黃宜偉
【摘要】目前水泥混凝土應(yīng)用廣泛,尤其是在高速公路上,但由于細(xì)節(jié)問題很多且工程量較大,在發(fā)展過程中,難免會(huì)出現(xiàn)各種病害如路面出現(xiàn)裂縫等,文章針對(duì)目前水泥混凝土路面施工中出現(xiàn)的質(zhì)量通病,并對(duì)其形成原因進(jìn)行分析,最后總結(jié)出有效控制水泥混凝土路面施工質(zhì)量通病的技法要點(diǎn)。希望能起到一定的積極作用。
【關(guān)鍵詞】水泥混凝土;質(zhì)量通??;原因分析;技法要點(diǎn)
隨著我國(guó)高速公路的快速發(fā)展,水泥混凝土路面也因其具有強(qiáng)度高、承載能力強(qiáng)、耐磨抗滑、抗凍、穩(wěn)定性好、耐久性好的特點(diǎn)迎來(lái)了建設(shè)的高峰期。但在里程數(shù)高速增長(zhǎng)的同時(shí),水泥混凝土路面給社會(huì)的印象較差,主要原因是路面斷板開裂較多、平整度差、脫皮露骨現(xiàn)象較嚴(yán)重等造成行車舒適性不及瀝青路面,給水泥混凝土路面持續(xù)發(fā)展造成了不利影響。然而問題并不可怕,可怕的是不去面對(duì)問題。所以要想解決這種問題,就需要我們對(duì)其形成的原因進(jìn)行分析。
一、水泥混凝土路面施工中的質(zhì)量通病及原因分析
(一)水泥混凝土路面裂縫。目前在滑模攤鋪的路面施工中最經(jīng)常出現(xiàn)的就是面板開裂、斷板,而斷板后一般均要采取整塊換板處理,給施工單位造成了不小的經(jīng)濟(jì)損失。
經(jīng)筆者在施工過程中的調(diào)查分析,這種現(xiàn)象形成原因:理論上,混凝土產(chǎn)生裂縫發(fā)展到斷板主要有三個(gè)因素:混凝土品質(zhì)的因素、車輛荷載的重復(fù)作用和基層的不均勻沉降。
1、養(yǎng)生條件是解決路面開裂的關(guān)鍵,養(yǎng)生條件包括有溫度和水分,是導(dǎo)致裂縫的很重要的兩個(gè)條件,日溫差過大或蒸發(fā)量過高。溫度如果過高,高于混凝土路面的抵抗拉裂強(qiáng)度,就再加上如果風(fēng)速又大,那么蒸發(fā)的速率就會(huì)加快,缺水現(xiàn)象就會(huì)產(chǎn)生進(jìn)而導(dǎo)致斷裂。
2、基層強(qiáng)度過高,基層裂縫未進(jìn)行處理,造成基層裂縫反射斷板。
3、在高填方路段、挖方和填方過渡段等地段由于路基本體出現(xiàn)不均勻沉降,將面板拉裂。
4、水泥質(zhì)量。水泥的品種和細(xì)度或者不同種水泥混用,都會(huì)是混凝土板產(chǎn)生開裂、松散等破壞。
5、滑模攤鋪機(jī)操作不當(dāng)或混凝土工作性不適應(yīng)造成路面拉裂斷板。
6、路地基不均勻沉降,路基壓實(shí)度不均勻。
(二)水泥混凝土路面的平整度差。由于施工過程中,影響平整度的因素較多,故平整度的質(zhì)量也是被認(rèn)為是水泥混凝土路面中最難攻克的難題,通過在廣西岑興高速公路部分路段的試驗(yàn)分析總結(jié),筆者認(rèn)為影響路面平整度的主要有以下幾個(gè)方面的原因:
1、工期的不合理設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位等對(duì)工程重視程度不夠,要求縮短時(shí)間,致使施工單位出現(xiàn)應(yīng)付現(xiàn)象,使路面平整度難以達(dá)標(biāo)。
2、攤鋪機(jī)操作手大多文化不高,難以理解透徹路面施工的各個(gè)環(huán)節(jié),難以做到具體問題具體分析,轉(zhuǎn)化觀念,一味的生搬硬套。故施工的路面平整度時(shí)好時(shí)壞,不能達(dá)到理想狀態(tài)。
3、施工過程中未注意基準(zhǔn)線樁的間距,設(shè)置時(shí)一般以10~20米居多,造成基準(zhǔn)線中間下垂,從而影響平整度。
4、水泥混凝土的和易性,可滑性較差,主要表現(xiàn)在坍落度的不穩(wěn)定。拌合出來(lái)的混凝土干濕不勻,離析現(xiàn)象較多,造成攤鋪時(shí)平整度無(wú)法保證。
5、傳力桿、拉桿植入位置的修補(bǔ)不到位,現(xiàn)在設(shè)計(jì)的高速公路中,為避免在橫向縮縫處出現(xiàn)早期破壞,一般均設(shè)計(jì)有φ32~φ40不等的傳力桿鋼筋,該方法能有效解決接縫處易破壞的情況。但由于傳力桿植入時(shí),在傳力桿植入范圍內(nèi)的混凝土?xí)霈F(xiàn)程度不同的隆起,而經(jīng)過搓平梁的校正,部分還是達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),需要輔助人工重點(diǎn)進(jìn)行修補(bǔ)。
6、施工縫的端頭處理不合格,目前來(lái)看施工縫處的平整度合格率是最低的,因?yàn)閮蓧K相鄰板的施工時(shí)間不一樣,造成混凝土收縮不一樣,容易形成錯(cuò)臺(tái)產(chǎn)生“跳車”現(xiàn)象。
(三)水泥混凝土路面表面出現(xiàn)坑洞、脫皮露骨,并且隨著時(shí)間的推移病害不斷加大,直接危及行車安全,經(jīng)過對(duì)坑洞、脫皮露骨地段的跟蹤調(diào)查分析,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的主要原因如下:
1、原材料質(zhì)量對(duì)路面的影響。碎石、砂中含泥量不符合標(biāo)準(zhǔn),通車后泥塊被破除導(dǎo)致表面變得坑坑洼洼。
2、混凝土坍落度影響。施工時(shí)混凝土離析造成空洞蜂窩現(xiàn)象,人工采用混凝土或砂漿修補(bǔ)后,易出現(xiàn)坑洞或脫皮露骨。
3、施工時(shí),防護(hù)措施不到位。如下雨導(dǎo)致剛剛完工的路面出現(xiàn)脫皮露骨的現(xiàn)象。
二、控制水泥混凝土路面質(zhì)量通病的技術(shù)要點(diǎn)
(一)加強(qiáng)水泥混凝土路面原材料的控制,進(jìn)場(chǎng)前控制好原材料的質(zhì)量是路面能否成功的前提。水泥盡量選用道路硅酸鹽水泥,試驗(yàn)檢測(cè)時(shí)特別要注意控制水泥的抵抗拉裂強(qiáng)度。另外,對(duì)水泥的的品種、細(xì)度、安定性以及水泥中混合材料的比重也要定期加以檢測(cè);外加劑方面,要能滿足施工混凝土路面所要求的較低水泥用量下的高抗折強(qiáng)度;同時(shí)使拌合的混凝土達(dá)到良好和易性、可滑性的要求;集料方面,要控制好含泥量,含泥量應(yīng)小于2%。此外粗集料還要控制其最大粒徑,根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)表明混凝土抗折強(qiáng)度最高時(shí)粗集料的最大粒徑在20~30mm之間。
(二)在選定的原材料上交叉組合,多種試配,不斷優(yōu)化水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)。不僅僅要滿足水泥混凝土路面的物理力學(xué)指標(biāo),還要考慮到工作性和經(jīng)濟(jì)性。
1、減水劑的選用?;炷翜p水劑是混凝土所有外加劑中使用最廣泛的外加劑。減水劑的功能是在不減少水泥用水量的情況下,改善新拌混凝土的工作度,提升混凝土的流動(dòng)性。因此必須采用高效緩凝減水劑,保證混凝土較好的工作性,同時(shí)達(dá)到延遲混凝土凝固的要求。
2、粗、細(xì)集料級(jí)配的組成原則。粗集料一般要采用兩級(jí)配以上集料進(jìn)行摻配,有條件的可以采用三級(jí)配更好,粗、細(xì)集料應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久、潔凈。碎石最大粒徑不大于31.5mm,級(jí)配需符合要求;細(xì)集料可以采用天然砂,要將砂的細(xì)度模數(shù)控制在2.0—3.5之間,否則將嚴(yán)重影響路面的抗折強(qiáng)度和增大干縮變形。
3、單位水泥用量,單位水泥量過大會(huì)使水泥漿量增多,安定性減弱,抵抗拉裂強(qiáng)度變?nèi)酢?/p>
(三)攤鋪現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量控制
1、專人指揮自卸車,盡量準(zhǔn)確卸料,人工布料應(yīng)用鐵鍬反扣,嚴(yán)禁拋擲。認(rèn)真細(xì)對(duì)待路面試驗(yàn)段鋪筑,注重工作總結(jié),確定原材料的質(zhì)量、人員安排的合理性、機(jī)械的最佳組合方式、施工方法等,用以指導(dǎo)實(shí)踐。
2、在開工前,準(zhǔn)備工作要做到位。所有隆起、空鼓的基層應(yīng)進(jìn)行清除并使用相同的基層料重新修補(bǔ)防止路面反射裂縫的出現(xiàn)。
3、高填方路段、挖方和填方過渡段等地段必須加設(shè)鋼筋網(wǎng),下沉較多的地段還應(yīng)增加雙層鋼筋網(wǎng),以防止路基下沉拉裂面板。
4、避免高溫、大風(fēng)天氣進(jìn)行施工,將施工的時(shí)間調(diào)整為晚上到次日早上施工,這樣可有效減少冷縮裂紋造成斷板現(xiàn)象的發(fā)生。
5、施工前應(yīng)測(cè)定水泥的溫度,水泥最高溫度不能超過65℃,如超出必須等冷卻后才能用于施工,這樣可有效降低水泥水化熱,減少裂紋的產(chǎn)生。
6、設(shè)置好平滑順適的攤鋪機(jī)行走的基線,以5米1個(gè)樁為宜,并依次檢查板厚,并對(duì)不合格的部分微調(diào),避免板厚不均造成斷板。
7、路面施工之前,檢測(cè)人員必須對(duì)材料進(jìn)行含水量檢測(cè),尤其是砂和小碎石。攤鋪時(shí)的松散混凝土應(yīng)略高過模板頂面設(shè)計(jì)高度的10%左右。在攤鋪時(shí),要將混合料用大鐵耙子耙散,再用鏟子鋪平,以免出現(xiàn)空洞蜂窩。
8、攤鋪時(shí)應(yīng)控制好行進(jìn)速度,一般以0.8~1.5米/分鐘為宜,盡量保證攤鋪的連續(xù)性,如太快則容易出現(xiàn)停機(jī)待料現(xiàn)象,使搓平梁在停機(jī)位置的混凝土表面形成1-2mm的凹槽,影響平整度。
9、對(duì)每隔5米一道的傳力桿植入位置應(yīng)安排專人用超級(jí)人工抹平器進(jìn)行修補(bǔ),消除傳力桿植入造成的混凝土表面微小隆起。
10、每天施工結(jié)束后的施工縫處理,必須安排專人負(fù)責(zé),掛線后用6米直尺控制其平整度。如條件允許,還可以采取切除部分端頭混凝土的作法,保證施工縫處的平順。
11、路面施工后,養(yǎng)護(hù)劑對(duì)保護(hù)路面不裂縫也起到了一定的積極作用,當(dāng)然,它的濃度與次數(shù)都應(yīng)根據(jù)氣候條件如空氣濕度等來(lái)決定。噴灑完養(yǎng)護(hù)劑后盡量再履蓋一層薄膜,確保水份不蒸發(fā),作到養(yǎng)護(hù)“雙保險(xiǎn)”。同時(shí)養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)不少于14天。
12、路面切縫應(yīng)根據(jù)天氣情況掌握好時(shí)間,切縫時(shí)以不崩邊、不斷板為最佳時(shí)間,切縫的深度一般為不小于板厚的1/4。
三、結(jié)語(yǔ)
總之,要抓好高速公路混凝土路面的質(zhì)量,除了要保證路基質(zhì)量,還要嚴(yán)格控制材料質(zhì)量。通過以上措施的實(shí)施,筆者參與修建的廣西岑興高速公路K2+130~K26+182段水泥混凝土路面有效消除了水泥路面的一些質(zhì)量通病,取得了較好的效果。但水泥混凝土路面施工受地域性影響較大,施工中要根據(jù)季節(jié),氣候的不同靈活掌握,加以區(qū)別,有針對(duì)性地采取一些相應(yīng)措施,才能建設(shè)出高質(zhì)量的水泥混凝土路面。
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