摘 要: 水泥混凝土路面是適應(yīng)載重大,速度高,密度大的車(chē)輛運(yùn)輸需要的高等級(jí)路面,但隨著水泥混凝土路面的發(fā)展,該類(lèi)型路面的許多病害也逐漸體現(xiàn)出來(lái),混凝土板的裂縫作為其主要病害之一,日益引起人們的關(guān)注。引起各種裂縫的原因是不盡相同的,有外界因素,設(shè)計(jì)缺陷,施工問(wèn)題及其他原因。本文主要從施工方面分析一下裂縫產(chǎn)生的原因及可采取的相應(yīng)的防治措施。
關(guān)鍵詞:公路 混凝土路面 路面裂縫
中圖分類(lèi)號(hào):U412 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):1672-3791(2007)03(a)-0072-01
1 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
(1)底基層設(shè)計(jì)采用水泥灰土穩(wěn)定砂,厚度2 0 c m ,配合比為:水泥:石灰:土:砂= 4:1.5:14.5:80
(2)基層設(shè)計(jì)采用水泥穩(wěn)定碎石,厚度20cm ,級(jí)配符合規(guī)范要求。配合比水泥:碎石= 6:94
(3)面層采用混凝土板,厚度25cm,抗折強(qiáng)度為4 . 5 M P a 。
2 施工準(zhǔn)備情況
(1)原材料的選擇
在該公路混凝土路面施工中,施工長(zhǎng)度2.3km,左半幅寬12.25m,由于工期十分緊迫,在20 天時(shí)間內(nèi)要施工混凝土7043.8m3,共需碎石3319m3( 緊方) ,砂1501m3(緊方),水泥2832t,任務(wù)很重。碎石最大粒徑6 0 m m ,并含量較大,級(jí)配差。針片狀含量超標(biāo),但在工期緊的情況下也只得用,這為后來(lái)路面裂縫造成了潛在的因素。
(2)混凝土配合比設(shè)計(jì)
目前建筑工程施工,完全按照規(guī)范要求來(lái)作是比較少的,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的混凝土配合比設(shè)計(jì)需用28 天時(shí)間結(jié)果才能出來(lái),一個(gè)優(yōu)質(zhì)的混凝土路面工程,必須得有優(yōu)化的混凝土配合比設(shè)計(jì),路面混凝土必須用抗折強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)的主要指標(biāo),我們通過(guò)四次拌合后用14 天強(qiáng)度優(yōu)選了一個(gè)配合比用于施工。其比例為水灰比0.46,水泥:砂:碎石= 1:1.37:3 . 0 6 ,每立方米混凝土用料為: 水泥4 0 2 k g ,砂5 5 0 k g ,碎石1 2 3 0 k g ,水1 8 5 k g 。施工坍落度為2 c m 。攪拌時(shí)間過(guò)短,則拌合不均勻,造成面層強(qiáng)度相差過(guò)大,硬化時(shí)間及收縮量不同,從而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生;攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng),則容易導(dǎo)致骨料破碎、離析,影響混凝土的強(qiáng)度。
3 混凝土路面的施工
水泥混凝土路面施工的全部過(guò)程,不僅是一項(xiàng)復(fù)雜的操作技術(shù)工作,而且必須有嚴(yán)格科學(xué)的組織工作,必須根據(jù)氣候、材料、機(jī)械設(shè)備及人力進(jìn)行統(tǒng)籌安排,合理組織,保質(zhì)保量的完成施工任務(wù)。在施工過(guò)程中,由于碎石粒徑太大,混凝土罐車(chē)的出料口太緩,出料的混凝土造成離析,人工攤鋪時(shí)鋪不均勻,形成了混凝土的不均勻性,為混凝土的不均勻收縮創(chuàng)造了條件。
混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì),當(dāng)外部環(huán)境或內(nèi)部溫度發(fā)生變化,混凝土將發(fā)生變形。若變形遭到約束,則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí),即產(chǎn)生溫度裂縫。施工時(shí),由于工序銜接不當(dāng),拆模不及時(shí),有的三天還未拆模,一天溫度高低差8 ℃,造成溫度收縮開(kāi)裂。鋸縫是路面施工中的關(guān)鍵工序,鋸縫的時(shí)間同溫度、混凝土強(qiáng)度發(fā)展有著密切關(guān)系,如果鋸縫跟不上即造成脹裂。鋸縫的深度十分重要,一般要求深度為板厚的1 / 4~1 / 3。在實(shí)際鋸縫時(shí),由于管理較差。鋸縫深度只有1~2cm,也為混凝土裂縫提供了條件。
混凝土的養(yǎng)護(hù)采用覆蓋麻袋,早晚水車(chē)澆水養(yǎng)護(hù)?;炷翝沧⒑螅绕涫窃谘谉岬奶鞖饣虼箫L(fēng)天氣里,如果不及時(shí)覆蓋,混凝土表面的游離水分蒸發(fā)過(guò)快,產(chǎn)生急劇的體積收縮,而此時(shí)混凝土早期強(qiáng)度很低,其值不能抵抗這種收縮應(yīng)力而導(dǎo)致開(kāi)裂。
4 裂縫的產(chǎn)生
混凝土板的破壞主要是斷裂和裂縫,面板由于內(nèi)應(yīng)力超過(guò)了混凝土的強(qiáng)度而出現(xiàn)橫向及縱向以及板角的斷裂和裂縫,其原因是多方面的,如地基的沉降變形,混凝土的面板面積太大,養(yǎng)生期間的收縮應(yīng)力過(guò)大,以及原材料或施工質(zhì)量不良,混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)要求等等,均可產(chǎn)生裂縫。該公路混凝土路面正式施工時(shí)間為2004 年12 月31 日,至2005 年元月2 日,施工長(zhǎng)度單幅(4.25m)計(jì)400m,其中有200m 已拆模鋸縫,而另外200m 還未拆模鋸縫,2005 年元月2 日晚即產(chǎn)生裂縫五處,當(dāng)時(shí)晝夜溫差達(dá)8℃,每處裂縫間隔約30m,后來(lái)在施工過(guò)程中斷續(xù)出現(xiàn)裂縫,統(tǒng)計(jì)至2005 年元月20 日止,已出現(xiàn)單幅裂縫26 條。
在施工15 天后,還出現(xiàn)斷縫,就其原因是鋸縫深度太淺,只有1~2cm 深。
5 裂縫的修補(bǔ)
修補(bǔ)裂縫是件十分繁瑣的工作,首先得把已裂混凝土打掉,再采用相同配合比的混凝土修補(bǔ),我們采用沿裂縫左右各0.1m 的位置打掉,深度為7 ~1 0 c m ,將打成的凹槽沖洗干凈,沿裂縫垂直方向放置φ 6 -φ10 的鋼筋,鋼筋間距為0.5~0.8m,用小錘把混凝土夯打密實(shí)補(bǔ)進(jìn)凹槽中,待混凝土初凝之后在修補(bǔ)混凝土的四周用粘土圍起,將新補(bǔ)的混凝土浸水養(yǎng)護(hù),保證了修補(bǔ)的質(zhì)量。
6 結(jié)語(yǔ)
水泥混凝土路面裂縫成因,不僅與設(shè)計(jì)、施工等路面形成前的環(huán)節(jié)有關(guān),而且與路面形成后的使用、養(yǎng)護(hù)等聯(lián)系緊密。因此,要消滅水泥混凝土路面開(kāi)裂現(xiàn)象,延長(zhǎng)水泥混凝土路面的使用周期,重要的是提高基層施工質(zhì)量。在路基施工中,應(yīng)嚴(yán)格按施工操作規(guī)程進(jìn)行。只要我們嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范施工,切實(shí)抓好原材料,配合比,施工工藝和管理,切縫時(shí)間和深度,基層強(qiáng)度,養(yǎng)生等各環(huán)節(jié),不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),深入研究,我想水泥混凝土路面的裂縫是可以有效控制的。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳大華,王勇,許憲錦,等.水泥混凝土路面滑模施工[ J ] . 筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2002,19(4).
[2] 龔洛書(shū).混凝土實(shí)用手冊(cè)(第二版),1995.
[3] 呂聯(lián)亞.混凝土裂縫的成因和治理技術(shù),混凝土,5-98
[4] 曹同芳.商品混凝土早期裂縫的成因及防治措施,混凝土,5-2000.