預(yù)防西泉眼水庫壩頂水泥混凝土路面出現(xiàn)早期斷板病害的措施

楊超

(哈爾濱市江堤維修管理處，哈爾濱150000)

西泉眼水庫位于哈爾濱市東南部尚志市、五常市、哈市阿城區(qū)交界處的平山鎮(zhèn)，阿什河中上游西泉眼村附近，距哈爾濱市中心93 km。2009年9月21日開始施工的，西泉眼水庫壩頂加固工程是一項非常重要的工程，它要求其重要的分部工程質(zhì)量均要達到優(yōu)良標準，壩頂路面做為本項工程最后施工的一個分部工程，竣工日期為2009年10月13日。在工期上、質(zhì)量上均要達到設(shè)計及規(guī)范規(guī)定的標準，為保證本項工程的施工質(zhì)量，特制定了控制水泥混凝土路面常見的質(zhì)量通病措施，尤其是早期斷板的措施。

1 質(zhì)量問題及現(xiàn)象

水泥混凝土路面有其產(chǎn)生板體作用，抗彎拉強度大，彎沉變形小的優(yōu)點，但在施工中也存在一些缺點，如:在縱向、橫向、斜向裂縫發(fā)展而折斷成兩塊以上的水泥混凝土路面板，稱為斷板。其特征是裂縫貫通全厚和板面?；炷谅访姘鍧仓瓿珊螅赐耆不烷_放交通就出現(xiàn)的斷板稱為早期斷板或施工斷板。

2 原因分析

1)混凝土板的切縫深度不夠，不及時，以及壓縫距離過大。由于機具障礙或操作人員切縫時間掌握不準確或切縫深度不夠，造成混凝土內(nèi)應(yīng)力集中，在混凝土的薄弱處形成不規(guī)則的橫穿裂縫，在切縫前由于混凝土收縮出現(xiàn)早期開裂?？擅扛?～4條切縫做一條壓縫。

2)車輛過早通行。某些施工作業(yè)面，由于受到地理條件的限制或因混凝土養(yǎng)護作業(yè)需要而在混凝土強度不足條件下過早地通車，產(chǎn)生荷載應(yīng)力，這是裂縫的又一個原因。

3)原材料不合格，水泥體積安全性差;水泥強度不足影響混凝土的初期強度，使開裂斷板的機率大大增加;水泥的水化熱高、收縮大、也易導(dǎo)致開裂;集料含泥量及有機質(zhì)含量超標;水泥與骨料的界面黏結(jié)不良，往往是產(chǎn)生初期開裂的薄弱部位。

4)由于基層材料的強度不足，水穩(wěn)性不良，以致受力不均，出現(xiàn)應(yīng)力集中而導(dǎo)致的開裂斷板。

5)基層標高控制不嚴和不平整:①基層標高控制不嚴，或支模時基層被破壞，造成路面厚度不一致，過薄處或厚薄交界處成為薄弱斷面，在混凝土收縮時難以承受拉應(yīng)力而開裂。②基層不平整會大大增加與其混凝土界面的摩阻力，易在較薄弱處開裂;用松散材料處理基層標高失控或不平整時，上層混凝土拌合料的水分或砂漿會下滲或被基層吸收，使下部混凝土變的疏松，強度下降。③基層干燥會吸收混凝土拌合物中的水分，使底部混凝土失水，強度降低，導(dǎo)致開裂;

6)混凝土配合比不當:①單位水泥用量偏大?；炷林幸鹗湛s的主要是水泥石部分，過多的水泥用量，必然會導(dǎo)致較大的收縮。②水灰比偏大。下雨后沒有及時測試砂石料的含水量，調(diào)整施工配合比，引起混凝土出現(xiàn)較大的收縮變形，也增大了水泥水化初期骨料表面的水膜厚度，影響了混凝土強度。③施工中各種材料計量不準，影響混凝土的強度。

7)施工工藝不當:①攪拌不足或過分，振搗不密實，形成的混凝土強度不足或不均勻，導(dǎo)致早期開裂斷板。振搗時間不宜過長，否則會造成分層，粗骨料沉入底層，細集料留在上層，強度不均勻，表面收縮裂縫增加。②混凝土澆筑間斷。因停電、機械故障、運輸不暢、氣候突變、停料等原因使混凝土澆筑作業(yè)中斷，再澆筑時未按施工縫處理，新舊混凝土由于結(jié)合不良和收縮不一致形成一條不規(guī)則的接縫。③養(yǎng)生不及時或養(yǎng)護方法不當，尤其是氣溫高、濕度小、風(fēng)速大的不利條件下，會使混凝土表面水分蒸發(fā)太快，從而形成干縮裂縫。④傳力桿安裝不當，上下不翹曲，則在混凝土伸縮和傳力過程中混凝土就會被破壞，形成裂縫破壞。⑤在日溫差較大的季節(jié)和地區(qū)，混凝土表面修整過程中，要避免陽光直接照射，整修后要覆蓋養(yǎng)生，防止混凝土白天過多的升溫，造成夜間降溫時收縮過大。

3 預(yù)防措施

1)做好壓縫及時切縫。每隔3～4條切縫做一條壓縫;根據(jù)施工現(xiàn)場氣溫及水泥品種試驗確定最早切縫時間，合適的切縫時間應(yīng)控制在混凝土已達到足夠的強度，而收縮變形受到約束時產(chǎn)生的拉應(yīng)力仍未將混凝土面板拉斷的時間范圍內(nèi)，經(jīng)驗表明，切縫時間以施工溫度與施工后時間的乘積為200－300個溫度小時或混凝土抗壓強度為5～10 MPa較為合適。

2)控制交通車輛。避免在混凝土強度不足的條件下，過早開放交通，養(yǎng)護車輛也應(yīng)避免直接在面板上通行。

3)合格的原材料是保證混凝土質(zhì)量的必要條件。對于安定性差及強度不足的水泥應(yīng)禁止使用;盡量使用旋轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的發(fā)熱量少、收縮量小的道路硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。集料(砂、碎石)含泥量超標時應(yīng)更換料源，選擇合格的、含泥量較少的材料，或?qū)⑵湔J真沖洗至達到要求方可以使用。對有機質(zhì)含量超標的集料應(yīng)嚴格禁止使用。

4)強度、水穩(wěn)性、基層標高及平整度的控制:①嚴格控制基層的鋪筑質(zhì)量、強度及水穩(wěn)性以及基層頂面標高，確?；炷谅访姘搴穸鹊木鶆蛞恢?。②按水泥混凝土路面平整度要求控制基層平整度，采用加鋪塑料薄膜等方法減少水泥混凝土路面板與基層的摩阻力。③對于標高不足的基層應(yīng)堅決返工重做，禁止采用拋撒松散基層材料的填補標高的方法。④加強基層的養(yǎng)護工作，保持基層的濕潤狀態(tài)，直至澆筑水泥混凝土路面板。支模板時，注意保護基層。

表1 基層質(zhì)量控制允許偏差

5)混凝土配合比的控制措施:按試驗確定的混凝土配合比準確配料。集料的含水量要及時通過試驗取得，控制適宜的用水量，保持水灰比的準確性見表2。

表2 混凝土配合比配料

6)施工工藝的控制:混凝土的攪拌時間要根據(jù)機械性能準確掌握，最長拌合時間不應(yīng)超過最短拌合時間的3倍;振搗應(yīng)均勻密實，避免漏振或超振等質(zhì)量問題及現(xiàn)象產(chǎn)生，見表3。

表3 混凝土最短攪拌時間

混凝土路面開盤前，要確保設(shè)備的完好性。

重視混凝土面板的養(yǎng)生，采用優(yōu)質(zhì)養(yǎng)護劑，或濕法養(yǎng)生，不要采用沒有覆蓋物僅靠灑水的養(yǎng)生方法。

正確安裝傳力桿，防止上下翹動，可以采用雙模板控制。

在晝夜溫差較大的季節(jié)或地區(qū)，混凝土表面修整過程中，要設(shè)遮陽棚、避免陽光直接照射。

4 效果驗證

在施工過程中，在施工現(xiàn)場對施工質(zhì)量進行全員控制，預(yù)留的混凝土試塊分別進行標準養(yǎng)護和現(xiàn)場同條件的養(yǎng)護，經(jīng)過計算混凝土28 d齡期抗壓試驗結(jié)果均符合設(shè)計要求。計算公式如下:

5 結(jié)語

產(chǎn)生混凝土早期斷板的原因還有許多，本文僅從施工質(zhì)量預(yù)防控制角度分析了出現(xiàn)斷板的原因，制定相應(yīng)的預(yù)防控制措施，達到了預(yù)期的效果。為將來類似工程的施工，在施工質(zhì)量控制措施上提供了極為寶貴的經(jīng)驗。

［1］ 葉柳.設(shè)計技術(shù)要求及說明［R］.哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，2008.

［2］ 李華，金志強，等.公路水泥混凝土路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范［S］.北京:中華人民共和國交通部，2001.

［3］ 水泥混凝土路面施工現(xiàn)場控制要點［S］.北京:中國計劃出版社，2003.

［4］ 文德云.公路工程施工現(xiàn)場控制要點［M］.北京:人民交通出版社，2003.

［5］ 楊宗銓，沈興華，等.SL176－2007水利水電工程施工質(zhì)量檢驗與評定規(guī)程［S］.北京:中華人民共和國水利部，2007.