陳發(fā)兵
(江蘇浩順建設(shè)工程有限公司)
隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,交通事業(yè)發(fā)展速度也不斷提高,現(xiàn)階段大部分公路功能已不能滿足日益增長的交通需要,在混凝土施工中通常有施工裂縫的弊病!早在二十世紀(jì)九十年代,我國水泥混凝土就得到了普遍的發(fā)展,很多城市的路面也不同程度的使用了水泥路面!但是這些水泥混凝土道路在使用一段時間之后,就非常容易產(chǎn)生開裂問題,從而破壞路面的平整,嚴(yán)重還會造成水泥混凝土道路的損壞,為了提升水泥混凝土道路的質(zhì)量,研究分析水泥混凝土道路開裂的原因,并提出相應(yīng)的解決方法顯然就顯得尤其重要。
混凝土是一種由砂石骨料"水泥"水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料!它具有較高的抗壓強(qiáng)度和良好的耐久性,但其最顯著的特點(diǎn)就是抗拉強(qiáng)度低、抵抗變形的能力差并容易開裂產(chǎn)生裂縫,給人民的生產(chǎn)生活帶來了不便。
施工時沒有嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)范,這是產(chǎn)生裂縫的主要原因之一?;炷谅访嫦聦拥幕A(chǔ)不平整,造成道路的薄厚不勻,混凝土凝固后,遇到溫度升降后熱脹冷縮,產(chǎn)生剪應(yīng)力,造成裂縫。澆筑混凝土道路之前,基礎(chǔ)沒有很好的養(yǎng)護(hù)過于干燥,攤鋪混凝土后,基礎(chǔ)吸水,造成混凝土與基礎(chǔ)接觸的部分嚴(yán)重失水,上下層凝固時間不一致,產(chǎn)生水化熱的時間不一致導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫。夏季施工時,往往烈日暴曬,混凝土表層水分蒸發(fā)過快,大量失水,凝固時易產(chǎn)生細(xì)微的裂縫晚上和白天溫差較大,表層相對溫度較低,而內(nèi)部的混凝土在凝固過程中產(chǎn)生大量的水化熱,體積膨脹,從而造成表層產(chǎn)生裂縫。脹縫設(shè)置中沒有按規(guī)范施工。傳力桿兩端均與混凝土粘結(jié),導(dǎo)致滑動功能失效:傳力桿不平行;使脹縫起不到應(yīng)有的作用,填縫料不密實,造成脹縫摻水等。
混凝土澆筑施工中,振搗不均勻或是漏振等情況,會造成混凝土離析、密實度差,降低結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度?;炷羶?nèi)部氣泡不能完全排除時,鋼筋表面的氣泡則會降低混凝土與鋼筋的粘結(jié)力。鋼筋若受到過多振動,則水泥漿在鋼筋周圍密集,也會大大降低粘結(jié)力。
不同品種的水泥具有不同的干縮性,選用合適的水泥可在一定程度上降低裂縫的可能性。另外道路的設(shè)計強(qiáng)度越高,水泥用量越大,裂縫的數(shù)量就越多。
混凝土材料配合比設(shè)計不當(dāng),直接影響混凝土的抗拉強(qiáng)度,是造成混凝土開裂不可忽視的原因。配合比不當(dāng)指水泥用量過大,水灰比大,含砂率不當(dāng),骨料種類不佳,選用外加劑不當(dāng)?shù)?,這幾個因素也是互相影響的。
目前公路工程施工中所用的混凝土具有熱脹冷縮的特性,上半夜和溫度高的白天所澆筑的混凝土,在第二天早晨溫度最低的時候,將必然產(chǎn)生溫度變形的效應(yīng),即會發(fā)生體積收縮!另外,由于大雨大風(fēng)等產(chǎn)生溫度的急劇變化也會使得混凝土加速干縮或者冷縮,加快了應(yīng)力集中速度,從而也會導(dǎo)致混凝土早期裂縫的產(chǎn)生。
由于混凝土的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā),導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,這樣就形成內(nèi)外的較大溫差,較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力(實踐證明當(dāng)混凝土本身溫差達(dá)到25℃~26℃時,混凝土內(nèi)便會產(chǎn)生大致在10MPa左右的拉應(yīng)力)。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時,混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫,這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當(dāng)溫差變化較大,或者是混凝土受到寒潮的襲擊等,會導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降,而產(chǎn)生收縮,表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束,將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫,這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。
裂縫的初期(1~2年內(nèi))對路面的使用性能無明顯的影響,但隨著裂縫的增大,雨水或雪水逐漸入侵,導(dǎo)致裂縫兩側(cè)的路面結(jié)構(gòu)或土基含水量增加,其結(jié)果是使得路面的承載能力明顯的下降。若在大量的行車荷載作用下,就會產(chǎn)生沖刷唧泥現(xiàn)象,從而加速路面的破壞。
橋頭跳車處的裂縫,在路面積水的作用下會加速現(xiàn)象的發(fā)展,同時對路基造成沖刷。若裂縫不及時修補(bǔ),將很快展成為網(wǎng)裂、松散甚至坑槽,導(dǎo)致路面的病害的發(fā)生,嚴(yán)重影響瀝青路面的綜合服務(wù)水平。
道路出現(xiàn)橫向裂縫時,若灌進(jìn)雨雪水,在冬天冰凍和春季融化后,對道路的破壞將非常嚴(yán)重。進(jìn)水之后的初期,表現(xiàn)為裂縫部位鼓脹,沿裂縫逐漸形成微量凍融松散灰土粉化,材料密度降低,將面層材料拱起,出現(xiàn)驢脊背現(xiàn)象;隨后由于沿裂縫灌入雨雪水,存于水泥碎石與瀝青路面的結(jié)合層之間,在行車碾壓推擠摩擦作用及行車壓力的作用下,水泥和微粒材料同雨雪水唧出。如遇連陰雨天氣水泥穩(wěn)定層以上灌入的雨雪水使路面出現(xiàn)嚴(yán)重推擠,將瀝青粒料和水泥穩(wěn)定粒料磨成漿狀物唧出,及通常所說的,唧漿病害。形成病害后由于一年四季在雨雪水作用下長期出現(xiàn)唧漿,而不及時處理,路面將會出現(xiàn)坑凹甚至出現(xiàn)搓板路,隨時間的推移,將導(dǎo)致龜裂病害的發(fā)生。嚴(yán)重時路面粒料被行車推擠帶走,出現(xiàn)路表面開裂性坑槽。這些病害,如得不到及時治理,對社會車輛形成一種潛在的危害,也極大地縮短道路的服務(wù)壽命。
道路縱向裂縫如治理不及時,長時間雨雪水的灌入,2米以外部分滑動加快,行車道在重載車的作用下,在3--4米部位出現(xiàn)第二道裂縫,這時第一道與第二道裂縫之間形成一個板塊,這一板塊開始下沉,出現(xiàn)順行車道區(qū)一個U型路面帶,嚴(yán)重時對路面發(fā)生條塊形碎裂,對行車的影響非常大。
交通工程是影響我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動脈,公路病害的防治已經(jīng)成了急需重視的問題,所以,在施工過程中,我們要制定出良好規(guī)范的施工規(guī)程,使施工技術(shù)人員充分掌握關(guān)鍵工序的技術(shù)要領(lǐng),令其能夠嚴(yán)格按規(guī)范要求檢測,出現(xiàn)問題能夠及時找出問題的原因,并迅速制訂出合理的方案加以解決!
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