摘要:公路的建設(shè)得到我國的大力發(fā)展,有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的增長。一些水泥混凝土公路出現(xiàn)較為嚴(yán)重的裂縫問題,對(duì)交通造成極大的不便,采取有效的裂縫防治措施有利于公路的建設(shè)發(fā)展。本文說明了水泥混凝土路面的施工流程,闡述了水泥混凝土路面裂縫的類型及成因,給出了水泥混凝土路面的養(yǎng)護(hù)與維修方法。
關(guān)鍵詞:水泥混凝土路面;施工工藝;路面病害處置;裂縫防治
0"引言
隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷增長,對(duì)公路運(yùn)輸?shù)囊蟛粩嗵岣?,水泥混凝土路面得到了廣泛的應(yīng)用。但是材料或者施工工藝不恰當(dāng)?shù)仍?,?dǎo)致了水泥混凝土路面出現(xiàn)了許多裂縫問題,影響了道路運(yùn)輸?shù)陌踩?。因此如何高質(zhì)量地施工和對(duì)裂縫問題進(jìn)行防治成為了施工人員需要解決的問題。下面就此進(jìn)行討論分析。
1"水泥混凝土路面的施工
1.1"與其他類型路面相比,混凝土路面具有的優(yōu)點(diǎn)
(1)強(qiáng)度高,混凝土路面具有很高的抗壓強(qiáng)度和較高的抗彎拉強(qiáng)度以及抗磨耗能力。
(2)穩(wěn)定性好,混凝土路面的強(qiáng)度能隨著時(shí)間的延長而逐漸提高,不存在瀝青路面的那種“老化”現(xiàn)象。
(3)耐久性好,混凝土路面一般能使用20~40年,而且它能通行包括履帶式車輛等在內(nèi)的各種運(yùn)輸工具。
1.2"混凝土路面的施工程序
(1)模板安裝。模板安裝前,先進(jìn)行定位測量放樣,每10m設(shè)中心樁,核對(duì)路面標(biāo)高,面板分塊,接縫和構(gòu)造物位置。其施工模板應(yīng)采用剛度足夠的槽鋼或鋼制邊側(cè)模板。鋼模板的高度與面板的設(shè)計(jì)厚度相等,長度一般為3~5m。相鄰模板連接應(yīng)該緊密平順,底部不得漏漿,不得前后有錯(cuò)位、高低錯(cuò)臺(tái)等現(xiàn)象。
圖1"混凝土路面的施工程序
(2)傳力桿設(shè)置。通常在完成模板安裝之后,緊接著設(shè)置各種接縫的傳力裝置,包括拉桿、脹縫板、傳力桿等,通常采用傳力桿鋼筋架安裝固定,且脹縫板不允許混凝土連漿,必須完全隔斷。
(3)制備與運(yùn)送混凝土混合料。混凝土混合料的制備與運(yùn)送是混合料質(zhì)量保證的重要方面。混凝土強(qiáng)度的增長主要依靠水泥的水化作用,當(dāng)水結(jié)冰時(shí),水泥的水化作用即停止。因此,混凝土路面應(yīng)盡可能在氣溫高于+5℃時(shí)施工,在晝夜溫差低于+5℃和最低氣溫低于-3℃施工時(shí),應(yīng)采用高等級(jí)快凝水泥,或摻入早強(qiáng)劑,或增加水泥用量。
在持續(xù)5晝夜寒冷和晝夜平均氣溫低于+5℃,夜間最低氣溫低于-3℃時(shí),應(yīng)停止施工。
(4)攤鋪和振搗。小面積施工時(shí),可采用小型機(jī)具鋪筑混凝土路面,當(dāng)運(yùn)送混合料的車輛運(yùn)達(dá)攤鋪地點(diǎn)后,直接倒向安裝好側(cè)模的路槽內(nèi),并用人工找補(bǔ)均勻,攤鋪過程中要注意防止出現(xiàn)離析現(xiàn)象。
混凝土混合料的振搗器具,應(yīng)由平板振搗器、插入式振搗器和振搗梁配套作業(yè)。平板振搗器在同一位置停留的時(shí)間,一般為10~15s,以達(dá)到表面振出漿水,混合料不再沉落為宜。平板振搗后,用帶有振搗器、底面符合路拱橫坡的振搗梁,兩端擱在側(cè)模上,沿?cái)備伔较蛘駬v拖平隨后用直徑75~100mm的無縫鋼管,兩端放在側(cè)模上,沿縱向碾壓一遍。
(5)制筑接縫。脹縫,先澆筑脹縫一側(cè)混凝土,取出脹縫模板厚,再澆筑另一側(cè)混凝土,鋼筋支架澆在混凝土內(nèi)。壓縫板條使用前應(yīng)涂抹廢機(jī)油或其他潤滑油,在混凝土振搗后,先抽動(dòng)一下,最后在終凝前將壓縫板條抽出??p隙上部澆灌填縫料,留在縫隙下部的嵌縫板是用瀝青浸制得軟木板或油毛氈等材料制成。
橫向縮縫及縱縫,在結(jié)硬的的混凝土中用鋸縫機(jī)切割出要求深度的槽口。這種方法可保證縫槽質(zhì)量和不擾動(dòng)混凝土結(jié)構(gòu)。要掌握好切割時(shí)間,過遲因混凝土過硬而使鋸片磨損過大且費(fèi)工,而且更主要的可能在切割之前混凝土?xí)霈F(xiàn)收縮裂縫。過早混凝土因還未結(jié)硬,切割時(shí)槽口邊緣易產(chǎn)生剝落。
(6)表面整修與防滑措施。混凝土終凝前必須用人工或機(jī)械抹平其表面。用小型電動(dòng)抹面機(jī)收光,裝上圓盤即可進(jìn)行粗光;裝上細(xì)抹葉片即可進(jìn)行精光。為保證行車安全,混凝土表面應(yīng)具有粗糙抗滑的表面。在已硬結(jié)的路面上,用刻紋機(jī)將路面鋸割成深2~5mm,間距12~24mm的小橫槽。
(7)養(yǎng)生與灌縫。為防止混凝土中水分蒸發(fā)過速而產(chǎn)生縮裂,并保證水化過程的順利進(jìn)行,混凝土應(yīng)及時(shí)養(yǎng)生。通常在混凝土抹面2h后,當(dāng)表面已有相當(dāng)硬度,用手指輕按不現(xiàn)痕跡,即可開始養(yǎng)生。澆灑一層水,然后鋪上塑料養(yǎng)生膜,再鋪蓋土工布,灑水,從而阻止混凝土中水分的蒸發(fā),保證混凝土的水化作用。
灌縫工作宜在混凝土初步結(jié)硬后及時(shí)進(jìn)行。灌縫前,首先將縫隙內(nèi)泥漿雜物清除干凈,然后澆灌填縫料。理想的填縫料應(yīng)能長期保持彈性和韌性,耐磨、耐疲勞、不易老化,常用的填縫料為聚氯乙烯膠泥。
2"水泥混凝土路面裂縫的類型及成因
影響水泥混凝土路面損壞的因素有很多,氣候、水、路基土、施工水平、材料性能、行車荷載以及路面結(jié)構(gòu)等等。其裂縫的出現(xiàn)大多數(shù)是在混凝土路面形成的初期,或者是交付使用的最初階段,產(chǎn)生裂縫的根本原因在于混凝土面板的抗拉極限應(yīng)力低于破壞應(yīng)力。
2.1"按裂縫寬度及邊緣碎裂情況分為輕、中和重3個(gè)
我們?nèi)庋勰芸闯鰜淼牧芽p一般都是中度以上裂縫,此外,修補(bǔ)后的裂縫如出現(xiàn)填封料脫落老化等,按重度裂縫損壞計(jì),這主要原因是裂縫經(jīng)擴(kuò)縫之后寬度已經(jīng)達(dá)到1cm以上。
輕:裂縫寬度較窄、小于3mm,裂縫處未剝落,裂縫未貫通板厚。
中:裂縫寬度3~10mm,裂縫邊緣有碎裂現(xiàn)象。
重:裂縫較寬,大于10mm,邊緣有碎裂并伴有錯(cuò)臺(tái)出現(xiàn)。
2.2"按照水泥混凝土面板的裂縫形式分為5大類
(1)龜背狀裂縫
圖2"龜裂
其屬于表面裂縫,是由混凝土混合料早期過快失水干縮和碳化收縮引起。主要是混凝土澆筑后表面覆蓋不及時(shí),在炎熱或大風(fēng)天氣下,表面游離水分逸失,體積極劇收縮,導(dǎo)致開裂;混凝土在拌制時(shí)水灰比過大,模板墊層過于干燥,吸水大;混凝土配合比不合理,水泥用量或砂率過大;混凝土因過度振搗產(chǎn)生離析而導(dǎo)致裂縫等。
(2)橫向裂縫。主要是切縫不及時(shí),切縫深度過淺;切縫未到邊緣或一條縫分多次切割;混凝土路面板厚度與強(qiáng)度不足,在交通荷載和溫度應(yīng)力作用下產(chǎn)生強(qiáng)度裂縫;混凝土路基不均勻沉陷而導(dǎo)致板底脫空而斷裂;混凝土配合比不合理或失控;養(yǎng)護(hù)不及時(shí)而使水分蒸發(fā)過快;施工時(shí)振搗不均勻等。
圖3"橫向裂縫
(3)縱向裂縫。主要是路基發(fā)生不均勻沉降;基層不穩(wěn)定;強(qiáng)度裂縫等。
圖4"縱向裂縫
(4)交叉裂縫。主要是混凝土強(qiáng)度不夠,尤其是抗折強(qiáng)度偏低;路基的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性差;水泥的水化反應(yīng)和堿骨料反應(yīng)所致。
圖5"板角斷裂
(5)板角斷裂。產(chǎn)生的主要原因是混凝土振搗時(shí),在模板四角周邊漏振或振搗不實(shí);水泥質(zhì)量差,強(qiáng)度不足;模板拆除過早或拆模時(shí)損壞邊角;板邊、角在養(yǎng)生期間有施工機(jī)械碾壓或外力作用;基層材料不合要求,板角隅處的地表水下滲后,在交通荷載作用下,逐步產(chǎn)生塑性形變積累,使角隅處應(yīng)力集中,板下產(chǎn)生唧泥淘空和不均勻沉降,導(dǎo)致板角斷裂。
3"水泥混凝土路面的養(yǎng)護(hù)與維修
3.1"填縫料的填補(bǔ)
填縫料常因高溫被擠出而失落,日久老化而失去彈性,因此,一般在冬季縫隙增寬時(shí)增補(bǔ)或更新填縫料,使縫隙填料保持飽滿不滲水,避免雜屑物等不可壓縮的材料混入。
3.2"裂縫的修補(bǔ)
對(duì)較小裂縫,應(yīng)及時(shí)將裂縫內(nèi)的塵土清除干凈,再灌滿瀝青砂封縫;或用環(huán)氧樹脂膠結(jié)。對(duì)嚴(yán)重的裂縫,宜先將松動(dòng)部分鑿掉并清除干凈后,在干燥情況下,用液體瀝青涂刷縫壁,再填入瀝青砂搗實(shí)、熨平,并以細(xì)砂覆蓋。裂縫的修補(bǔ)工作宜在秋末冬初縫隙較寬時(shí)進(jìn)行。
3.3"碎裂、剝落、局部磨損和坑洞的修補(bǔ)
先將塵土碎屑清除干凈,再用1:2水泥砂漿或硫磺水泥填補(bǔ)。硫磺水泥強(qiáng)度高,能與多種材料粘結(jié)快硬,不需養(yǎng)生,并有耐酸抗?jié)B作用?;蛳韧糠蟓h(huán)氧樹脂或水泥漿,然后用摻有早強(qiáng)劑的混凝土填補(bǔ)。
3.4"斷裂的處理
根據(jù)斷裂位置把混凝土鑿成深約0.05~0.07m的長方形槽,刷洗干凈后,用水泥砂漿涂抹槽壁和地面,然后以混凝土填補(bǔ)。
4"結(jié)語
綜上所述,在進(jìn)行水泥混凝土路面的施工時(shí),從施工經(jīng)驗(yàn)和有價(jià)值的文獻(xiàn)資料中可以知道水泥混凝土路面的性能會(huì)在長時(shí)間使用和自然因素的影響下逐漸降低,要治理路面裂縫這種問題,對(duì)于施工人員來說要加以重視,從施工的第一天開始,規(guī)范實(shí)施每一個(gè)步驟,以預(yù)防為主,防治結(jié)合,及時(shí)處理出現(xiàn)的問題,延長公路的使用壽命。
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