水泥混凝土路面板破壞的原因和技術(shù)指標(biāo)控制

陳文廣

摘要:本文分析了水泥混凝土路面板破壞的原因,提出了主要技術(shù)指標(biāo)的控制措施,供大家參考。

關(guān)鍵詞:公路;水泥混凝土路面;質(zhì)量控制;配合比

1 前言

水泥混凝土路面的承載能力大,耐磨性、水穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性均好,并且使用壽命長、日常維護(hù)費(fèi)用少。而瀝青混凝土路面高溫穩(wěn)定性能差,日常養(yǎng)護(hù)費(fèi)用高。尤其近幾年以來瀝青價格上調(diào)幅度較大,且優(yōu)質(zhì)瀝青供不應(yīng)求。因此,在干線公路和城市道路中修筑部分水泥混凝土路面是可行的。但是,水泥混凝土路面在施工后易出現(xiàn)裂縫、斷板和錯臺等病害。下面針對水泥混凝土路面的施工質(zhì)量控制問題進(jìn)行探討。

2 水泥混凝土路面板破壞的原因

2.1 路基施工方面的原因

路基填筑使用了不適宜的材料。公路路基施工規(guī)范規(guī)定,在通常情況下,不能被壓實(shí)到規(guī)定的密實(shí)度和不能形成穩(wěn)定填方的材料不能用于路基填筑。如:沼澤土,泥炭、含有樹根、雜草和易腐朽物質(zhì)等材料;液限指數(shù)大于50%,塑限指數(shù)大于25%的材料;有機(jī)質(zhì)含量大于3%的材料;壓實(shí)含水量和最佳含水量之差大于2%的材料等等。但是,由于施工單位在路基填筑材料方面控制不嚴(yán),使用了不適宜材料從而造成路基下沉或塌方,以致影響路面直到路面混凝土板破壞。

軟基處理不當(dāng)。在軟土地段路基填筑前,應(yīng)該首先探明地基承載力,然后采取合理的軟基處理方案和施工工藝。軟基處理方案一般有:混凝土回填土方、石方、或砂礫、袋裝砂井,塑料排水板,土工布,土工格柵或以上兩種方案組合等,但是施工時,往往由于采取軟基處理方案或施工工藝不合理、施工時未認(rèn)真按要求處理或處理不完善等給路基的穩(wěn)定造成了隱患,形成路基的沉陷或滑移,最終影響路面混凝土板。

2.2 路面施工方面的原因

路面基層施工質(zhì)量不合要求。路面基層一般有底基層和面基層。底基層為級配砂礫集料,面基層為水泥穩(wěn)定類集料。路面開始施工前要求路槽應(yīng)清理干凈,標(biāo)高應(yīng)嚴(yán)格控制,否則會影響基層的設(shè)計厚度。底基層集料細(xì)長及扁平的顆粒不得超過20%,且不得含有粘土塊、腐殖質(zhì)等有害物質(zhì),集料必須有良好的級配,級配曲線應(yīng)接近圓滑并居中。水泥穩(wěn)定類集料面基層,在鋪筑前,應(yīng)將底基層面上的所有浮土、雜物全部清除,并嚴(yán)格地整形和壓實(shí)。水泥穩(wěn)定集料的級配要求良好,水泥質(zhì)量要求穩(wěn)定,水泥用量應(yīng)嚴(yán)格按試驗配合比加入。施工單位在施工時,往往容易忽視的是使用集料的級配不好,含有粘塊及有害物質(zhì)的材料來鋪筑基層;路基、底基層、面基層的標(biāo)高控制不嚴(yán);水泥穩(wěn)定集料含水量控制不準(zhǔn);水泥用量不足等,這樣嚴(yán)重影響了基層的質(zhì)量,直至路面板遭破壞。

路面水泥混凝土板施工方面的問題。水泥混凝土面層施工,往往施工的厚度未達(dá)到設(shè)計要求,主要是基層施工標(biāo)高控制不嚴(yán)所引起;粗集料不具有良好的級配,細(xì)長及扁平的顆粒含量太高;細(xì)集料和粗集料中含泥量過高,降低了混合料的粘結(jié)度;所用水泥質(zhì)量不穩(wěn)定或已過期;水泥混凝土在澆筑過程中未完全振搗密實(shí),蜂窩麻面較嚴(yán)重,這樣勢必影響混凝土板本身的質(zhì)量,而造成損壞。

3 水泥混凝路面主要指標(biāo)的質(zhì)量控制

3.1 抗折強(qiáng)度指標(biāo)的控制

強(qiáng)度是水泥混凝土的主要性能,分為抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等。目前由于我國混凝土混合料配合比組成設(shè)計尚無控制抗折強(qiáng)度的具體規(guī)定,因此,在公路工程中水泥混凝土一般按抗壓強(qiáng)度做配合比設(shè)計,按抗折強(qiáng)度作施工質(zhì)量檢驗。

3.1.1 骨料質(zhì)量對混凝土抗折、抗壓強(qiáng)度的影響

不同質(zhì)量、不同級配的混合料,其抗折、抗壓強(qiáng)度的差異很大。但水泥混凝土路面的主要力學(xué)指標(biāo)是抗壓強(qiáng)度,它必須符合設(shè)計要求,小尺寸集料必須用足,大尺寸集料不能過多。這樣才容易全面滿足混凝土路面的各項技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要求。

3.1.2 混凝土配合比設(shè)計

混凝土配合比設(shè)汁除要考慮對普通混凝土配合比設(shè)計的影響因素外,還要考慮混凝土易脫水的程度和脫水過程中混凝土體的壓縮。脫水最越大,體積縮量與脫水量之比(密實(shí)系數(shù))越大,強(qiáng)度提高越多。但應(yīng)注意的是這并不等于原始加水量(水灰比)越大越好。此外,真空吸水主要是增加混凝土的早期強(qiáng)度,對其最終強(qiáng)度影響不很大,但路面建成后要經(jīng)受車輛長期反復(fù)荷載作用,所以還應(yīng)保證足夠的水泥用量。

3.2 水泥混凝土路面平整度指標(biāo)控制

水泥混凝土路面板的平整度是使用質(zhì)量的最重要指標(biāo)。平整度高的路面,不但可以提高通過能力,提高經(jīng)濟(jì)效益,而且還可以減少對面扳的沖擊力,從而延緩甚至避免錯臺、卿泥、斷裂現(xiàn)象的發(fā)生,從而延長路面他用壽命。

影響路面平整度的因素很多,從施工方面講主要有以下幾點(diǎn):

模板安裝時很難做到模板頂標(biāo)高和模板接頭處無差,模扳的失穩(wěn)、變形及模頂?shù)哪p(磨損后沾染的砂漿很難清除凈)都會給平整度帶來“先天不足”。

水灰比控制不嚴(yán),拌和料時稀時稠,攤鋪不均勻,使混凝土在硬化過程中收縮不均勻,影響平整度。

混凝土拌制時間不足,拌和料組成成分不均勻或運(yùn)料過程中產(chǎn)生離析現(xiàn)象,致使混合料中漿體數(shù)量少、收縮值小,漿體集中處骨料較少,收縮值大。

配料末采取準(zhǔn)確秤量,致使水灰比忽高忽低,含砂量時多時少,影響坍落度及和易性,造成真空脫水率不均勻,導(dǎo)致最終水灰比和密實(shí)度的不均勻。

漏振、振搗不足或振搗過度,除了會使?jié){體分布不均勻外,自身還會產(chǎn)生密文度的不均勻,影響平整度指標(biāo)。

真空脫水時間掌握不當(dāng),致使中部和表層已達(dá)裂塑性強(qiáng)度,邊部和下層卻仍是彈軟狀態(tài),造成剩余水灰比分布不勻。

3.3 水泥混凝土路面板厚指標(biāo)

制混凝土板厚是保證使用壽命的基本指標(biāo),混凝土路面扳厚主要靠加強(qiáng)檢測和提高基層平整度來控制、具體控制方法如下:

水泥混凝土澆筑前對模扳進(jìn)行檢查a檢查模扳尺寸,模板高度必須與路面板設(shè)計厚度一致。b檢查模板剛度。禁止使用變形大、頂面不平順、缺邊少角的模扳。檢查模板的安裝質(zhì)量。要求位置、高程準(zhǔn)確、線條順直、接頭平整、牢固,在振搗混凝土?xí)r不下沉、不變形、不位移。

混凝土澆筑以后的檢查?；炷翝仓院?在振搗過程中如果發(fā)生模板沉陷或傾斜,面板平整度差等現(xiàn)象,說明實(shí)際板厚度可能不合格,因此,還要鉆孔取樣,最終確定實(shí)際板厚的合格率。

3.4 水泥混凝土路面接縫質(zhì)量控制

接縫是水泥混凝土路面特有的薄弱環(huán)節(jié),它是產(chǎn)生錯臺、卿泥和斷裂病害的主要發(fā)源地,是影響路面平整度和傳荷能力的主要因素。接縫施工質(zhì)量對水泥混凝土路面的使用壽命影響很大,因此必須引起重視。

縮縫?？s縫分壓縫、割縫兩種形式。由于畫線割縫是確保接縫處強(qiáng)度、平整度及接縫順直的有效工藝,不但保持混凝土面扳邊角完好無損,線條平直美觀,施工簡易質(zhì)罱好,而且可以連續(xù)澆筑,加快施工進(jìn)度,便于流水作業(yè),又有利于應(yīng)用真空脫水工藝。

縱縫?？v縫有企口縫、平縫兩種形式。平縫分設(shè)拉桿與小沒拉桿兩種做法。城市道路采用口縫形式居多,而公路上采用平縫形式的較多。立去修筑的混凝土路面的調(diào)查情況看,無論是企口縫還是平縫,當(dāng)末沒拉桿時,都有局部拉開錯臺病害出觀。所以建議高等級公路混凝土路面的縱縫最好采用企口加拉桿的形式。對三、四級公路可視具情況和施工條件而定,可不設(shè)拉桿。縱縫間距原則上以一個匝道寬為準(zhǔn)。為保證其接縫的順直,必須嚴(yán)格控制模板質(zhì)量及模板的安裝質(zhì)量,最好用畫線剔順的方法將縱縫線修正順直后再澆筑相鄰板,特別是彎道上,畫線剔順是消除折線、確?？v縫線圓滑的最有效辦法。

結(jié)束語

施工質(zhì)量的檢查、驗收與控制應(yīng)貫穿于整個水泥混凝土施工過程,并對各工藝過程、技術(shù)環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)。在采用規(guī)范要求的檢查驗收標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)時,必須了解、把握其產(chǎn)生的原因,才能有效地進(jìn)行質(zhì)量控制。