張春孌
(衡水市公路勘測(cè)設(shè)計(jì)所,河北 衡水 053000)
在公路路面施工過程中,由于很多原因都會(huì)產(chǎn)生路面的裂縫問題,如路基沉降、混凝土使用不合理強(qiáng)度不夠、外部原因、原材料配比不合理等都會(huì)產(chǎn)生路面的裂縫問題,因此研究公路路面出現(xiàn)裂縫的原因并進(jìn)行相應(yīng)的處理將會(huì)有利于保證公路路面的建設(shè)質(zhì)量,提高公路的使用壽命。
這種類型的裂縫其表現(xiàn)特征為:路面表面開裂,長(zhǎng)度和裂縫寬度較小,且縱橫交錯(cuò),沒有一定規(guī)律性,較難發(fā)現(xiàn),一般在二級(jí)公路早期運(yùn)營(yíng)階段發(fā)生的概率較大,是水泥混凝土路面常見的現(xiàn)象。其重要原因是水泥混凝土所具有的干燥收縮特性,正是由于這一特性使得水泥混凝土能夠和鋼筋之間形成緊密的粘結(jié),變得相當(dāng)密實(shí)。當(dāng)然這種裂縫的產(chǎn)生應(yīng)當(dāng)在一定的范圍內(nèi),如果超過一定范圍,會(huì)影響公路質(zhì)量。
一般來(lái)說,造成不符合要求的裂縫出現(xiàn)的原因有以下兩種情況:
a)施工時(shí)間處于夏季或者冬季,由于混凝土表面的水分蒸發(fā)較快,超過了泌水的速度,由此產(chǎn)生干縮裂縫;
b)可塑性較強(qiáng)的混凝土其塑形很快丟失而產(chǎn)生裂縫問題,此時(shí)應(yīng)該使用含水量較多的混凝土或增加原材料含沙量,避免干縮裂縫的產(chǎn)生。
路基沉降是路面產(chǎn)生裂縫的根本原因,雖然混凝土對(duì)底層的土基的強(qiáng)度及承載力要求不高,但是由于混凝土為脆性材料,對(duì)變形的適應(yīng)能力較差,因此密實(shí)度不強(qiáng)及軟土路基的路基產(chǎn)生裂縫的可能性較大。同時(shí),由于我國(guó)在高速公路等建設(shè)方面對(duì)土基的預(yù)壓時(shí)間要求較短,大多數(shù)不經(jīng)過兩個(gè)雨季的自然沉降,因此在建成后的公路路面下的地基也會(huì)進(jìn)行自然沉降,在此過程中便產(chǎn)生路面的裂縫問題。同時(shí),在混凝土澆筑3天左右的時(shí)間內(nèi)也會(huì)產(chǎn)生裂縫,也是由于水泥混凝土產(chǎn)生沁水的原因。
水泥混凝土除具有可塑性強(qiáng)、沁水等特質(zhì)外,同時(shí)還有熱脹冷縮的特性。在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí),會(huì)有相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn),使得混凝土的問題升高,混凝土由此產(chǎn)生較大的膨脹而發(fā)生變形,對(duì)于進(jìn)行大面積的混凝土板塊建造而言極為不利。同時(shí),當(dāng)氣溫較低時(shí),如夏季的晚上或者冬季,混凝土?xí)a(chǎn)生明顯的冷縮現(xiàn)象,當(dāng)遇到夏季等溫度較高情況時(shí)會(huì)發(fā)生膨而產(chǎn)生擠壓和變形。
所使用的水泥不能滿足施工要求,如粉磨細(xì)度較大,硫酸鹽含量較低,含堿量高等,會(huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生?;炷恋呐浜媳纫彩怯绊懧访骈_裂的重要因素之一?;炷僚浜媳仁腔旌狭系闹匾笜?biāo),一般來(lái)說每立方最少使用300kg,試配強(qiáng)度要大于設(shè)計(jì)的10%~15%,才能保證設(shè)計(jì)強(qiáng)度的實(shí)際值。如果使用過量的水泥,則易造成較大的收縮;如果水灰過大則會(huì)使得混凝土離析,強(qiáng)度變低,出現(xiàn)裂縫。在施工過程中計(jì)量不準(zhǔn)從而影響配合比的準(zhǔn)確度,也會(huì)造成裂縫問題。
干縮裂縫的防治一方面要從原材料及其配比進(jìn)行控制,另一方面要加強(qiáng)對(duì)施工的管理。
第一,要根據(jù)各地不同的氣候條件、地質(zhì)情況及水文狀況,合理進(jìn)行級(jí)配的選擇,對(duì)所使用的水泥、沙石、外摻劑要正確選擇,合理使用,從原材料入手控制裂縫出現(xiàn)的根源。第二,堅(jiān)持科學(xué)稱量及合理配比,在進(jìn)行水泥混凝土拌料時(shí),要注意各種原材料之間的恰當(dāng)?shù)呐浜媳?,在?duì)外加劑進(jìn)行摻配之前,應(yīng)該進(jìn)行干縮試驗(yàn),以確定合理的摻配比例和數(shù)量。第三,在進(jìn)行路面施工時(shí),要嚴(yán)格按照施工計(jì)劃和程序,控制水分過度蒸發(fā),在澆筑完成后采取必要的措施如覆蓋涼棚或者草苫子等,避免風(fēng)吹日曬而產(chǎn)生的干燥裂縫。
從原因分析可以得出:a)防止路基沉降,需要對(duì)路基進(jìn)行硬化處理,最好經(jīng)過兩個(gè)雨季的自然沉降后進(jìn)行施工,或者采取強(qiáng)度措施,保證路基的硬化度及沉降度;b)適當(dāng)降低混凝土的單位用水量,或者對(duì)混凝土進(jìn)行適當(dāng)干燥;第三,加強(qiáng)混合料的振搗力度,充分進(jìn)行攪拌,減少因沁水出現(xiàn)水膜造成的沉降現(xiàn)象。
溫度裂縫的防治對(duì)策包括以下方面:a)在施工中,水泥漿含量越多,越容易發(fā)生膨脹,對(duì)溫度的敏感度越高,因此應(yīng)該合理進(jìn)行級(jí)配的選擇,盡量選擇水化熱較低的水泥原料,盡量少用水,少用水泥,從原材料根源防止裂縫的出現(xiàn);b)施工過程中注意人工進(jìn)行溫度的控制,對(duì)容易發(fā)生溫度散發(fā)的表層路面進(jìn)行保溫保濕處理,防止變形、裂縫。
在上述各項(xiàng)措施中,原材料的選用及其配比,一般來(lái)說,通常要對(duì)所使用的水泥、沙石、水分、外摻劑、瀝青等進(jìn)行合理配置,保持恰當(dāng)?shù)谋壤瑫r(shí)在進(jìn)行配料生產(chǎn)和運(yùn)輸中防止離析問題的出現(xiàn),從而從根源上杜絕裂縫問題的出現(xiàn)。
水泥選用方面,最好選用專用的路用水泥,有經(jīng)濟(jì)實(shí)力的可以選用收縮變形小、防裂縫性能強(qiáng)的水泥。同時(shí)還需要注意水泥的含堿量(通常小于或等于0.6%)、硫酸鹽含量、粉磨細(xì)度等。
粗骨料選擇方面,通常選用連續(xù)級(jí)配,且石子粒徑最大不要超過30mm,盡量使用粗砂或者中砂,最好不要采用細(xì)沙。
混合料配制方面,要注意保持恰當(dāng)?shù)呐浜媳?,防止出現(xiàn)離析現(xiàn)象。同時(shí)對(duì)混料的拌合和攪拌時(shí)間及溫度要注意,防止溫度過高或過低,拌合時(shí)間過短或過長(zhǎng),從而防止裂縫問題的出現(xiàn)。
公路路面施工中裂縫問題不僅影響施工質(zhì)量,也影響路面外觀,影響交通,從原材料及施工方面進(jìn)行有效控制,科學(xué)合理的控制裂縫的出現(xiàn),保證施工質(zhì)量,是促進(jìn)路面施工建設(shè)質(zhì)量提高的根本途徑。
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