黃宜偉
【摘要】目前水泥混凝土應用廣泛,尤其是在高速公路上,但由于細節(jié)問題很多且工程量較大,在發(fā)展過程中,難免會出現(xiàn)各種病害如路面出現(xiàn)裂縫等,文章針對目前水泥混凝土路面施工中出現(xiàn)的質量通病,并對其形成原因進行分析,最后總結出有效控制水泥混凝土路面施工質量通病的技法要點。希望能起到一定的積極作用。
【關鍵詞】水泥混凝土;質量通??;原因分析;技法要點
隨著我國高速公路的快速發(fā)展,水泥混凝土路面也因其具有強度高、承載能力強、耐磨抗滑、抗凍、穩(wěn)定性好、耐久性好的特點迎來了建設的高峰期。但在里程數(shù)高速增長的同時,水泥混凝土路面給社會的印象較差,主要原因是路面斷板開裂較多、平整度差、脫皮露骨現(xiàn)象較嚴重等造成行車舒適性不及瀝青路面,給水泥混凝土路面持續(xù)發(fā)展造成了不利影響。然而問題并不可怕,可怕的是不去面對問題。所以要想解決這種問題,就需要我們對其形成的原因進行分析。
一、水泥混凝土路面施工中的質量通病及原因分析
(一)水泥混凝土路面裂縫。目前在滑模攤鋪的路面施工中最經(jīng)常出現(xiàn)的就是面板開裂、斷板,而斷板后一般均要采取整塊換板處理,給施工單位造成了不小的經(jīng)濟損失。
經(jīng)筆者在施工過程中的調(diào)查分析,這種現(xiàn)象形成原因:理論上,混凝土產(chǎn)生裂縫發(fā)展到斷板主要有三個因素:混凝土品質的因素、車輛荷載的重復作用和基層的不均勻沉降。
1、養(yǎng)生條件是解決路面開裂的關鍵,養(yǎng)生條件包括有溫度和水分,是導致裂縫的很重要的兩個條件,日溫差過大或蒸發(fā)量過高。溫度如果過高,高于混凝土路面的抵抗拉裂強度,就再加上如果風速又大,那么蒸發(fā)的速率就會加快,缺水現(xiàn)象就會產(chǎn)生進而導致斷裂。
2、基層強度過高,基層裂縫未進行處理,造成基層裂縫反射斷板。
3、在高填方路段、挖方和填方過渡段等地段由于路基本體出現(xiàn)不均勻沉降,將面板拉裂。
4、水泥質量。水泥的品種和細度或者不同種水泥混用,都會是混凝土板產(chǎn)生開裂、松散等破壞。
5、滑模攤鋪機操作不當或混凝土工作性不適應造成路面拉裂斷板。
6、路地基不均勻沉降,路基壓實度不均勻。
(二)水泥混凝土路面的平整度差。由于施工過程中,影響平整度的因素較多,故平整度的質量也是被認為是水泥混凝土路面中最難攻克的難題,通過在廣西岑興高速公路部分路段的試驗分析總結,筆者認為影響路面平整度的主要有以下幾個方面的原因:
1、工期的不合理設計以及設計單位、建設單位等對工程重視程度不夠,要求縮短時間,致使施工單位出現(xiàn)應付現(xiàn)象,使路面平整度難以達標。
2、攤鋪機操作手大多文化不高,難以理解透徹路面施工的各個環(huán)節(jié),難以做到具體問題具體分析,轉化觀念,一味的生搬硬套。故施工的路面平整度時好時壞,不能達到理想狀態(tài)。
3、施工過程中未注意基準線樁的間距,設置時一般以10~20米居多,造成基準線中間下垂,從而影響平整度。
4、水泥混凝土的和易性,可滑性較差,主要表現(xiàn)在坍落度的不穩(wěn)定。拌合出來的混凝土干濕不勻,離析現(xiàn)象較多,造成攤鋪時平整度無法保證。
5、傳力桿、拉桿植入位置的修補不到位,現(xiàn)在設計的高速公路中,為避免在橫向縮縫處出現(xiàn)早期破壞,一般均設計有φ32~φ40不等的傳力桿鋼筋,該方法能有效解決接縫處易破壞的情況。但由于傳力桿植入時,在傳力桿植入范圍內(nèi)的混凝土會出現(xiàn)程度不同的隆起,而經(jīng)過搓平梁的校正,部分還是達不到標準,需要輔助人工重點進行修補。
6、施工縫的端頭處理不合格,目前來看施工縫處的平整度合格率是最低的,因為兩塊相鄰板的施工時間不一樣,造成混凝土收縮不一樣,容易形成錯臺產(chǎn)生“跳車”現(xiàn)象。
(三)水泥混凝土路面表面出現(xiàn)坑洞、脫皮露骨,并且隨著時間的推移病害不斷加大,直接危及行車安全,經(jīng)過對坑洞、脫皮露骨地段的跟蹤調(diào)查分析,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的主要原因如下:
1、原材料質量對路面的影響。碎石、砂中含泥量不符合標準,通車后泥塊被破除導致表面變得坑坑洼洼。
2、混凝土坍落度影響。施工時混凝土離析造成空洞蜂窩現(xiàn)象,人工采用混凝土或砂漿修補后,易出現(xiàn)坑洞或脫皮露骨。
3、施工時,防護措施不到位。如下雨導致剛剛完工的路面出現(xiàn)脫皮露骨的現(xiàn)象。
二、控制水泥混凝土路面質量通病的技術要點
(一)加強水泥混凝土路面原材料的控制,進場前控制好原材料的質量是路面能否成功的前提。水泥盡量選用道路硅酸鹽水泥,試驗檢測時特別要注意控制水泥的抵抗拉裂強度。另外,對水泥的的品種、細度、安定性以及水泥中混合材料的比重也要定期加以檢測;外加劑方面,要能滿足施工混凝土路面所要求的較低水泥用量下的高抗折強度;同時使拌合的混凝土達到良好和易性、可滑性的要求;集料方面,要控制好含泥量,含泥量應小于2%。此外粗集料還要控制其最大粒徑,根據(jù)以往經(jīng)驗表明混凝土抗折強度最高時粗集料的最大粒徑在20~30mm之間。
(二)在選定的原材料上交叉組合,多種試配,不斷優(yōu)化水泥混凝土配合比設計。不僅僅要滿足水泥混凝土路面的物理力學指標,還要考慮到工作性和經(jīng)濟性。
1、減水劑的選用?;炷翜p水劑是混凝土所有外加劑中使用最廣泛的外加劑。減水劑的功能是在不減少水泥用水量的情況下,改善新拌混凝土的工作度,提升混凝土的流動性。因此必須采用高效緩凝減水劑,保證混凝土較好的工作性,同時達到延遲混凝土凝固的要求。
2、粗、細集料級配的組成原則。粗集料一般要采用兩級配以上集料進行摻配,有條件的可以采用三級配更好,粗、細集料應質地堅硬、耐久、潔凈。碎石最大粒徑不大于31.5mm,級配需符合要求;細集料可以采用天然砂,要將砂的細度模數(shù)控制在2.0—3.5之間,否則將嚴重影響路面的抗折強度和增大干縮變形。
3、單位水泥用量,單位水泥量過大會使水泥漿量增多,安定性減弱,抵抗拉裂強度變?nèi)酢?/p>
(三)攤鋪現(xiàn)場的質量控制
1、專人指揮自卸車,盡量準確卸料,人工布料應用鐵鍬反扣,嚴禁拋擲。認真細對待路面試驗段鋪筑,注重工作總結,確定原材料的質量、人員安排的合理性、機械的最佳組合方式、施工方法等,用以指導實踐。
2、在開工前,準備工作要做到位。所有隆起、空鼓的基層應進行清除并使用相同的基層料重新修補防止路面反射裂縫的出現(xiàn)。
3、高填方路段、挖方和填方過渡段等地段必須加設鋼筋網(wǎng),下沉較多的地段還應增加雙層鋼筋網(wǎng),以防止路基下沉拉裂面板。
4、避免高溫、大風天氣進行施工,將施工的時間調(diào)整為晚上到次日早上施工,這樣可有效減少冷縮裂紋造成斷板現(xiàn)象的發(fā)生。
5、施工前應測定水泥的溫度,水泥最高溫度不能超過65℃,如超出必須等冷卻后才能用于施工,這樣可有效降低水泥水化熱,減少裂紋的產(chǎn)生。
6、設置好平滑順適的攤鋪機行走的基線,以5米1個樁為宜,并依次檢查板厚,并對不合格的部分微調(diào),避免板厚不均造成斷板。
7、路面施工之前,檢測人員必須對材料進行含水量檢測,尤其是砂和小碎石。攤鋪時的松散混凝土應略高過模板頂面設計高度的10%左右。在攤鋪時,要將混合料用大鐵耙子耙散,再用鏟子鋪平,以免出現(xiàn)空洞蜂窩。
8、攤鋪時應控制好行進速度,一般以0.8~1.5米/分鐘為宜,盡量保證攤鋪的連續(xù)性,如太快則容易出現(xiàn)停機待料現(xiàn)象,使搓平梁在停機位置的混凝土表面形成1-2mm的凹槽,影響平整度。
9、對每隔5米一道的傳力桿植入位置應安排專人用超級人工抹平器進行修補,消除傳力桿植入造成的混凝土表面微小隆起。
10、每天施工結束后的施工縫處理,必須安排專人負責,掛線后用6米直尺控制其平整度。如條件允許,還可以采取切除部分端頭混凝土的作法,保證施工縫處的平順。
11、路面施工后,養(yǎng)護劑對保護路面不裂縫也起到了一定的積極作用,當然,它的濃度與次數(shù)都應根據(jù)氣候條件如空氣濕度等來決定。噴灑完養(yǎng)護劑后盡量再履蓋一層薄膜,確保水份不蒸發(fā),作到養(yǎng)護“雙保險”。同時養(yǎng)護時間應不少于14天。
12、路面切縫應根據(jù)天氣情況掌握好時間,切縫時以不崩邊、不斷板為最佳時間,切縫的深度一般為不小于板厚的1/4。
三、結語
總之,要抓好高速公路混凝土路面的質量,除了要保證路基質量,還要嚴格控制材料質量。通過以上措施的實施,筆者參與修建的廣西岑興高速公路K2+130~K26+182段水泥混凝土路面有效消除了水泥路面的一些質量通病,取得了較好的效果。但水泥混凝土路面施工受地域性影響較大,施工中要根據(jù)季節(jié),氣候的不同靈活掌握,加以區(qū)別,有針對性地采取一些相應措施,才能建設出高質量的水泥混凝土路面。
參考文獻
[1]韓立巖.論水泥混凝土在高速公路施工中需注意的環(huán)節(jié)[J].黑龍江交通科技,2013,36(1):93,95.
[2]李崗.農(nóng)村公路水泥混凝土路面施工質量的控制[J].交通世界(工程技術),2014,(9):284-285.
[3]衛(wèi)小凱.水泥混凝土路面施工技術研究[J].交通標準化,2014,42(9):40-42.
[4]王小川.水泥混凝土路面裂縫成因及預防治理對策[J].交通世界(工程技術),2015,(8):128-129