歐陽(yáng)波,陳麗娟
(撫州市公路局崇仁分局)
水泥混凝土路面斷板原因分析及其預(yù)防措施
歐陽(yáng)波,陳麗娟
(撫州市公路局崇仁分局)
水泥混凝土是現(xiàn)代公路建設(shè)必不可少的材料,在公路事業(yè)中占有重要地位。然而,近年來(lái),水泥混凝土路面發(fā)生斷裂的現(xiàn)象日益增多,嚴(yán)重影響了公路工程的質(zhì)量。鑒于此,對(duì)水泥混凝土路面斷板的原因進(jìn)行了探討,并在此基礎(chǔ)上提出了一系列預(yù)防措施,以期為同行提供參考。
水泥混凝土路面;斷板;原因;預(yù)防
以斷板時(shí)間為劃分依據(jù),水泥混凝土路面有早期斷板與后期斷板之分。水泥混凝土路面面板澆筑結(jié)束,但又沒(méi)有開(kāi)放交通,此時(shí)出現(xiàn)的裂縫稱為早期斷板,也稱早期裂縫、施工斷板。該類斷板形成于混凝土澆筑后的一天一夜內(nèi),主要出現(xiàn)在縮縫兩側(cè)約100 cm的區(qū)域內(nèi),大多平行于縮縫,且全板裂通。在水泥混凝土路面開(kāi)放交通后產(chǎn)生的裂縫稱為后期斷板。道路開(kāi)放交通后,產(chǎn)生的裂縫數(shù)量會(huì)明顯多于早期,且裂縫范圍也會(huì)變寬,種類也多種多樣,常見(jiàn)的如橫向裂縫、板角斷裂等。
(1)水泥安全性不高,強(qiáng)度低。水泥強(qiáng)度過(guò)低,會(huì)降低混凝土的初期強(qiáng)度,進(jìn)而增加了開(kāi)裂斷板的可能性;若水泥收縮大、水化熱高,也會(huì)增加開(kāi)裂的機(jī)率°(2)砂、石等集料的有機(jī)質(zhì)含量及含泥量超出正常指標(biāo)。初期開(kāi)裂的地方,往往會(huì)導(dǎo)致水泥混凝土中的水泥和骨料界面無(wú)法粘結(jié)好。同時(shí),由于集料相關(guān)指標(biāo)超出正常范圍,使界面產(chǎn)生缺陷,也會(huì)引起路面開(kāi)裂。
混凝土的配合比主要是指水泥的用量及水灰比。配合比不合理,較常見(jiàn)的是水泥用量過(guò)多、水灰比偏高。由于水泥石是混凝土中容易引起收縮的部分,如果水泥用量超出施工要求的比例,則會(huì)造成較嚴(yán)重的收縮;如果水灰比偏高,則會(huì)使水泥初期骨料表面的水膜厚度增大,進(jìn)而直接影響到混凝土的強(qiáng)度。在施工過(guò)程中,如果計(jì)量不準(zhǔn),則不能及時(shí)調(diào)整集料的用水量,進(jìn)而影響到混凝土的配合比,最終對(duì)混凝土的初期強(qiáng)度造成了影響。
基層標(biāo)高如果失控,路面厚度則會(huì)得不均勻,一些過(guò)薄的地方或者厚薄交界處則發(fā)展為薄弱斷面,當(dāng)混凝土收縮時(shí),則會(huì)由于不能承受拉應(yīng)力而發(fā)生斷裂;基層如果不平整,它和混凝土界面的摩阻力則會(huì)增大,在一些薄弱的路面則容易開(kāi)裂。在處理基層標(biāo)高失控或不平整的情況時(shí),如果使用松散材料,基層會(huì)吸收上層混凝土拌合物的水分,或者砂漿下滲,此時(shí)下部混凝土則會(huì)疏松,導(dǎo)致強(qiáng)度下降。
混凝土的路面設(shè)計(jì)缺乏合理性,也是造成路面斷板的重要原因。路面設(shè)計(jì)的不合理主要包括:過(guò)薄的路面、不科學(xué)的混凝土原材料配合比、不符合要求的板塊平面尺寸及不合理的排水設(shè)計(jì)等。
攪拌混凝土?xí)r,如果水泥或者集料的溫度太高,加之水泥的水化熱,則會(huì)增強(qiáng)溫差收縮,進(jìn)而引起路面開(kāi)裂;如果攪拌不夠充分,振搗不夠密實(shí),也會(huì)增大早期斷板的出現(xiàn)機(jī)率;混凝土的澆筑不連續(xù)、養(yǎng)護(hù)方法不正確、切縫未能及時(shí)進(jìn)行、路面交通開(kāi)放過(guò)早等,也是引起路面開(kāi)裂的重要原因。
路基發(fā)生不均勻沉降,也會(huì)引起路面斷板。常見(jiàn)的路面不均勻沉降通常是出現(xiàn)于新路基與老路基的交接處、填挖交匯的斷面處、軟弱地基處等,這些地方發(fā)生路面斷板的機(jī)率一般較高。
水泥混泥土路面雖然強(qiáng)度較高、剛度較大,但對(duì)超載情況較敏感,一旦遇到超載,極有可能導(dǎo)致路面斷板。所以,在混凝土的使用期,超重車輛的行駛是引起路面斷板的主要緣由。
除了上述原因外,還有很多因素會(huì)導(dǎo)致混凝土路面開(kāi)裂。比如,如果于基層不穩(wěn)定、基層強(qiáng)度不均勻,面層會(huì)脫空,其承受的彎拉應(yīng)力則會(huì)超出混凝土板的強(qiáng)度,這樣極易導(dǎo)致路面斷板。此外,基層出現(xiàn)唧泥現(xiàn)象、初期微裂縫擴(kuò)展、路基排水不通暢等都會(huì)導(dǎo)致混凝土路面發(fā)生斷板的情況。
原材料作為施工的重要物質(zhì)條件,其質(zhì)量如何將直接關(guān)系到整個(gè)路面工程的施工質(zhì)量、使用安全。因此,必須從源頭上做好預(yù)防措施,嚴(yán)守原材料的質(zhì)量關(guān),杜絕不合格原材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。比如,原材料中的水泥、砂、石在進(jìn)場(chǎng)時(shí),質(zhì)檢員應(yīng)對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)真檢查,禁止不符合施工要求的原材料進(jìn)入施工場(chǎng)地,以免影響混凝土的質(zhì)量。
施工單位應(yīng)嚴(yán)格按照施工規(guī)范的配合比進(jìn)行配料,及時(shí)通過(guò)試驗(yàn)獲取集料的含水量,注意用水量不要過(guò)大,并盡可能使用現(xiàn)代化機(jī)械開(kāi)展配料工作,以保證配料工作的準(zhǔn)確。
施工工藝的良好與否,會(huì)對(duì)混凝土路面產(chǎn)生一定的影響。這就要求施工人員應(yīng)對(duì)施工工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制,以保證施工質(zhì)量。比如,在開(kāi)始路面施工前,先對(duì)機(jī)具設(shè)備進(jìn)行檢查;在合適的時(shí)間范圍內(nèi)攪拌混凝土;認(rèn)真做好面板的養(yǎng)護(hù)工作等。
施工人員應(yīng)對(duì)基層標(biāo)高進(jìn)行嚴(yán)格控制,盡量使其面層厚度保持一致;同時(shí),還要根據(jù)施工的相關(guān)規(guī)范對(duì)基層平整度進(jìn)行控制,保證其平整度滿足工程施工。
施工人員應(yīng)根據(jù)規(guī)范的要求進(jìn)行路基施工,以保證路基的強(qiáng)度及壓實(shí)度;同時(shí),要認(rèn)真做好好半挖半填結(jié)合處、填挖交界的壓實(shí)工作。此外,還要認(rèn)真完成路基填筑,預(yù)防路基發(fā)生沉降;注意保證基層的強(qiáng)度、穩(wěn)定及均勻。
設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行路面設(shè)計(jì)時(shí),必須對(duì)與交通有關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行綜合考慮,再對(duì)混凝土路面的厚度及平面尺寸進(jìn)行合理設(shè)計(jì);選用原材料時(shí),要結(jié)合施工實(shí)際進(jìn)行;排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要做到合理、全面。由于車輛超載,會(huì)引起路面開(kāi)裂,故必須對(duì)超載情況進(jìn)行嚴(yán)格的控制,禁止超載車輛通行。
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U416.216
C
1008-3383(2014)03-0009-01
2013-10-25
歐陽(yáng)波(1973-),男,助理工程師,江西崇仁人,從事公路工程施工管理研究。