摘 要:水泥混凝土路面因其在重荷載交通下疲勞壽命長,養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少,且易解決橋頭跳車問題等優(yōu)點(diǎn),在交通建設(shè)中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢。但在水泥混凝土路面投入使用之后,路面面板裂縫的問題也逐漸浮出水面,為交通運(yùn)輸和人類生活造成許多危害。裂縫產(chǎn)生的原因很多,也難以預(yù)測,我們必須要采取一定預(yù)防措施來防范。本文將簡要分析水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因及相應(yīng)的防治措施。
關(guān)鍵詞:路面;裂縫;原因;防治
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.120
近年來,隨著國家對(duì)公路建設(shè)投資加大,我國的公路覆蓋率持續(xù)增高,但隨著時(shí)間的推進(jìn),路面的病害問題也日漸突出,其主要有裂縫、微裂縫、沉降、錯(cuò)臺(tái)、破裂、拱起、露冒、剝落、接縫損壞等,對(duì)公路正常使用形成了嚴(yán)重的威脅[1],本文將對(duì)裂縫的產(chǎn)生原因、存在危害以及防護(hù)措施進(jìn)行分析。
1 路面裂縫的分類
路面裂縫有很多種,其中較為常見的有橫向裂縫,縱向裂縫,龜裂,塊狀裂縫[2]。
(1)橫向裂縫分為反射裂縫和溫度裂縫,反射裂縫的產(chǎn)生緣于半剛性材料強(qiáng)度和剛度大,但變形能力小,重荷載下基層底部裂縫導(dǎo)致應(yīng)力集中;溫度裂縫又細(xì)分為低溫裂縫和溫度疲勞裂縫,原因都在于溫度的變化使材料之間產(chǎn)生內(nèi)力。
(2)縱向裂縫有沉降裂縫和搭接裂縫,一般與道路中心線基本平行。
(3)龜裂一般發(fā)生在局部區(qū)域內(nèi),往往長得像龜紋狀,而且常伴有路面沉陷現(xiàn)象。
(4)塊狀裂縫呈現(xiàn)出近似矩形的路面塊體,通常發(fā)生在瀝青路面老化、反射裂縫和疲勞裂縫的路面上。
2 裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施
2.1 設(shè)計(jì)缺陷
設(shè)計(jì)人員可能沒有全面了解修路地況和實(shí)際運(yùn)營條件,導(dǎo)致設(shè)計(jì)存在不合理現(xiàn)象,從而引發(fā)裂縫的產(chǎn)生。在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)多方查閱規(guī)范文獻(xiàn),了解實(shí)際承受荷載的具體范圍,結(jié)合多方專家的指導(dǎo)意見,嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì),并進(jìn)行反復(fù)修改。
2.2 原料的選擇不當(dāng)
設(shè)計(jì)路面時(shí),可能沒有充分考慮周圍環(huán)境與氣候條件,使用了不適宜的原料,例如在新疆地區(qū)修建公路時(shí),不應(yīng)按照南方城市的標(biāo)準(zhǔn)去選取原料,因新疆降水少,晝夜溫差大,應(yīng)選擇性能穩(wěn)定的,高質(zhì)耐旱的路面建設(shè)原料。例如在選擇石灰時(shí),在條件允許的情況下,應(yīng)優(yōu)選緊縮小的或具有膨脹性的石灰,因?yàn)檫@種石灰在水化膨脹期可產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力,從而在后期能部分消除溫度徐變應(yīng)力,減小混凝土內(nèi)的拉應(yīng)力,提高混凝土的抗裂能力。在選擇骨料方面,由于骨料在混凝土中所占比例較大,骨料對(duì)混凝土性能的影響較明顯。在選擇骨料時(shí),應(yīng)選擇級(jí)配良好的,能充分與混凝土融合并共同工作的骨料。
在選擇原料和運(yùn)輸過程中,要層層把關(guān),監(jiān)測原料的質(zhì)量,保證原料的儲(chǔ)存條件,以防原料參假或因儲(chǔ)存不當(dāng)導(dǎo)致變質(zhì)。
2.3 溫度和風(fēng)
溫度對(duì)混凝土的影響不可忽略,溫度高時(shí),會(huì)使混凝土水分蒸發(fā)加快,使路面材料之間產(chǎn)生拉應(yīng)力,從而在溫度降低以后,板底產(chǎn)生拉應(yīng)力,溫度的變化容易使路面板產(chǎn)生不均勻變形,從而引發(fā)裂縫。所以在施工過程中,應(yīng)該掌控好溫度的變化,預(yù)測施工期間的溫度變化,選擇適宜的施工時(shí)間段,最大程度地減少因溫度引起的路面裂縫。防止溫度裂縫應(yīng)合理選擇級(jí)配,采用水化熱較低的水泥,減少水泥用量及用水量,降低混凝土膨脹值。在施工管理中應(yīng)重視人工降溫措施,切縫要及時(shí)[3]。
風(fēng)的存在也會(huì)加快混凝土表面的水分蒸發(fā),頂面面板水分的蒸發(fā)先于底面面板,兩者產(chǎn)生不同的硬化和自縮反應(yīng),導(dǎo)致內(nèi)力產(chǎn)生不利影響,從而引發(fā)裂縫。所以在施工過程中,應(yīng)該注意防風(fēng)處理,加圍護(hù)板或及時(shí)保持混凝土表面水分。
2.4 施工工藝
施工過程中,工人的施工手法不當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致路面產(chǎn)生裂縫。在攪拌過程中,放料順序顛倒或集料溫度過高都會(huì)影響混凝土的質(zhì)量。所以施工工人必須熟悉施工流程,嚴(yán)格掌控集料溫度,當(dāng)采用灑水降溫的方法時(shí),應(yīng)該及時(shí)調(diào)整拌合物與水的用量,保證含水率。除此之外,應(yīng)該盡量減少攪拌到成型之間的時(shí)間和運(yùn)輸路程。
2.5 養(yǎng)護(hù)不當(dāng)
養(yǎng)護(hù)不及時(shí)或中斷也很可能導(dǎo)致路面裂縫,由于水分的喪失沒有得到及時(shí)的補(bǔ)充,路面混凝土收縮加快,從而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。所以在路面鋪設(shè)完畢以后,要時(shí)時(shí)注意路面的養(yǎng)護(hù)工作,做好人員分工工作,責(zé)任到位,不得松懈。
3 研究現(xiàn)狀
路面裂縫是長久以來的問題,目前已有許多學(xué)者致力于路面裂縫的研究。祁改習(xí)[4]在對(duì)半剛性路面裂縫的形成機(jī)理和擴(kuò)展模式及其對(duì)路面的危害進(jìn)行分析之后,提出了一系列防護(hù)措施來解決裂縫形成和擴(kuò)展的問題。陳貴鋒[5]則從斷裂力學(xué)的角度出發(fā),通過多個(gè)方面對(duì)高等級(jí)公路瀝青路面反射裂縫的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了深入的分析,綜述了反射裂縫在縱向、橫向擴(kuò)展的模式及其對(duì)路面的破壞,并提出了多種防治措施和處理方法來應(yīng)對(duì)反射裂縫的問題。
4 結(jié)論
路面裂縫的產(chǎn)生和許多因素有關(guān),每個(gè)地方的實(shí)際情況不同,路面可能產(chǎn)生的裂縫情況和裂縫程度也不同,在探索研究的過程中,我們應(yīng)秉持嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度,周全地考慮各方面因素,尊重客觀事實(shí)。
參考文獻(xiàn):
[1]中國建筑科學(xué)研究院.GBJ50204—92混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002.
[2]中華人民共和國交通部.GBJ97—87水泥混凝土路面施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2000.
[3]公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD40—2002[S].
[4]祁改習(xí).半剛性路面反射裂縫產(chǎn)生原因及防治措施[J].經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊,2011(07).
[5]陳貴鋒.高等級(jí)公路瀝青路面反射裂縫的分析與防治[J].重慶交通學(xué)院學(xué)院學(xué),2003(03).
作者簡介:余曉清(1995-),女,福建永泰人,本科。