程松
摘 要:市政道路水泥砼路面開裂作為一種極為常見的質量缺陷,不但會影響到城市道路的行車舒適性,并且會破壞路面層性能,降低市政道路的服役年限。鑒于此,本文圍繞市政道路水泥砼路面開裂的諸多成因與相應控制策略展開全面探討,以供借鑒參考。
關鍵詞:水泥砼路面;路面開裂;控制策略
1 水泥砼路面開裂的成因分析
1.1 基礎沉降引發的開裂
(1)路基壓實次數不夠、方式不合理,壓實度沒有達到設計規范要求,造成路基不均勻沉降出現開裂現象。
(2)道路路基填筑材料內雜質未清理,含有垃圾、碎石塊、大土塊、植物根莖等,或填筑不規范、壓實不均勻,進而形成路基沉降變形。
(3)在北方地區或者寒冷季節施工時,因凍土地基較多,強度高、壓縮性不夠,未經處理便將基礎墊層直接鋪設其上,待凍土融化后,其承載性會降低,受力后很容易造成不均勻沉降。
(4)有一些含水量較大的黏性土地基,如果沒有晾曬干燥充分,就直接碾壓夯實,極易形成“橡皮土”,此外,雨季施工時,如填料含水率處理不當,也容易造成此類現象。
(5)墊層的密實度不夠,墊層拌合物的配比不規范、拌制不合格,或是處置質量粗糙,沒有達到既定要求,會引起墊層強度不足,而造成面層開裂。
1.2 溫度突變引發的開裂
水泥砼路面凝結需要一段時間,在終凝之前,其抗拉強度往往偏低,如果此時未及時切割路面縮縫,遇到溫度突然降低時,砼就會出現迅速收縮,并在內部產生較強的拉應力,一旦超過抗拉強度,則會在面層薄弱處形成裂縫。另外,在冬季氣溫較低時,若沒有按照規定留設脹縫,就會導致后期溫度上升后,砼發生膨脹進而造成面層的薄弱處形成裂縫。
1.3 材料收縮引發的開裂
(1)在完成砼路面澆筑后,砼會隨著時間逐漸硬化,過程中會散熱吸水,這個時候砼強度較低。如若沒有及時做好覆蓋、保濕養護,就會造成砼表面失水收縮,一旦收縮變形大于自身強度,就會造成路面開裂。
(2)市政道路因車流量大,對各項材料要求較高,如果砼自身質量不達標,如水泥型號選用不對、收縮率大,砂石骨料不合格、含泥量大等,外加劑摻比過大等,都會引起水泥砼路面不規則收縮,進而導致龜裂。
(3)砼配合比設計不合理,水灰比偏大或偏小,砼振搗不均勻或過振,造成局部砂漿厚實,砼收縮率偏大而易形成開裂。
(4)在進行砼澆筑前,沒有對基層墊層灑水浸濕,以致澆筑后墊層會過度吸收砼的水分,造成砼失水收縮出現裂縫。
(5)澆筑砼后,沒有按照規定進行砼養護,或者養護不夠及時、保護措施不到位,造成砼路面的溫度、濕度沒有達到設計規范要求,過于干燥而產生裂縫。
2 水泥砼路面開裂的控制策略
2.1 基礎沉降裂縫的控制
(1)市政道路施工開挖路床后,須結合現場開挖地基土的含水量情況確定是否需要進行灑水或晾槽。若地基土實際含水量超標,就需要進行晾槽,以使水分充分蒸發;若地基土實際含水量不足、過于干燥,就需要灑水增濕,以保證基土含水率達標。通過對基土含水量的檢測分析,確保其符合規范標準,進而有效提高基土碾壓后的密實度和平整度。
(2)完成路床碾壓施工后,須及時組織人員進行查驗,檢查并清理路床基土中的雜質,如石塊、草木根莖、淤泥土等,對軟弱土還需要使用換土法進行夯實處理。
(3)合理調整工期,盡量避免在零度以下的氣溫下施工。如必須在冬季低溫施工時,則需要做好保護措施,防凍層厚度須滿足相應規范標準,且選擇的填筑材料應具有一定的防凍脹性,以有效減少溫度回升消融后的影響。
(4)對市政道路檢查井、管地溝等四周要逐層回填夯實,若受場地工作面限制而無法予以分層夯實時,可對工作面采用灰泥填充密實后與路床一起充分碾壓,確保碾壓均勻密實。在澆筑水泥砼路面時,須于檢查井、管地溝等四周預設伸縮縫,能有效減少后期砼收縮而引起的開裂。
(5)嚴格把控市政道路墊層用填料質量,確保其符合設計規范的要求。例如,生石灰經檢測合格后,提前7 d進行分解過篩,控制過篩后的石灰粒徑<5 mm,然后按照設計配比拌制墊層拌合物,拌制過程要充分,保證充足的拌制時間,確保均勻。墊層攤鋪時的虛鋪厚度要小于25 cm,然后按照設計要求,對攤鋪料充分碾壓夯實,確保密實度和壓實度達標。
2.2 溫度應力裂縫的控制
(1)脹縫控制。對于因溫度應力而引起的裂縫,須嚴格按照市政道路技術規范要求留設脹縫,且在完成路面碾壓后應迅速切割脹縫。脹縫應按照以下標準:順著道路縱向留設橫向脹縫,間距要小于50 cm,道路十字等路口及拐彎處,也要留設脹縫。脹縫要上下貫通,縫寬為15 mm~25 mm,脹縫切割完成后,應使用瀝青砂漿對脹縫灌注密實并處理平整。
(2)縮縫控制。縮縫分為橫向、縱向兩種,采用路面切割機均勻切割,縮縫寬度5 mm~10 mm、縫深小于路面厚度的1/3。切割以后使用瀝青瑪蹄脂灌縫密實,刮抹平順。橫向縫一般按照以下標準:沿道路的縱向應按照間距小于4 m切割橫向縮縫,若路邊設有雨水池時,須沿其中間路面切割一條橫向縮縫。縱向縫一般按照以下標準:縱向縮縫間距不大于4 m。只要道路有施工縫,都應該切割橫縱向縮縫。如果市政道路寬為6 m~8 m時,要順著路中間切割一條縱縫;如果市政道路寬10 m~12 m,就需要切割三條縱縫。按照道路寬度,以此類推。
(3)切縫時間。要嚴格控制切割縮縫時間,過早時,砼強度不夠,容易導致路面邊角破損;過遲時,周邊環境溫度又出現了變化,容易出現路面脹裂。按照實際經驗,如果氣溫大于25℃,需要在砼澆筑完成24小時后切割;如果氣溫小于20℃,需要在砼澆筑完成48小時后切割,并在24小時內全部完成切割作業。
(4)縮縫養護。在切割縮縫以后,要及時養護,一般使用塑料薄膜或者毛氈覆蓋。如果氣溫過高,則需灑水保濕覆蓋養護,如果氣溫過低,則需同時鋪蓋塑料薄膜保濕和毛氈保溫進行養護。
2.3 材料收縮裂縫的控制
(1)市政道路水泥砼路面主材如砂石、水泥等,輔料如添加劑等,均須在質檢合格后才能投入使用。在材料進場及使用前的質量檢查過程中,一旦檢查質量不達標,需要清退出廠。考慮到市政道路的實際情況,水泥一般選用低收縮率的水泥,砂石含泥量要嚴格控制,不能過大。
(2)根據市政道路現場情況以及周邊環境溫度、濕度,按照設計規范要求,合理選擇水灰比。
(3)市政道路砼澆筑施工時,氣溫較高應摻入適當的緩凝劑,延長砼凝固時間,降低水泥水化熱時釋放熱量速度,減少因溫度級差過大導致的砼收縮率,增強砼強度,防止砼開裂。
(4)拌制市政道路水泥砼混合料要充分,確保足夠的時間,振搗要均勻、密實,不過振,減少泌水收縮開裂,不欠振、不漏振,增加砼強度。
(5)完成水泥砼路面澆筑施工后,須及時使用塑料薄膜覆蓋進行保濕養護。高溫季節要勤灑水,低溫季節要覆蓋毛氈做好保溫。
(6)在砼澆筑初凝后、終凝前,要加大抹光后路面的質量檢查,如果出現不規則龜裂,要及時分析、采取措施處理。一般情況,可以使用二次抹壓,提高砼面層的密實度,消除收縮引起的龜裂。
3 結語
受材料質量、施工工藝、交通流量、水文環境等眾多因素的影響,以致水泥砼路面常常出現開裂問題,影響到所涉道路的長久、舒適使用。因此,須結合水泥砼路面開裂的眾多成因,予以嚴抓緊控、妥當防治,從而避免或是減少路面開裂。
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