胡萍
(高臺縣交通運輸服務中心,甘肅 高臺 734300)
在道路工程施工中,和傳統意義上的瀝青石子路面相比,水泥混凝土路面具有自身的應用優勢,但是受施工設計、施工技術選擇、施工環境、施工人員素質等因素的影響,水泥混凝土路面上很容易出現一些質量問題,這些質量問題的存在影響了混凝土道路的使用功能,縮短了混凝土道路的使用壽命,不利于道路工程的施工建設發展。為此,文章結合道路工程水泥混凝土路面施工實際情況,就水泥混凝土路面施工技術質量通病與防控問題進行探討,現將具體情況匯報如下。
在路面混凝土澆筑完成的一段時間之后,其表面會出現一些密集系數比較高的微小形狀裂縫,裂縫的寬度在0.02~0.1mm之間,裂縫的深度在2~10mm之間。水泥混凝土路面不規則微縫出現現象和對應的解決措施如下。
1.1.1 水泥使用不恰當引發的裂縫
第一,當前,工程施工過程中所使用的水泥生產廠家比較多,這些廠家的質量高低不一,如果是小廠家生產出來的水泥材料,其質量更是無法得到保障,在水泥質量不達標、強度不滿足規定要求的情況下會引起路面裂縫。第二,水泥混合使用引起的微裂縫。在具體施工操作的時候,不同品種、不同強度、不同批量水泥的性能是不同的,水泥水化之后最開始凝結時間和最后的凝結時間也是不一致的。在水泥水化反應時間、收縮表現不一致的情況下會出現微裂縫。第三,在工程施工過程中所選擇的水泥品種和施工環境不匹配,最終導致水泥材料的作用無法充分發揮出來。
1.1.2 骨料質量不符合規定引發的裂縫
第一,砂石材料的體積占據總體混凝土體積的七成到八成,其質量關系到混凝土應用成效,但是在具體施工中,受施工人員責任心不到位、施工管理不科學的影響,會使得一些石子混入到膨脹性的礦物質材料中,這些材料在吸水之后會發生膨脹,最終會誘發路面裂縫。第二,骨料中的泥沙含量超標,在引入到路面施工之后會誘發干縮裂縫。
1.1.3 外加劑使用不恰當引發的裂縫
為了能夠提升路面混凝土的強度,在施工的時候人們會使用一些外加劑來提升混凝土材料的強度,但是在外加劑使用不恰當或者計量不精準的情況下會誘發裂縫,如在減水劑使用數量較多的情況下會加大混凝土發生塌落的幾率,或者是在混凝土表面砂漿層較厚的情況下會出現微小的裂縫。
1.1.4 新混凝土最終凝結之前水分蒸發過快問題引發的裂縫
在混凝土最終凝結之前如果遇到了干燥、炎熱、多風天氣的影響會使得混凝土表面的水分快速蒸發,由此誘發路面干裂。
1.2.1 混凝土收縮產生的通縫隙原因
在混凝土凝固的時候,水泥材料中的活性物質會和水產生反應,出現水化熱,水化熱會讓混凝土路面的溫度提升。根據實際調研結果發現,使用一般性硅酸水泥配置出來的C30型號混凝土,需要使用塑料薄膜對其進行覆蓋養護,之后在24h內,混凝土的溫度會提升30~50℃,之后如果從超過30℃的溫度恢復到常規溫度,混凝土會出現至少30mm的收縮,收縮長度遠遠超過混凝土每米0.1~0.15mm的拉伸率,由此會使得路面出現裂縫。與此同時,水中有效化學反應結晶之后,伴隨晶體的收縮,在混凝土的內部也會出現拉應力,拉應力累積到一定程度其表面會出現拉斷,產生通縫。
1.2.2 路基質量問題
在路基存在質量問題的情況下,路面在被誰浸泡之后會出現軟化,在路面上方荷載力量的作用下會誘發通縫。
1.2.3 路面面層施工質量問題以及應對措施
在水泥混凝土路面施工過程中,受施工技術、施工技術落后以及板塊振搗不均勻的影響,斷面混凝土分層離析現象會時常發生,在發生這類現象之后會使得大骨料大范圍的集中,漿體含量會減少,最終加大收縮數值,使得各個板塊的剛度、強度不一致。
在混凝土被運輸到施工現場之后,受傾倒攤鋪次數不當的影響各個大骨料之間會比較集中,在級配不合理的時候,振搗過程中會出現薄弱斷面。同時,按照規范的標準,混凝土設計強度在達到25%或者30%的時候才能夠開展切縫處理,但是在實際的施工操作中,施工人員沒有注重合理把控混凝土的設計強度,最后會出現切縫不及時的問題。
1.3.1 水泥混凝土面脹縫破損
當混凝土經過一段時間的運行,膨脹板面出現裂縫以及破損的情況嚴重。如果無法有效解決這個狀況那么只會導致出現拱起或錯臺。一些原本存在于膨脹縫中的填壓料會被擠出。
縫板之間的銜接長度不夠,兩邊板塊的混凝土很容易出現聯結或者脹縫填料脫落的問題,在縫隙內部出現堅硬物質,并受熱脹影響的情況下,混凝土板塊上會出現集中應力,集中應力一旦超過規定的強度會出現擠碎。
熱脹之間的間隔距離比較大,在長期性的熱脹冷縮作用下,伸縮縫內部會出現雜物,無形之間加大了伸縮縫的縫隙。如果溫度升高,混凝土板材應壓力超過了基層以及混凝土板的原有摩擦力。這個時候兩邊的板材就會拱起來。
水泥混凝土路面在被損壞之后會使得坑洞、錯臺能出現不可修復的問題,最終不僅會破壞路容,而且還會在反復影響下使得路面遭受破壞。雖然近幾年,社會范圍內出現了修復混凝土裂縫的辦法,但是在具體實施操作的時候體現出了造價成本高、修復效率低的問題,且在修復不及時的情況下會影響路面的平坦性,嚴重的情況下還會誘發人員傷亡事故。
同時,在水泥混凝土路面伸縮縫處理不恰當、修復不及時的情況下,也會降低路面的使用年限,最終會對社會發展帶來不利的影響。
1.3.2 混凝土板塊裂縫問題
混凝土板塊常見的裂縫包含發狀裂紋、局部性裂縫、全貫穿性的裂縫。發狀裂縫是一些表面細小的裂紋,局部的裂縫主要是因為板塊不規則和個別角落的裂縫。這種裂縫會全面貫穿工作面上。
發狀裂縫出現的原因是路面施工完成之后養護不及時、不徹底,路面表層在出現風干收縮。局部性裂縫出現的原因是基層接觸面的面積較小,但是總體面層上會承受比較多的壓力,基層相對沉降增多之后會出現板下脫空的問題,最終在失去支持力量后會發生斷裂。全面貫穿裂縫的原因有兩個,第一種是切縫時間推遲所引發的收縮。另外一種是交通通行之后路基下沉誘發的板塊折裂,這種類型的折疊裂縫包含不規則、縱向裂縫。土基強度不足或不均勻,在春天和秋天施工時,混凝土路面的晝夜溫差大,由于溫差產生了本體開裂的情況。
另外,施工可能出現一些操作上面的問題,或是材料問題也會誘發裂縫,具體表現如下:第一,小窯水泥施工技術不達標,而后會在技術不達標的情況下出現裂紋。第二,板塊混凝土振搗不充分誘發的裂縫。比如在某一個斷面振搗次數較多的時候會使得整個斷面混凝土分層離析,骨料集中,漿體含量減少。這樣的情況會導致收縮值降低。上層漿體骨料減少之后,收縮值增加,總體的斷面出現裂縫。第三,開展施工時,兩個車輛發生碰撞會使得振搗不密實,在蜂窩增多之后會形成一個強度薄弱的橫斷面。
在出現發狀裂紋之后會影響路面表面的持久性和耐磨性,對外觀質量也會造成影響。混凝土板出現的裂縫以及鍛煉對于板塊的總體進造破壞,特別是在遭遇外界雨水腐蝕的情況下會使得板塊變得高低不一。板塊裂縫會使得面層之間出現雜物,在混凝土膨脹之后會加速板面的不平整。
對于水泥使用不恰當引發的裂縫問題要求相關人員能夠根據周圍環境來選擇適合的水泥品種,在條件允許的情況下要盡可能的使用硅酸鹽水泥,通過使用這類水泥,在施工的時候能夠減少路面裂縫。
針對骨料質量不符合規定引發的裂縫,在施工的過程中需要施工人員嚴格規范的標準來篩選和配比材料,確保骨料中的泥沙含量達到規范的標準。
對外加劑使用不恰當引發的裂縫,需要在全面測量混凝土溫度和強度的情況下來使用適合的外加劑,合理把控外加劑的使用強度。
為了能夠避免新混凝土最終凝結之前水分蒸發過快問題引發的裂縫,施工人員要嚴格禁止在大風、炎熱條件下施工。對待新澆筑的混凝土要做好必要的覆蓋、遮風擋雨工作,養護時間不能夠超過七天。
為了能夠解決混凝土收縮產生的通縫隙問題,可以采取以下措施:第一,為了能夠防范路面裂縫,要注重將脹縫設定在100~200mm的范圍內,脹縫之間的間隔距離要根據溫度做出調整,如果施工環境溫度較高,脹縫之間的間隔距離就需要大一些,反之亦然。脹縫的施工操作要嚴格遵循規范的標準,即在脹縫位置上沿著路面的橫斷面做出一個20mm厚度的彈性材料隔離層,隔離層的材料可以是瀝青麻絲、經過防腐蝕處理的軟木板、涂抹過瀝青的桐木板。在設置隔離層的過程中需要做到輕拿輕放。在混凝土的強度提升之后需要使用分割機沿著小木板分離出來一部分,使用瀝青完成灌封處理。第二,設置縮縫。通過設置縮縫能夠規避化學反應過程中收縮拉應力導致的不規則裂縫。縮縫之間的間隔距離需要根據混凝土道路的寬度進行區分設置,一般情況下,縮縫的間隔距離在3.5~6m之間。瀝青灌縫也是一個十分重要的工序,在瀝青的保護下會使得路面具備一定的收縮空間。
為了能夠規避路基質量問題,需要施工人員在施工過程中樹立質量意識,并在路面施工過程中做好一系列的監督工作。施工人員在組織現場施工的時候要強化施工單位的質量意識,在具體施工操作之前編訂切實可行的技術方案,做好技術交底。
2.3.1 水泥混凝土面脹縫破損解決對策
在施工的過程中需要確保脹縫板能夠始終處于一種平正的狀態,同時,兩個脹縫之間設置澆筑段,外部搭上一個模板。增加模板可以可以控制縫板的位置。處理縫板時,其長度要跨越總體長度。第二,在填埋縫料的過程中要盡可能的選擇耐熱耐寒性能良好、粘結性良好、不容易脫落的材料。第三,在開展伸縮縫填料的過程中要循序漸進的進行,并在填料完成之后做好定期養護施工。第四,土基和基層間強度均勻,運動濃度較大的時候,設置足夠的隔溫層。常用的材料有爐渣,礦渣等等。需要注意開展基層和墊層壓實處理時,需要在凍結前,確保這兩層可以達到相應的強度和密實度。第五,膨脹縫的傳力桿平行于開板面和中心線。設置傳力桿需采用模板固定。第六,當裂縫以及接縫部位有輕微錯臺的情況,需要使用瀝青混凝土或瀝青砂料對接。如果錯臺情況嚴重,則要進行隔板處理,簡單來說,就是間隔兩個板材,做好平順處理。第七,在脹縫臨近板拱出現破壞時,拆除混凝土的模板,重新鋪設水泥,混凝土路面。重新施工時去除基層以及面層之間的石粉,這樣可以增加兩層之間的摩擦力。
2.3.2 混凝土板塊裂縫問題解決對策
第一,在混凝土板成活之后,需要施工人員嚴格按照規范的標準,在規定的時間內完成最終凝結,而后實施覆蓋養生。在養生的過程中,不能讓面板直接暴露在陽光和大風中。養生時間需超過半個月。第二,混凝土接縫不可以設定在板塊中,而是需要設置在脹縫位置。第三,合理把控切縫時間。在混凝土強度達到25%比例到30%比例的時候可以實施切縫處理,在實施切縫過程中切縫據片兩邊的毛渣不能夠超過5mm。第四,水泥混凝土路面對路基的沉降較為敏感,就算變形極小,都會導致路基和基層的密實度、壓實度、穩定性不達標,因此,在施工的過程中要采取措施降低水泥混凝土路面對路基沉降的敏感性。第五,施工過程控制混凝土支撐材料,確保所使用的材料達到有關標準的要求。第六,在開展混凝土振搗操作的時候要注重關注不夠密實部位的振搗操作,避免出現因為過分振搗引發的混凝土分層。第七,在施工操作的時候要注重處理好真空吸水塔的搭接,如果是半路施工澆筑則是需要采取積極的措施防止混凝土過度振動。
對待混凝土路面的開裂縫,需要相關人員根據裂縫的開裂程度來采取以下措施進行修補,其中,裂縫度是調度路面面積和裂縫縱向長度的總和。
每平方米的裂縫度不能超過20cm,而且路面沒有其他變形的情況,可采用環氧砂漿進行修補。如果裂縫度超出了20cm,且寬度超過0.5cm的時候,可以在裂縫邊緣位置開鑿出一凹面。對這個凹面進行清洗,之后使用稀釋的瀝青在裂縫的邊緣位置上涂抹一遍,涂抹一遍之后使用瀝青砂或者細小的瀝青混凝土實填筑夯實處理。
在每平方米裂縫度超過30cm的時候,需要將路面的雷鋒和路面的強度進行一并考核,考核后進行全面修理處理。
針對路面板塊的橫向裂縫,可采用局部整修的措施。使用切縫機將需要局部翻修的面板切成方塊,完成這項工作之后使用機械鑿碎混凝土,去掉表面的破碎顆粒,打造出深度在10cm到15cm的方形槽。實施修補操作時,提前把槽面涂抹一層增強劑。嚴格按照規范的標準審查界面劑的粘接強度。在具體實施操作的時候需要注重要將混凝土基礎面清洗干凈,之后把ZV型界面劑、快硬硫鋁酸鹽水泥,根據1:1的比重,制作成增強將。把它涂抹在舊基面上,完成涂某后,立刻澆筑特快,特硬的混凝土,并進行振搗密實處理。完成4h之后即可通車,此時混凝土抗壓強度大于20MPa,新舊混凝土之間的連接強度也超1MPa。
綜上所述,水泥混凝土路面在施工的過程中受內外部因素的影響很容易出現施工裂縫,伴隨施工裂縫的增大會影響整個工程的施工質量。為了能夠更好的保證工程施工質量,需要施工人員能夠強化對水泥混凝土路面施工問題的關注,文章著重就水泥混凝土路面施工技術質量通病問題和對應的解決措施進行了探討,旨在能夠為工程的施工提供更多有益的支持,保障路面的行車安全。