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摘要:在公路運行的過程中,水泥混凝土路面出現(xiàn)裂縫是水泥混凝土公路在使用過程中時常出現(xiàn)的問題之一,會嚴重影響路面的使用性能以及行車的安全?;诖?,本文介紹了水泥混凝土路面的施工工藝,進而深入分析了路面裂縫產(chǎn)生的種類及成因,最后提出了相關(guān)的路面維修與養(yǎng)護措施,希望能為水泥混凝土路面裂縫處理提供一定的施工參考。
關(guān)鍵詞:公路路面;水泥混凝土;施工工藝;成因;維修與養(yǎng)護
水泥混凝土路面具有強度高、穩(wěn)定性好、耐久性好、維修養(yǎng)護費用少、夜間能見度好等特點,在各級公路建設(shè)中廣泛應(yīng)用。但是近年來,由于氣候環(huán)境,施工水平,汽車超載現(xiàn)象嚴重等問題,加速了路面的破壞,導致路面在建設(shè)和使用過程中也出現(xiàn)了不少問題,水泥混凝土路面的裂縫就是其中之一。在這樣的背景之下,如何克服公路水泥混凝土路面裂縫已成為當前公路施工中最重要的課題。為保證路面施工質(zhì)量,控制施工裂縫的發(fā)生,筆者探討了混凝土路面出現(xiàn)裂縫的成因并提出相應(yīng)的維修與養(yǎng)護措施:
1 水泥混凝土路面的施工
1.1 與其他類型路面相比,混凝土路面具有的優(yōu)點
(1)強度高,混凝土路面具有很高的抗壓強度和較高的抗彎拉強度以及抗磨耗能力。
(2)穩(wěn)定性好,混凝土路面的強度能隨著時間的延長而逐漸提高,不存在瀝青路面的那種“老化”現(xiàn)象。
(3)耐久性好,混凝土路面一般能使用20~40年,而且它能通行包括履帶式車輛等在內(nèi)的各種運輸工具。
圖1 混凝土路面的施工程序
1.2 混凝土路面的施工程序
(1)模板安裝。模板安裝前,先進行定位測量放樣,每10m設(shè)中心樁,核對路面標高,面板分塊,接縫和構(gòu)造物位置。其施工模板應(yīng)采用剛度足夠的槽鋼或鋼制邊側(cè)模板。鋼模板的高度與面板的設(shè)計厚度相等,長度一般為3~5m。相鄰模板連接應(yīng)該緊密平順,底部不得漏漿,不得前后有錯位、高低錯臺等現(xiàn)象。
(2)傳力桿設(shè)置。通常在完成模板安裝之后,緊接著設(shè)置各種接縫的傳力裝置,包括拉桿、脹縫板、傳力桿等,通常采用傳力桿鋼筋架安裝固定,且脹縫板不允許混凝土連漿,必須完全隔斷。
(3)制備與運送混凝土混合料?;炷粱旌狭系闹苽渑c運送是混合料質(zhì)量保證的重要方面?;炷翉姸鹊脑鲩L主要依靠水泥的水化作用,當水結(jié)冰時,水泥的水化作用即停止。因此,混凝土路面應(yīng)盡可能在氣溫高于+5℃時施工,在晝夜溫差低于+5℃和最低氣溫低于-3℃施工時,應(yīng)采用高等級快凝水泥,或摻入早強劑,或增加水泥用量。
在持續(xù)5晝夜寒冷和晝夜平均氣溫低于+5℃,夜間最低氣溫低于-3℃時,應(yīng)停止施工。
(4)攤鋪和振搗。小面積施工時,可采用小型機具鋪筑混凝土路面,當運送混合料的車輛運達攤鋪地點后,直接倒向安裝好側(cè)模的路槽內(nèi),并用人工找補均勻,攤鋪過程中要注意防止出現(xiàn)離析現(xiàn)象。
混凝土混合料的振搗器具,應(yīng)由平板振搗器、插入式振搗器和振搗梁配套作業(yè)。平板振搗器在同一位置停留的時間,一般為10~15s,以達到表面振出漿水,混合料不再沉落為宜。平板振搗后,用帶有振搗器、底面符合路拱橫坡的振搗梁,兩端擱在側(cè)模上,沿攤鋪方向振搗拖平
隨后用直徑75~100mm的無縫鋼管,兩端放在側(cè)模上,沿縱向碾壓一遍。
(5)制筑接縫。脹縫,先澆筑脹縫一側(cè)混凝土,取出脹縫模板厚,再澆筑另一側(cè)混凝土,鋼筋支架澆在混凝土內(nèi)。壓縫板條使用前應(yīng)涂抹廢機油或其他潤滑油,在混凝土振搗后,先抽動一下,最后在終凝前將壓縫板條抽出??p隙上部澆灌填縫料,留在縫隙下部的嵌縫板是用瀝青浸制得軟木板或油毛氈等材料制成。
橫向縮縫及縱縫,在結(jié)硬的的混凝土中用鋸縫機切割出要求深度的槽口。這種方法可保證縫槽質(zhì)量和不擾動混凝土結(jié)構(gòu)。要掌握好切割時間,過遲因混凝土過硬而使鋸片磨損過大且費工,而且更主要的可能在切割之前混凝土會出現(xiàn)收縮裂縫。過早混凝土因還未結(jié)硬,切割時槽口邊緣易產(chǎn)生剝落。
(6)表面整修與防滑措施?;炷两K凝前必須用人工或機械抹平其表面。用小型電動抹面機收光,裝上圓盤即可進行粗光;裝上細抹葉片即可進行精光。為保證行車安全,混凝土表面應(yīng)具有粗糙抗滑的表面。在已硬結(jié)的路面上,用刻紋機將路面鋸割成深2~5mm,間距12~24mm的小橫槽。
(7)養(yǎng)生與灌縫。為防止混凝土中水分蒸發(fā)過速而產(chǎn)生縮裂,并保證水化過程的順利進行,混凝土應(yīng)及時養(yǎng)生。通常在混凝土抹面2h后,當表面已有相當硬度,用手指輕按不現(xiàn)痕跡,即可開始養(yǎng)生。澆灑一層水,然后鋪上塑料養(yǎng)生膜,再鋪蓋土工布,灑水,從而阻止混凝土中水分的蒸發(fā),保證混凝土的水化作用。
灌縫工作宜在混凝土初步結(jié)硬后及時進行。灌縫前,首先將縫隙內(nèi)泥漿雜物清除干凈,然后澆灌填縫料。理想的填縫料應(yīng)能長期保持彈性和韌性,耐磨、耐疲勞、不易老化,常用的填縫料為聚氯乙烯膠泥。
2 水泥混凝土路面施工裂縫成因分析
影響水泥混凝土路面損壞的因素有很多,氣候、水、路基土、施工水平、材料性能、行車荷載以及路面結(jié)構(gòu)等等。其裂縫的出現(xiàn)大多數(shù)是在混凝土路面形成的初期,或者是交付使用的最初階段,產(chǎn)生裂縫的根本原因在于混凝土面板的抗拉極限應(yīng)力低于破壞應(yīng)力。
2.1 按裂縫寬度及邊緣碎裂情況分為輕、中和重3個
我們?nèi)庋勰芸闯鰜淼牧芽p一般都是中度以上裂縫,此外,修補后的裂縫如出現(xiàn)填封料脫落老化等,按重度裂縫損壞計,這主要原因是裂縫經(jīng)擴縫之后寬度已經(jīng)達到1cm以上。
輕:裂縫寬度較窄、小于3mm,裂縫處未剝落,裂縫未貫通板厚。
中:裂縫寬度3~10mm,裂縫邊緣有碎裂現(xiàn)象。
重:裂縫較寬,大于10mm,邊緣有碎裂并伴有錯臺出現(xiàn)。
2.2 按照水泥混凝土面板的裂縫形式分為5大類