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(jī)械設(shè)備、人員以及工程實(shí)體檢測(cè)的優(yōu)劣直接關(guān)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(duì)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(dāng)?shù)卣闹С殖潭取⒅苓吘用窈献髋c否等都將關(guān)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(shí)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(guān)的控制手段。
(一)原材料及管理
1.嚴(yán)格按照施工要求選適合施工路段的水泥 應(yīng)采用強(qiáng)度高、收縮性小、耐磨性強(qiáng)、抗凍性好的水泥。其物理性能和化學(xué)成分應(yīng)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定;
公路、城市道路、廠礦道路應(yīng)采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥(簡稱普通水泥),水泥標(biāo)號(hào)不應(yīng)低于425號(hào)。當(dāng)條件受限制時(shí),可采用礦渣水泥,其標(biāo)號(hào)不應(yīng)低于425號(hào),并應(yīng)嚴(yán)格控制用水量,適當(dāng)延長攪拌時(shí)間,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作;亦可采用325號(hào)普通水泥,但應(yīng)采取摻外加劑、干硬性混凝土或真空吸水等措施;
(1)民航機(jī)場道面和高速公路,必須采用標(biāo)號(hào)不低于425號(hào)的硅酸鹽水泥;
(2)水泥進(jìn)場時(shí),應(yīng)有產(chǎn)品合格證及化驗(yàn)單。并應(yīng)對(duì)品種、標(biāo)號(hào)、包裝、數(shù)量、出廠日期等進(jìn)行檢查驗(yàn)收;
(3)不同標(biāo)號(hào)、廠牌、品種、出廠日期的水泥,不得混合堆放,嚴(yán)禁混合使用。出廠期超過三個(gè)月或受潮的水泥,必須經(jīng)過試驗(yàn),按其試驗(yàn)結(jié)果決定正常使用或降級(jí)使用。已經(jīng)結(jié)塊變質(zhì)的水泥不得使用。
2.混凝土板用的砂,應(yīng)符合下列要求:
(1)應(yīng)采用潔凈、堅(jiān)硬,符合規(guī)定級(jí)配、細(xì)度模數(shù)在2.5以上的粗、中砂;
(2)當(dāng)無法取得粗、中砂時(shí),經(jīng)配合比試驗(yàn)可行,可采用泥土雜物含量小于3%的細(xì)砂;
(3)砂的技術(shù)要求應(yīng)符合規(guī)定。
(二)水泥路面用料配合比設(shè)計(jì)
水泥應(yīng)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(shè)計(jì)彎拉彈性模量為30×103MPa,彎拉強(qiáng)度為5.0MPs,水灰比W/C=0.45,粗集料應(yīng)使用質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久、潔凈的碎石,最大粒徑應(yīng)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(jí)的統(tǒng)料,應(yīng)按最大公稱粒徑的不同。采用2~4個(gè)粒徑的集料進(jìn)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(jié)時(shí)間的復(fù)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(qiáng)高效減水劑。選定減水劑品種錢,必須與所用的水泥進(jìn)行適應(yīng)性檢驗(yàn)。
(三)人員管理
無論是管理人員、技術(shù)人員還是施工操作人員,都應(yīng)該具備公路行業(yè)相關(guān)的資質(zhì)資歷,例如:試驗(yàn)檢測(cè)人員必須熟悉公路工程試驗(yàn)檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程和儀器設(shè)備的原理、性能、操作等,主要試驗(yàn)人員必須具備檢測(cè)資格證書,所有人員必須進(jìn)行崗前培訓(xùn),技術(shù)負(fù)責(zé)人必須具有中級(jí)以上技術(shù)職稱,并具有三年以上試驗(yàn)檢測(cè)工作經(jīng)歷。為保證項(xiàng)目的穩(wěn)定性,原則上要求不得更換管理人員及主要負(fù)責(zé)人員,也不能頻繁更換其他技術(shù)人員和操作手。在項(xiàng)目進(jìn)行中,分階段分批對(duì)項(xiàng)目人員做技術(shù)培訓(xùn),指導(dǎo)正確施工作業(yè),并且加強(qiáng)廉正教育,提高責(zé)任意識(shí),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(shí)體檢測(cè)
水泥路面的工程實(shí)體檢測(cè)內(nèi)容主要是對(duì)底基層、基層、各面層施工后進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)其相應(yīng)得技術(shù)指標(biāo)是否滿足規(guī)范和細(xì)則要求。水泥路面除了安排有日常定量檢測(cè)外,還特設(shè)了兩個(gè)質(zhì)量控制組—工程實(shí)體檢測(cè)組和原材料巡查組,分別負(fù)責(zé)施工前場和后場的質(zhì)量抽檢工作。其中,工程實(shí)體檢測(cè)組的工作是除了配合監(jiān)理現(xiàn)場檢測(cè)外,對(duì)已鋪路段進(jìn)行不定量的質(zhì)量抽檢,重點(diǎn)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(shí)W/C應(yīng)同時(shí)增大,不能只調(diào)整用水量。水泥初凝時(shí)間,試摻外加劑,調(diào)整到合適時(shí)間。在陜西寶牛路面項(xiàng)目,渭南市清華建材化工有限公司針對(duì)寶雞“眾喜”水泥,他們的Y-1型緩凝高效減水劑做了9個(gè)對(duì)比組,最終確定摻量為0.75%,初凝時(shí)間為4h。其次主要加強(qiáng)抹面工作,宜使用帶有底盤的四葉抹光機(jī),待初凝面能站住人,開始用抹光機(jī)抹光,早期養(yǎng)護(hù)要跟上。
(二)脹縫破壞脹縫破壞脹縫破壞脹縫破壞
拉應(yīng)力超出混凝土的抗拉強(qiáng)度,需設(shè)置鋼筋籠補(bǔ)強(qiáng);使力桿設(shè)置精度不夠,通過筋支架加強(qiáng)固定和嚴(yán)格控制傳力桿和脹縫板設(shè)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(yīng)過了混凝土的強(qiáng)度而出現(xiàn)的貫穿混凝土面板整個(gè)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(jié)構(gòu)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(yīng)力過大及荷載和應(yīng)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(diǎn):
(1)原材料不合格;
(2)施工配合比控制不當(dāng);
(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(dǎo)致路面薄弱處難以承受拉應(yīng)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(qiáng)度。導(dǎo)致開裂。
(4)混凝土路面施工時(shí)工藝控制不當(dāng):攪拌時(shí)間不夠,振搗不密實(shí),拌和時(shí)混凝土組成材料溫度過高,在冷卻、硬化過程中會(huì)因溫度差增大混凝土的彎拉影應(yīng)力,導(dǎo)致開裂。施工中工序控制不當(dāng)(如混凝土間斷時(shí)未做施工縫處理、切縫不及時(shí)、真空吸水及時(shí)漏吸、傳力桿安裝不當(dāng)、在不利季節(jié)施工等)影響混凝土本身抗彎拉強(qiáng)度不足,導(dǎo)致開裂。
2.施工過程斷板的預(yù)防
嚴(yán)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(qiáng)度。同時(shí),嚴(yán)格掌握切縫的時(shí)間,切縫時(shí)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?yàn)闇囟?、濕度和風(fēng)的變化,都會(huì)引起混凝土出現(xiàn)較大的干縮。
切割時(shí)間:當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)的25%~30%時(shí),應(yīng)采用切縫機(jī)驚醒切割。切縫太早,粗骨料會(huì)從砂漿中跳脫;切縫太晚,如果產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于混凝土容許值,混凝土板就會(huì)開裂。氣溫高,混凝土強(qiáng)度增長快,切割時(shí)間要提早。溫差大,切割時(shí)間也要提早。切縫時(shí)間一般遵循的原則是“能切就切,寧早勿晚”。切縫機(jī),宜采用機(jī)型小,轉(zhuǎn)速快,振動(dòng)小的,在混凝土澆注幾小時(shí)內(nèi)即可切割。
3.斷板切縫處理
(1)直接灌入法:對(duì)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(cè)各約15cm,平行縮縫鋸切兩條7cm深的橫縫,兩鋸縫內(nèi)側(cè)鑿除7cm。沿?cái)喟鍍蓚?cè)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(shí),摻入適量膨脹劑,及時(shí)振搗密實(shí)并抹平。 (作者單位為鄭州煜峰工程咨詢有限公司)