湯永福
一、影響混凝土施工路面質(zhì)量的主要因素
在混凝土路面施工中,原材料、混合料、施工工藝、機械設備、人員以及工程實體檢測的優(yōu)劣直接關系到路面鋪筑的好壞,是影響施工質(zhì)量的主要因素。除此之外,環(huán)境因素對施工質(zhì)量的影響也是不容忽視的,其中,氣候、氣溫、水文、地理的適宜程度乃至當?shù)卣闹С殖潭?、周邊居民合作與否等都將關系到工程質(zhì)量的好壞。為了保證這些控制因素能夠滿足工程實際需要,確保本工程質(zhì)量,文中圍繞這些主要因素分析研究了在施工中相關的控制手段。
(一)原材料及管理
1.嚴格按照施工要求選適合施工路段的水泥 應采用強度高、收縮性小、耐磨性強、抗凍性好的水泥。其物理性能和化學成分應符合國家有關標準的規(guī)定;
公路、城市道路、廠礦道路應采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥(簡稱普通水泥),水泥標號不應低于425號。當條件受限制時,可采用礦渣水泥,其標號不應低于425號,并應嚴格控制用水量,適當延長攪拌時間,加強養(yǎng)護工作;亦可采用325號普通水泥,但應采取摻外加劑、干硬性混凝土或真空吸水等措施;
(1)民航機場道面和高速公路,必須采用標號不低于425號的硅酸鹽水泥;
(2)水泥進場時,應有產(chǎn)品合格證及化驗單。并應對品種、標號、包裝、數(shù)量、出廠日期等進行檢查驗收;
(3)不同標號、廠牌、品種、出廠日期的水泥,不得混合堆放,嚴禁混合使用。出廠期超過三個月或受潮的水泥,必須經(jīng)過試驗,按其試驗結果決定正常使用或降級使用。已經(jīng)結塊變質(zhì)的水泥不得使用。
2.混凝土板用的砂,應符合下列要求:
(1)應采用潔凈、堅硬,符合規(guī)定級配、細度模數(shù)在2.5以上的粗、中砂;
(2)當無法取得粗、中砂時,經(jīng)配合比試驗可行,可采用泥土雜物含量小于3%的細砂;
(3)砂的技術要求應符合規(guī)定。
(二)水泥路面用料配合比設計
水泥應采用425硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,低溫天氣施工或有快通要求的路段可采用R型水泥,混凝土的設計彎拉彈性模量為30×103MPa,彎拉強度為5.0MPs,水灰比W/C=0.45,粗集料應使用質(zhì)地堅硬、耐久、潔凈的碎石,最大粒徑應不大于40mm。含泥量小于1%,針片狀含量不大于15%。硫化物與硫酸鹽的含量不大于1%。用做路面混凝土的粗集料不得使用不分級的統(tǒng)料,應按最大公稱粒徑的不同。采用2~4個粒徑的集料進行摻配。外加劑宜選用堿水率大,坍落度損失小,可調(diào)控凝結時間的復合型堿水劑。高溫施工宜使用緩凝高效減水劑,低溫施工宜使用早強高效減水劑。選定減水劑品種錢,必須與所用的水泥進行適應性檢驗。
(三)人員管理
無論是管理人員、技術人員還是施工操作人員,都應該具備公路行業(yè)相關的資質(zhì)資歷,例如:試驗檢測人員必須熟悉公路工程試驗檢測的標準、規(guī)范、規(guī)程和儀器設備的原理、性能、操作等,主要試驗人員必須具備檢測資格證書,所有人員必須進行崗前培訓,技術負責人必須具有中級以上技術職稱,并具有三年以上試驗檢測工作經(jīng)歷。為保證項目的穩(wěn)定性,原則上要求不得更換管理人員及主要負責人員,也不能頻繁更換其他技術人員和操作手。在項目進行中,分階段分批對項目人員做技術培訓,指導正確施工作業(yè),并且加強廉正教育,提高責任意識,防止弄虛作假。這些措施都將施工過程中人為因素造成的影響盡可能的降到最低。
(四)工程實體檢測
水泥路面的工程實體檢測內(nèi)容主要是對底基層、基層、各面層施工后進行檢測,檢測其相應得技術指標是否滿足規(guī)范和細則要求。水泥路面除了安排有日常定量檢測外,還特設了兩個質(zhì)量控制組—工程實體檢測組和原材料巡查組,分別負責施工前場和后場的質(zhì)量抽檢工作。其中,工程實體檢測組的工作是除了配合監(jiān)理現(xiàn)場檢測外,對已鋪路段進行不定量的質(zhì)量抽檢,重點排查可疑部位。
二、常見水泥路面質(zhì)量問題的處理
(一)收縮裂縫收縮裂縫收縮裂縫收縮裂縫
首先要控制好混凝土的坍落度,坍落度不宜過大。坍落度過小,調(diào)整時W/C應同時增大,不能只調(diào)整用水量。水泥初凝時間,試摻外加劑,調(diào)整到合適時間。在陜西寶牛路面項目,渭南市清華建材化工有限公司針對寶雞“眾喜”水泥,他們的Y-1型緩凝高效減水劑做了9個對比組,最終確定摻量為0.75%,初凝時間為4h。其次主要加強抹面工作,宜使用帶有底盤的四葉抹光機,待初凝面能站住人,開始用抹光機抹光,早期養(yǎng)護要跟上。
(二)脹縫破壞脹縫破壞脹縫破壞脹縫破壞
拉應力超出混凝土的抗拉強度,需設置鋼筋籠補強;使力桿設置精度不夠,通過筋支架加強固定和嚴格控制傳力桿和脹縫板設置精確度。
(三)水泥混凝土路面的斷板
指水泥混凝土路面在修建和使用過程中,由于板內(nèi)應過了混凝土的強度而出現(xiàn)的貫穿混凝土面板整個厚度的不規(guī)則的橫向、縱向、斜向、交叉斷裂斷板或者角隅折斷裂縫,它把水泥混凝土面板分成兩塊或者兩塊以上,破壞路面結構的完整性。
1.發(fā)生破壞的原因
板太薄或者輪載過重;板的平面尺寸過大;地基穩(wěn)定性差,產(chǎn)生不均勻沉降或者過量塑性變形使板底脫空失去支撐;施工養(yǎng)生期間收縮應力過大及荷載和應力作用下的疲勞開裂等。施工過程中產(chǎn)生斷板原因主要有以下幾點:
(1)原材料不合格;
(2)施工配合比控制不當;
(3)基層表面不平整造成路面厚度不一致,增加了基層與面層之間的磨阻力,導致路面薄弱處難以承受拉應力而開裂,基層材料干燥,吸收底部混凝土水分,從而降低混凝土抗彎拉強度。導致開裂。
(4)混凝土路面施工時工藝控制不當:攪拌時間不夠,振搗不密實,拌和時混凝土組成材料溫度過高,在冷卻、硬化過程中會因溫度差增大混凝土的彎拉影應力,導致開裂。施工中工序控制不當(如混凝土間斷時未做施工縫處理、切縫不及時、真空吸水及時漏吸、傳力桿安裝不當、在不利季節(jié)施工等)影響混凝土本身抗彎拉強度不足,導致開裂。
2.施工過程斷板的預防
嚴格控制水泥混凝土混合料的配合比,避免水灰比過大或混合料離析,確保凝土混合料有足夠的強度。同時,嚴格掌握切縫的時間,切縫時間一般控制在300h(高溫季節(jié)宜控制在250h以內(nèi)),避免由于混凝土的收縮產(chǎn)生斷板。因為溫度、濕度和風的變化,都會引起混凝土出現(xiàn)較大的干縮。
切割時間:當混凝土達到設計強的25%~30%時,應采用切縫機驚醒切割。切縫太早,粗骨料會從砂漿中跳脫;切縫太晚,如果產(chǎn)生的拉應力大于混凝土容許值,混凝土板就會開裂。氣溫高,混凝土強度增長快,切割時間要提早。溫差大,切割時間也要提早。切縫時間一般遵循的原則是“能切就切,寧早勿晚”。切縫機,宜采用機型小,轉速快,振動小的,在混凝土澆注幾小時內(nèi)即可切割。
3.斷板切縫處理
(1)直接灌入法:對斷板寬度大于3mm的裂縫??捎铆h(huán)氧樹脂、鄰苯二甲酸二丁酯、乙二胺、二甲苯。攪拌均勻后直接灌注。
(2)條帶罩面法:適用于貫穿全厚的中、重程度橫向斷板。其方法如下:順斷板兩側各約15cm,平行縮縫鋸切兩條7cm深的橫縫,兩鋸縫內(nèi)側鑿除7cm。沿斷板兩側10cm,每隔50cm鉆直徑為1cm,深為5cm的鈀釘孔。吹刷干凈后均勻涂刷水泥漿或環(huán)氧水泥砂漿。將鈀釘空填滿砂漿后,把去污除銹后的鈀釘插入孔內(nèi)安裝。為消除色差,原混凝土配合比中水泥量分為硅酸鹽水泥和白水泥,攪拌時,摻入適量膨脹劑,及時振搗密實并抹平。 (作者單位為鄭州煜峰工程咨詢有限公司)