摘要:水泥混凝土路面在我國得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展,但由于水泥混凝土路面的自身特點,其早期斷板難以避免。本文對預防早期斷板的措施進行了分析,可為今后的工程施工提供借鑒。
關(guān)鍵詞:水泥路面早期斷板預防措施
水泥混凝土路面是目前高速公路主線及收費廣場設(shè)計中應(yīng)用最廣泛的一種設(shè)計結(jié)構(gòu),但到目前為止,水泥混凝土的強度、彈性、收縮、耐久性能等方面決定了早期斷板是不可避免的。下面結(jié)合大廣高速公路滸灣收費站水泥混凝土路面施工,對水泥混凝土路面早期斷板的質(zhì)量病害提出一些預防措施。
水泥混凝土路面的施工控制過程,是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵,要預防水泥混凝土路面的早期斷板,就必須切實把好施工質(zhì)量關(guān),在施工中預防早期斷板的主要措施有如下幾方面。
1、承重層的控制
在基層施工中,嚴格控制基層標高,使基層表面平整,是預防早期斷板的一個重要方面。若基層表面凹凸不平,不但使面板與基層間的摩阻力增大,而且使面板下面的摩阻力形成了不均勻的片狀區(qū),這樣在不均勻片狀區(qū)的邊緣部位和摩阻力集中的區(qū)域就最容易形成斷板;另一方面,當基層標高低時,澆筑的混凝土面板就偏厚,面切縫深度又是按正常板厚實施的,在混凝土凝固過程中產(chǎn)生拉應(yīng)力的作用下,就會在面板相對薄的部分產(chǎn)生不規(guī)則的裂縫形成早期斷板。
2、原材料的控制
施工中嚴格把原材料關(guān),是保證混凝土質(zhì)量的前提。材料是構(gòu)成混凝土質(zhì)量的主體,如果沒有質(zhì)量可靠的材料,就不可能保證混凝土的質(zhì)量。石料的壓碎值和硬度必須達到設(shè)計要求;選用的水泥必須強度高、收縮性小、耐磨性性強、穩(wěn)定性好,如果水泥的收縮性大,澆筑的混凝土在初期就容易開裂,出現(xiàn)早期的收縮裂縫,這些收縮裂縫繼續(xù)發(fā)展就形成斷板,同時還會出現(xiàn)松散破壞的病害;砂的選用必須是中粗砂,泥土且雜質(zhì)的含量不能超過3%。所有原材料的檢測指標都應(yīng)嚴格按規(guī)范要求來執(zhí)行。
3、配合比的控制
混凝土的配合比是水泥混凝土的靈魂,體現(xiàn)了水泥、集料和水之間合理經(jīng)濟配置的比率關(guān)系。施工中試配的強度要大于設(shè)計強度的10%~15%,才能保證設(shè)計強度的實際值。在施工中要經(jīng)常檢查骨料的級配和雜質(zhì),發(fā)現(xiàn)所購進的骨料級配與試驗配不符合時,必須及時調(diào)整施工配合比,同時還要檢查骨料的含泥量,使其不能超標,不然混凝土的強度就明顯降低,抗耐久性就差。而在施工中最應(yīng)注意的是水灰比的控制,如果水灰比時大時小,在攤鋪時,又不注意攤鋪的均勻性,就會形成水灰比的不同片區(qū),在其交界結(jié)合部位,由于混凝土凝固收縮或受熱膨脹率不同,就容易在結(jié)合部位形成裂縫和斷板。如果水灰比過大,混合料就偏稀,在其凝固形成時,收縮率就大,而縮縫的設(shè)置和施工仍按正常進行,就造成縮縫間距相對過長,在較大的收縮應(yīng)變作用下就容易形成裂縫,如果進一步發(fā)展,就形成了貫通的混凝土路面斷板。
4、施工過程的關(guān)鍵控制
4.1混合料的拌合和運輸
混凝土混合料的拌和與運輸相當程度上影響混凝土的質(zhì)量,混合料的拌和必須均勻,拌和時間不能太長也不能太短,時間太短會出現(xiàn)混合料不均勻,時間太長會出現(xiàn)離析,只有拌和時間適宜混合料才有較好的和易性。拌和時間由拌和機的性能和型號來確定,拌和必須連續(xù),不能時斷時續(xù)。拌和數(shù)量按配合比的重量,原材料計量的允許誤差為:水泥±1%,粗細骨料±3%,水±1%?;旌狭系倪\輸,特別應(yīng)注意不能發(fā)生漏漿和離析,否則要重新拌和。
4.2混合料的振搗
混合料的振搗是混凝土密實的重要手段,必須均勻有序進行,不能出現(xiàn)過振或漏振。如果振搗不均勻,造成混凝土的密實度和強度不均勻,密實度大與密實度小的水泥混凝土,產(chǎn)生了不同的彎拉應(yīng)力區(qū),在密實度小的區(qū)域內(nèi)混凝土面板下部多成蜂窩和空洞狀,形成了承受應(yīng)力的薄弱部位或區(qū)域,造成面板斷裂。
4.3混凝土的真空吸水
混凝土振搗完畢后,在其表面采用真空吸水,可將混凝土上半部分中多余的游離水吸出,從而增加了混凝土的密實度,并且使混凝土的早期強度有很大的提高,起到了防止斷板的作用,但在使用真空吸水時,其吸水墊的位置要均勻連續(xù)地放置并且保證有一定搭接范圍,使真空吸水均勻一致,不出現(xiàn)過吸或漏吸,防止因真空吸水方法不當而引起斷板。
4.4正確切縫
施工中正確切縫是預防斷板的有力措施。由于在水泥混凝土混合料的拌和、運輸、攤鋪和振搗成型過程中,在不斷地進行著水化反應(yīng),使混合料的水在不斷地消耗、蒸發(fā)而減少,當水泥達到終凝后,水泥混凝土即凝固成型,這時混凝土收縮變形也在不斷進行,并產(chǎn)生了較大的拉應(yīng)力,當混凝土路面面板與基層之間的摩阻力大于這個成型凝固產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力時,在混凝土面板承受拉應(yīng)力最薄弱的位置就被拉斷而產(chǎn)生斷板。這時能夠及時準確的切縫,就能引導混凝土面板凝固收縮,拉應(yīng)力在切縫處規(guī)則拉斷面板而避免其他位置產(chǎn)生斷板。切縫的位置和時間一定要控制嚴格,一般根據(jù)實際情況,在混凝土抹面后約三小時左右進行。
4.5正確安裝傳力桿
傳力桿的安裝必須按照設(shè)計圖紙的要求,一定應(yīng)保證傳力桿與道路中心線平行。如果傳力桿安裝偏斜,則在傳力過程中會將混凝土頂破,形成斷板。在橋涵兩頭板塊上還應(yīng)增加補強筋。
4.6養(yǎng)生和養(yǎng)護
水泥混凝土路面施工完成后必須及時覆蓋養(yǎng)生,確?;炷帘砻鏉駶櫍乐挂蚧炷寥彼a(chǎn)生干縮裂縫或斷板。同時還要及時將脹縮縫進行封堵,保證排水暢通、路基穩(wěn)定,從而預防因排水不暢使基層、路基變軟,最后導致斷板。
4.7避免產(chǎn)生較大溫差效應(yīng)
溫差效應(yīng)過大或突變,容易造成混凝土面板強度形成的不同步。當氣溫高時,上部強度的形成比下部要快;當氣溫驟降時,上部強度的形成比下部要慢。在這種情況下,面板自身在垂直剖面上,強度的形成就不同步,容易出現(xiàn)翹曲變形,使強度形成較早的部分,一旦有不規(guī)則的裂縫發(fā)生就會誘發(fā)強度較低的部位被拉斷開裂而形成不規(guī)則斷板。所以在施工時要盡量避免高溫天氣和大風天氣,避免產(chǎn)生較大的溫差效應(yīng)。
大廣高速公路滸灣收費站路面工程,設(shè)計彎拉強度為5.0MPa的水泥混凝土路面,有A、B、C、D、E匝道共5條,設(shè)計混凝土方量為14800m3 ,采用一臺150型拌和機拌和、東風自卸車運輸、小型機具方法和真空吸水工藝施工,工期一個月。在施工中嚴格按上述預防水泥混凝土早期斷板的措施,即嚴格控制基層標高、加強原材料各項指標與配合比的控制等,交工驗收經(jīng)省交通質(zhì)量監(jiān)督站檢測和評定,各項檢測指標完全滿足設(shè)計與規(guī)范要求,該單位工程評分為96.6分,達到優(yōu)良等級。