李喜梅(上海城校工程檢測有限公司, 上海 201315)
某大型道路工程的總長度為 2500 m,總寬度為 60 m,總面積為 15 萬 m2。道路的結(jié)構(gòu)型式為級配碎石(厚度為 15 cm)+粉煤灰三渣(厚度為 25 cm)+水泥穩(wěn)定碎石(厚度為 20 cm)+5.0 MPa 抗彎拉強(qiáng)度混凝土面層(厚度為 40 cm),總厚度為 100 cm;縮縫處設(shè)置傳力桿(長度 L=500 mm,φ50@200 mm),縱縫處設(shè)置拉桿(長度 L=800 mm,φ20@400 mm)。本工程混凝土面積大,施工的高峰期間處于夏季高溫季節(jié),且 35℃ 以上的高溫天氣持續(xù)時間長。
在混凝土的原材料中,如果骨料的含泥量大、水泥用量過大、砂率或坍落度過大,混凝土結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生收縮裂縫。大面積混凝土施工的澆筑點較多,由于各種原因?qū)е禄炷翝仓拈g歇時間過長,在新老混凝土的交界處,混凝土結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)冷縫。倘若攪拌站離開現(xiàn)場較遠(yuǎn),混凝土在運輸過程中產(chǎn)生離析且未經(jīng)過二次拌制,以及在混凝土澆筑過程中采用振搗棒驅(qū)趕混凝土,導(dǎo)致局部區(qū)域的粗、細(xì)骨料不均勻,混凝土的收縮不一致,強(qiáng)度差異大,混凝土結(jié)構(gòu)也容易產(chǎn)生裂縫。此外,假如混凝土養(yǎng)護(hù)不及時、養(yǎng)護(hù)時間短,將導(dǎo)致水泥水化不充分,混凝土結(jié)構(gòu)也容易產(chǎn)生裂縫。
倘若混凝土抹面工作未完成時遭大雨沖刷,或抹面時間控制不好和壓光不及時,容易導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)表觀質(zhì)量差,出現(xiàn)起砂或掉皮的現(xiàn)象。另外,混凝土澆筑完成后未及時覆蓋澆水養(yǎng)護(hù),將導(dǎo)致混凝土中的水分蒸發(fā)過快,水泥水化不充分,粘結(jié)力差,也容易出現(xiàn)此類問題。
在混凝土收面后,如果未刮除混凝土表面和模板交界處的灰漿,在模板拆除的時候,混凝土的邊角容易被損壞。此外,在面層脹縫和自由邊處未設(shè)置邊緣鋼筋和角隅鋼筋,在使用過程中該部位容易被損壞。有些道路的路邊為排水溝和管溝等構(gòu)筑物,如果構(gòu)筑物的局部發(fā)生跑模,在道路的混凝土澆筑前,跑模的混凝土沒有被鑿除和修平,該部位在車輛行駛后容易出現(xiàn)爆邊現(xiàn)象。
做好混凝土配合比的優(yōu)化和驗證,選擇最佳配合比。為防止混凝土的收縮量過大而產(chǎn)生裂縫,在配合比優(yōu)化時,在滿足混凝土拌合物的強(qiáng)度及和易性等性能要求的前提下,應(yīng)減少水泥用量、降低砂率和減小坍落度等。攪拌站的配料記錄系統(tǒng)應(yīng)采用電腦自動控制系統(tǒng),定期校驗計量器具及設(shè)備。原材料方面,水泥進(jìn)場后須按規(guī)范進(jìn)行驗收。當(dāng)對水泥質(zhì)量有懷疑或水泥出廠超過 3 個月,應(yīng)進(jìn)行復(fù)驗,合格后方可使用。此外,骨料級配、含泥量和泥塊含量等指標(biāo)應(yīng)經(jīng)過檢測合格后,方可使用。
正常情況下,每一個工作班至少檢測 2 次粗、細(xì)骨料中的含水率。雨天過后或含水率有明顯變化的情況下,必須增加頻率,并根據(jù)檢測結(jié)果,調(diào)整混凝土中的骨料用量和用水量,確?;炷恋呐浜媳缺3植蛔儭?/p>
混凝土的攪拌時間不足,導(dǎo)致混凝土不具有良好的和易性,混凝土結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)蜂窩和裂縫等問題。混凝土的最短攪拌時間應(yīng)根據(jù)攪拌設(shè)備出廠資料的規(guī)定或參照規(guī)范規(guī)定,并經(jīng)試驗確定,在攪拌時嚴(yán)格控制。
如果混凝土的實際配合比和設(shè)計配合比不相符,可能導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度不足和裂縫等質(zhì)量問題。如果坍落度和水灰比過大,容易造成抹面工作的滯后,表面會出現(xiàn)嚴(yán)重泌水,容易產(chǎn)生收縮裂縫。因此,攪拌站必須加強(qiáng)內(nèi)部的質(zhì)量管理,從源頭上控制混凝土的質(zhì)量,以確保混凝土拌合料中的水泥用量、外加劑的摻量、骨料用量(特別是粗骨料的粒徑和用量)和混凝土拌合料出站時的坍落度符合設(shè)計的要求。
某些工程混凝土運距較長。為防止混凝土在運輸后發(fā)生離析、泌水和稠度損失等問題,應(yīng)進(jìn)行二次拌制。某些工人為圖施工方便,隨意在混凝土中加水,導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)離析和強(qiáng)度不足等質(zhì)量問題。因此,工程的施工方和監(jiān)理方應(yīng)重點加強(qiáng)監(jiān)控,避免此類事件的發(fā)生。一旦發(fā)現(xiàn)稠度損失的情況,建議在攪拌站指定的技術(shù)人員指導(dǎo)下,同時加入水和水泥,也可根據(jù)試驗結(jié)果,采用加入外加劑等方法解決。
高溫期間澆筑混凝土?xí)r,混凝土拌合物的水分蒸發(fā)過快,將影響水泥的水化,導(dǎo)致表面出現(xiàn)裂縫。因此,在高溫期間應(yīng)在每日溫度較低的時段澆筑混凝土。本工程嚴(yán)格規(guī)定,30℃ 以上的高溫天氣,在下午 15 時之后澆筑混凝土。此外,在混凝土澆筑前的 15 min,應(yīng)濕潤基層(但低洼處不得有積水),以免基層過于干燥而吸收混凝土中的水分,造成混凝土底部的強(qiáng)度不足。
混凝土澆筑的間隙時間過長,已澆筑的混凝土的收縮已經(jīng)發(fā)生;而新澆筑的混凝土收縮隨著強(qiáng)度的上升而加大,導(dǎo)致新老混凝土的結(jié)合面受到老混凝土的約束而產(chǎn)生冷縫,影響混凝土結(jié)構(gòu)的整體性。因此,要求混凝土澆筑的間歇時間應(yīng)滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。
未按規(guī)范要求振搗混凝土,將可能導(dǎo)致混凝土不密實,出現(xiàn)蜂窩和麻面等問題。因此,要嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行振搗混凝土,杜絕“漏振”“欠振”“過振”的現(xiàn)象,嚴(yán)禁“拖振”。本工程明確提出采取二次振搗工藝,即:先采用振搗棒振搗,再采用長平板振搗,然后再采用滾筒平整。
為保證混凝土表面不產(chǎn)生細(xì)小裂紋,增加混凝土表面的密實程度,收面的工具應(yīng)適當(dāng)增加配重。此外,為保證混凝土的表面和邊角不在模板拆除中損壞,混凝土的收面完成后達(dá)到一定強(qiáng)度時,應(yīng)先拆除斜撐,到一定時間后再拆除側(cè)模板。
混凝土一次澆筑的分段過長,在混凝土的水化固結(jié)中產(chǎn)生收縮量,由于底部結(jié)構(gòu)的約束使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)拉應(yīng)力過大,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生豎向收縮裂縫。本工程明確規(guī)定,每次澆筑的混凝土不得超過 8 個板塊(≤40 m);當(dāng)氣溫升高到 30℃ 以上,不得超過 6 個板塊(≤30 m),且要求板塊與板塊之間的混凝土需間隔 3 d 以上方可澆筑。
當(dāng)混凝土到達(dá)一定強(qiáng)度后應(yīng)及時切縫,避免混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)爆邊或裂縫等質(zhì)量問題。
高溫期間,如果混凝土不及時養(yǎng)護(hù)、未覆蓋和保濕養(yǎng)護(hù)或養(yǎng)護(hù)的時間不夠,隨著水分的不斷蒸發(fā),將影響水泥的水化而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度停止發(fā)展,產(chǎn)生干縮裂縫。一般情況下,當(dāng)混凝土上人不留腳印時應(yīng)立即進(jìn)入養(yǎng)護(hù)階段,養(yǎng)護(hù)時間一般為 14 d。
通過對本工程的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查、檢測和分析,混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求;混凝土結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)蜂窩、孔洞、麻面、起砂、爆邊、大范圍裂縫和貫通裂縫等質(zhì)量問題,無嚴(yán)重缺陷;除局部的混凝土結(jié)構(gòu)表面存在細(xì)小裂紋外,無一般缺陷;混凝土的觀感質(zhì)量較好。
大面積混凝土的施工,應(yīng)結(jié)合混凝土的機(jī)理,從配合比設(shè)計、原材料、運輸、澆筑、振搗、抹面、壓光、切縫和養(yǎng)護(hù)等各個環(huán)節(jié)著手,選擇技術(shù)素質(zhì)過硬的作業(yè)隊伍,加強(qiáng)監(jiān)管,才能有效地杜絕或減少混凝土的質(zhì)量問題。