摘 要:針對(duì)農(nóng)村公路水泥混凝土路破損形成的原因提出了相當(dāng)?shù)念A(yù)防措施。
關(guān)鍵詞:農(nóng)村公路;病害原因;預(yù)防措施
中圖分類號(hào):U416. 216 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: C 文章編號(hào): 1008 - 3383 (2007) 12 - 0060 - 01
寧安市近幾年來開展了規(guī)模宏大的通村路修建工作,路面結(jié)構(gòu)采用較易于施工的水泥穩(wěn)定砂礫基層、水泥混凝土面層的結(jié)構(gòu)形式。每年的工程量都有200 km左右。通過這幾年來的修建工作,為寧安市廣大農(nóng)村的交通提供了非常大的便利。但在這幾年的農(nóng)村公路修建中出現(xiàn)了一些比較難以解決的問題,其中就有水泥混凝土路面開放交通后出現(xiàn)破損的問題。
1 水泥混凝土路面破損形成的原因
水泥混凝土路面是一種剛度大、擴(kuò)散荷載能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、施工方便的路面結(jié)構(gòu)。因此在寧安市的農(nóng)村公路中均采用水泥混凝土作為路面的面層。但由于農(nóng)村公路的路基條件復(fù)雜而多樣,農(nóng)村道路的車輛構(gòu)成復(fù)雜,每公里總體投資偏少,路面結(jié)構(gòu)層的標(biāo)準(zhǔn)較低等因素,路面經(jīng)常受重交通荷載(有時(shí)有嚴(yán)重超載車輛通過與農(nóng)用機(jī)械通過地上作業(yè)) 、環(huán)境條件等外部作用,致使水泥混凝土路面使用性能下降,引起路面的斷板,影響了公路運(yùn)輸?shù)男б婧托熊嚢踩?/P>
2 水泥混凝土路面破損的預(yù)防措施
水泥混凝土路面的施工是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵,要預(yù)防混凝土路面斷板,就要切實(shí)把好施工質(zhì)量關(guān)。在施工中預(yù)防斷板的措施有以下幾個(gè)方面。
(1)嚴(yán)格控制混合料組成配合比,使施工配合比與設(shè)計(jì)配合比相符合。在施工中要經(jīng)常檢查骨料的級(jí)配和雜質(zhì),發(fā)現(xiàn)所購進(jìn)的骨料級(jí)配與原試驗(yàn)級(jí)配不符時(shí),必須及時(shí)調(diào)整施工配合比,同時(shí)還要檢查含泥量,使其不能超標(biāo)。而在施工中最應(yīng)注意的是水灰比的控制,如果水灰比忽大忽小,在攤鋪時(shí)又不注意攤鋪的均勻性,就會(huì)造成水灰比不同的片塊在其交界結(jié)合部,由于凝固收縮率或受熱膨脹率不同,在結(jié)合部位形成裂縫和斷板的情況;如果水灰比過大,混合料便偏稀,在其凝固成型時(shí),收縮率就大,一旦縮縫設(shè)置和施工仍按正常進(jìn)行,就會(huì)造成縮縫間距相對(duì)過長,從而易在較大的收縮應(yīng)變作用下形成裂縫,如果進(jìn)一步發(fā)展,還會(huì)形成貫通的混凝土路面斷板,因此,在施工中要嚴(yán)格把住混合料的配比關(guān),特別是水灰比這一關(guān)。
(2)施工中嚴(yán)格把住材料關(guān)是保證混凝土質(zhì)量的前提。材料是構(gòu)成混凝土路面的主體,如果由于施工中管理不嚴(yán),購進(jìn)材料質(zhì)量低劣,那么這樣的材料組成的混凝土路面面板的抗彎拉應(yīng)力就達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,很容易在施工期間產(chǎn)生不規(guī)則斷裂,或在使用過程出現(xiàn)更多的病害。
(3)在施工中水泥混凝土必須振搗均勻密實(shí)。如果水泥混凝土振搗不均勻,將造成水泥混凝土的密實(shí)度不均勻。在密度小的區(qū)域內(nèi)混凝土面板下部多成蜂窩和空洞狀,形成了承受應(yīng)力的薄弱部位或區(qū)域,從而易使面板產(chǎn)生斷板。
(4)在混凝土澆筑過程中,要始終保持施工作業(yè)的連續(xù)性,一旦出現(xiàn)間斷作業(yè),必須設(shè)置一道施工縫,并布置傳力桿,以防止因不設(shè)施工縫而出現(xiàn)斷板的現(xiàn)象。
(5)施工中及時(shí)正確地切縫是預(yù)防斷板的有力措施。當(dāng)水泥達(dá)到終凝后,水泥混凝土即告凝固成型,這時(shí)水泥混凝土體收縮變形也在不斷進(jìn)行,并產(chǎn)生了較大的拉應(yīng)力,當(dāng)混凝土路面面板與基層之間的摩擦力大于這個(gè)成型凝固產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力時(shí),在混凝土面板承受拉應(yīng)力最薄弱的位置就會(huì)被拉斷而產(chǎn)生斷板。而如果能夠及時(shí)準(zhǔn)確地切縫,就能引導(dǎo)混凝土面板凝固收縮力在切縫處規(guī)則拉斷面板,從而避免在其他位置產(chǎn)生斷板。根據(jù)黑龍江省的具體情況,切縫深度約為板厚的1 /3,同時(shí)切縫的時(shí)間也要及時(shí),一定要在產(chǎn)生最大收縮應(yīng)力之前切縫,才能有效。在混凝土抹面后約7 h左右,就可以進(jìn)行切縫,它可以比較有效地引導(dǎo)裂縫在預(yù)定的切縫位置上斷裂,故避免了不規(guī)則的斷板。
(6)在基層施工中,使基層表面平整也是預(yù)防混凝土路面斷板的一個(gè)措施。當(dāng)基層表面凹凸不平,不僅會(huì)使面板與基層間的摩擦力增大,而且使面板下面的摩阻力形成不均勻的片狀區(qū),這樣在不均勻片狀區(qū)的邊緣部位和摩阻力集中的區(qū)域就最容易形成斷板;另一方面,當(dāng)基層標(biāo)高低時(shí),澆筑的混凝土面板就偏厚,而切縫深度又是按正常板厚實(shí)施的,這樣在混凝土凝固過程中產(chǎn)生的拉應(yīng)力的作用下,就會(huì)在面板相對(duì)比較薄的部分產(chǎn)生不規(guī)則裂縫,因此把基層的標(biāo)高控制準(zhǔn)確,表面平整光滑是預(yù)防斷板的一個(gè)措施。
(7)在施工中盡量避免產(chǎn)生較大的溫差效應(yīng)。溫差效應(yīng)過大或突變,容易造成混凝土面板強(qiáng)度形成的不同步。當(dāng)氣溫高時(shí),上部強(qiáng)度的形成比下部要慢。在這樣的情況下,面板強(qiáng)度的形成不同步,容易出現(xiàn)翹曲變形,一旦有不規(guī)則裂縫發(fā)生就會(huì)使強(qiáng)度較低部位拉斷開裂,形成不規(guī)則斷板,所以在施工中要注意盡量避免在溫差大天氣或大風(fēng)天氣施工,或者當(dāng)混凝土澆筑完畢后立即采用遮陽、灑水、噴灑養(yǎng)護(hù)劑等措施,使混凝土體的表面始終保持潮濕,確保晝夜溫差不至太大,以預(yù)防面板斷裂。
(8)正確地在縱坡變化處、平曲線及構(gòu)造物結(jié)合部設(shè)置脹縫是預(yù)防斷板的有力措施。縱坡變化處、平曲線及構(gòu)造物結(jié)合部都是應(yīng)力應(yīng)變集中的位置,在此處設(shè)置脹縫是減少或釋放應(yīng)力應(yīng)變的最佳方案,它可以大大降低在此處的斷板率。
(9)正確安裝傳力桿可以防止斷板。傳力桿的安裝必須遵照規(guī)范要求,按設(shè)計(jì)進(jìn)行,使傳力桿與道路中心線及路面平行。如果傳力桿安裝偏斜,則在傳力過程中會(huì)將混凝土頂破,從而形成裂縫而斷板。
(10)在混凝土面板底面與基層頂面間設(shè)置滑動(dòng)層,減少面板與基層間的摩阻力,這樣可以防止面板被拉斷。當(dāng)基層表面與混凝土面板底面的摩阻力很大,混凝土面板收縮和膨脹不宜自由滑動(dòng)時(shí),就使板內(nèi)的拉應(yīng)力增加,此時(shí)基層的裂縫也極容易反射到混凝土面板上而形成斷板?；瑒?dòng)層設(shè)置形式一般有:在基層上灑瀝青透層油;設(shè)1 cm厚的砂子(或?yàn)r青砂)滑動(dòng)層;用塑料薄膜設(shè)置滑動(dòng)層。以上方法也可以組合使用。
(11)嚴(yán)格控制開放交通的時(shí)間,加強(qiáng)養(yǎng)生和養(yǎng)護(hù)。水泥混凝土路面澆筑完畢后必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可開放交通,并對(duì)其及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)生、灑水,清掃,確保混凝土路面濕潤、整潔,防止因缺水養(yǎng)生而產(chǎn)生干縮裂縫或斷板。
(12)混凝土面板要在切縫處埋置接縫板,并在接縫板位置上再行切縫,這是預(yù)防混凝土早期斷板的有效措施。接縫板的高度是混凝土板厚的2 /3,并應(yīng)在基層頂面放置,這樣就在此處形成了最薄弱條件,當(dāng)混凝土面板產(chǎn)生拉應(yīng)力時(shí),裂縫就在此處產(chǎn)生,從而避免了混凝土面板的早期斷板。
3 結(jié) 論
農(nóng)村公路水泥混凝土路面的病害形成的原因很多,但主要是路基、基層強(qiáng)度不均勻,接縫料失效,不按規(guī)范施工,開放交通后養(yǎng)護(hù)管理不善造成的。因?yàn)樗嗷炷谅访嬉淮涡酝顿Y大,出現(xiàn)病害不好修復(fù),所以從施工、養(yǎng)護(hù)管理必須貫徹“預(yù)防為主,防治結(jié)合”的方針。施工中按規(guī)范施工,開放交通后控制超載車輛、對(duì)路面有損壞車輛通過,做到預(yù)防養(yǎng)護(hù)和及時(shí)修復(fù)損壞部分與處治病害,以達(dá)到延長公路使用壽命的目的。經(jīng)常保持公路的完好狀態(tài),保障行車、安全、舒適。
