摘 要:根據(jù)近年施工經(jīng)驗(yàn),著重?cái)⑹鲈谑┕み^程如何控制和防治混凝土路面早期斷裂。
關(guān)鍵詞:水泥混凝土路面;橫向隨意裂紋;斷板;裂縫處理
水泥混凝土路面,是以水泥為結(jié)合料、碎石或礫石為骨料,砂為填充料,經(jīng)拌合、攤鋪、振搗成型、經(jīng)養(yǎng)生而成的路面結(jié)構(gòu),具有強(qiáng)度高,穩(wěn)定性好,耐熱性好、抗滑性好、維修費(fèi)用低,夜間行車好的特點(diǎn),它可分為素混凝土、鋼筋混凝土、鋼纖維混凝土等幾類,由于種種因素的影響,水泥混凝土路面尤其大面積的混凝土板,常發(fā)生“斷板”,即橫向隨意裂縫的現(xiàn)象。目前現(xiàn)行的施工技術(shù)中對此也做了裂縫數(shù)量和處理的規(guī)定?!皵喟濉爆F(xiàn)象破壞了路面的整體結(jié)構(gòu),使之喪失了應(yīng)有的承載能力,造成質(zhì)量事故。根據(jù)我們歷年在水泥混凝土路面施工中的經(jīng)驗(yàn),談一下我們?nèi)绾巫龅骄氖┕?,把“斷板”現(xiàn)象降到最低,以及其處理方法。
“斷板”發(fā)生的原因很多,也很復(fù)雜,僅就施工角度談,從地基處理到混凝土原材料的質(zhì)量、水灰比、養(yǎng)生等等,每一環(huán)節(jié)都可能造成“橫向隨意裂縫”。當(dāng)我們精心、周到、細(xì)致的把握住了這些環(huán)節(jié),“縮縫”即“假縫”的切割的時間、深度,則成了施工期減少斷板現(xiàn)象的重要因素。我們知道,混凝土板設(shè)置脹、縮縫,就是為了減少伸縮變形和翹曲變形產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,避免出現(xiàn)隨意裂縫?;炷了艿膲簯?yīng)力與混凝土抗壓強(qiáng)度相比很小,而混凝土板所受的彎拉應(yīng)力與抗折強(qiáng)度的比值要大得多,通常因混凝土所受彎拉應(yīng)力超過其所能承受的抗折強(qiáng)度而導(dǎo)致混凝土板開裂的可能是很大的。施工質(zhì)量對混凝土拉折強(qiáng)度的影響很大,尤其是施工時“縮縫”的切割,在很大程度上決定了混凝土板橫向隨意裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。
1 切縫不及時和質(zhì)量不佳是施工初期產(chǎn)生斷板的主要原因
混凝土路面板的連續(xù)長度,隨著澆筑的進(jìn)展而增大,抗拉、抗折強(qiáng)度與由收縮翹曲產(chǎn)生的板內(nèi)拉應(yīng)力和彎折應(yīng)力同時增大,混凝土板的連續(xù)長度愈大,產(chǎn)生的拉應(yīng)力和彎折應(yīng)力愈大,超過混凝土的極限強(qiáng)度時,即在路面上出現(xiàn)裂縫,而切割假縫的作用就是使之在切縫處,有規(guī)則的斷開,把由收縮和翹曲產(chǎn)生的應(yīng)力控制在一定范圍內(nèi)。掌握好切縫的時間是很重要的。根據(jù)我們近年在動力地道橋和南直路的施工經(jīng)驗(yàn),適宜的切逢時間要根據(jù)施工的當(dāng)時當(dāng)?shù)氐臍鉁亍夭钭兓葋韺?shí)際確定。過早則會在路面上留下痕跡、并松動集料顆粒,使縫邊不齊,過遲則切割困難,加劇機(jī)具磨損,甚至斷板已發(fā)生。在施工中我們一般根據(jù)規(guī)范規(guī)定,在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25 %~30 %時,亦即混凝土開始產(chǎn)生收縮自由開裂前進(jìn)行,具體切縫的時機(jī)的掌握應(yīng)按當(dāng)時養(yǎng)護(hù)溫度由工地實(shí)驗(yàn)確定。但要注意的是由于路面施工的線長面大,一定要根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)情來配置割縫機(jī)(絕不可指望由一臺或二臺機(jī)械來完成全部作業(yè)) ,保證在達(dá)到要求強(qiáng)度的面積及時全部實(shí)施割縫作業(yè),如果切割速度保證不了及時完成切縫,就會造成斷板,當(dāng)現(xiàn)場條件不具備足夠的切割機(jī)具時,則應(yīng)先期考慮采取其它方法防止斷板。
為了提前和便于掌握切縫的有利時機(jī),宜采取真空吸水工藝?;炷谅访娼?jīng)真空吸水處理,能提高密實(shí)度和早期強(qiáng)度,收縮率低,為切縫提供有利條件。一般澆筑后5~12h (在初凝和終凝之間) 即可切縫。當(dāng)施工溫度較低時適當(dāng)延長,最遲在24h 之內(nèi)完成。對于425 # 礦渣水泥和325 # 硅酸鹽水泥混凝土,采取真空吸水工藝等措施,是機(jī)械切縫施工質(zhì)量的必要保證。切縫深度對斷板的發(fā)生也有著顯著影響,縫雖然切了,但深淺不一,過淺或未切到路面的全寬,實(shí)際上也起不到縮縫的作用。根據(jù)經(jīng)驗(yàn):切縫宜深不宜淺,縫深應(yīng)達(dá)到板厚的1/ 3~1/ 2 ,因我省冬夏溫差較大,脹縮值比較大,因此切縫深度應(yīng)等于或大于板厚的1/ 3 。切縫后最理想的是沿所切縫處斷裂,保證設(shè)計(jì)長度上的自由伸縮。
切縫的位置則根據(jù)設(shè)計(jì)板長確定;當(dāng)采用真空脫水工藝時,吸水墊的長度要大于板長15cm ,這樣切縫的位置在前后吸水墊的搭接處,因?yàn)樵撎幎蚊撍?,脫水較徹底,強(qiáng)度增長快,后期強(qiáng)度也較高,作為每一切板體的端部, 混凝土強(qiáng)度較高比較理想。
這里還應(yīng)注意,每班的工作完成后,必須做好施工縫,而且必須注意做成橫向通長的施工縫。完成的混凝土路面絕不應(yīng)過早加載,且應(yīng)保證養(yǎng)生條件。
2 斷板的處理方法
?。?) 將發(fā)生斷板的那塊混凝土板全部鑿除,并清凈基層,重新澆筑,這種方法處理徹底但工作量大,實(shí)施較難,適用于斷裂嚴(yán)重,路面喪失大部分承載能力之處。
?。?) 在一定面積和深度上剔除斷裂處混凝土,設(shè)置鋼筋網(wǎng)澆筑混凝土,一般處理深度不應(yīng)小于8~10cm ,在斷縫兩側(cè)邊緣不小于30~40cm 的面積內(nèi)鑿除混凝土,放置鋼筋網(wǎng)(按路面的承載能力考慮)澆筑細(xì)石混凝土,施工時要注意新澆部分應(yīng)與原板顏色一致,與拉毛的紋路一致。這種方法適用于細(xì)而集中較淺(或路面有表面缺陷) 處。
(3) 鑿掉修整范圍內(nèi)的混凝土至下一基層表面,然后在混凝土板厚的中部打深10cm 直徑3~4cm以上,水平距離30~40cm 的洞,在洞中插入Φ18~20mm ,長20cm 的鋼筋,用細(xì)石混凝土搗實(shí),待其硬結(jié)后,重新澆筑處理范圍內(nèi)的混凝土,澆筑前要注意基層的處理,新老混凝土的粘結(jié)。這種方法處理徹底,效果也較好,但實(shí)施困難,尤其在混凝土板的厚度上打洞十分不易。
以上無論采用哪種方法,都要注意新老混凝土的一致性,并使之粘結(jié)良好,必要時加入膨脹劑,以防形成新的斷縫。
還有一種方法;把裂縫剔成V 型槽清凈表面,在槽壁上涂上粘結(jié)劑,然后用水泥砂漿補(bǔ)修,這種方法適用于已完工表面,但處理不夠徹底,易形成新的裂紋。
無論對斷板采取什么樣的處理方法,都屬于補(bǔ)救措施,而從根本上防止發(fā)生斷板,降低斷板率,則需從預(yù)防為主,精心施工,把握、處理好每一個可能發(fā)生斷板的因素,把握好切縫的時間、深度,在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),完善預(yù)防措施。