養護,其養護時間不得低于14 d且表面不得發白,切忌暴曬及風干。
在實際防治的過程中,相關技術人員遵循可持續性發展的工作原則積極轉變傳統工作理念,放棄實現難度較大的拌合用水及砂石料加熱操作,選擇適宜的促凝劑及早強劑,挑選R型水泥或單位水泥用量較大的32.5級水泥不得摻入粉煤灰,重視保溫保濕覆蓋養護環節,確保其養護時間不得低于28 d,并且雨季施工時提前備好覆蓋材料或制作防水雨蓬,水泥混凝土路面施工時遭遇降雨必須立即停止施工,雨后攤鋪前清除基層表面積水,避免上下層混凝土干縮過程中出現收縮裂縫。此外,嚴格控制混凝土坍落度保證坍落度不得過大,預防混凝土路面水分蒸發過多形成體積收縮干裂,并且混凝土坍落度保持一致,確?;炷梁烤鶆蛞幈艽罱犹幊霈F裂縫,控制混凝土振搗次數不得振動次數過多造成離析現象。
通過本文探究,認識到在社會經濟穩健發展的大背景下,公路工程數量不斷增多且公路工程施工技術水平日趨成熟,而一旦發生路面裂縫且忽略日常維護及后期防治環節則直接影響公路工程路面外觀及使用年限,加劇養護及維修工作量及工作難度,甚至給交通運行安全性埋下較大隱患。因此,相關施工單位積極轉變傳統工作理念納入原材料采購及施工環節采取有效的控制措施,控制路面裂縫發生率及面積,以達到保證公路工程施工質量的目標,為推動公路路面裂縫防治水平蓬勃發展奠定夯實基礎。
參考文獻:
[1] 劉新華.高速公路路基路面病害防治對策研究[J].交通世界,2017(27):58-59.
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[3] 李慧娟.高速公路路面裂縫分析及防治對策[J].中外企業家,2014(11):194.
[4] 劉 波.省道202線平安至大力加山公路路面病害及整治[J].青海交通科技,2014(1):24-26.
[5] 張春孌.公路路面裂縫產生原因及治理對策研究[J].交通標準化,2013(4):23-25.