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论水泥混凝土路面早期破坏因素与质量控制

2013-04-17莫才科

交通运输研究 2013年2期
关键词:集料面板路面

莫才科

(黔南州交通建设公司,贵州 黔南 558000)

0 引言

水泥混凝土路面在我国公路建设中应用广泛,特别是在我国乡镇道路建设中的覆盖面更为广阔。水泥混凝土路面拥有经济效益高、强度高、耐久性好、经济效益高、维护费用低及利于夜间行驶等特点。尤其是在砂石材料及水泥充足的区域,更能有利于降低水泥混凝土路面的修筑成本。然而,在实际水泥混凝土路面的建设过程中,常会因各种因素在通车后不久发生路面损坏,甚至有时还未通车便出现较多断板。下面笔者根据多年的实践经验,将造成路面面板损坏的因素及防治措施总结如下。

1 水泥混凝土路面面板损坏的原因

1.1 软基处理不当

在软基施工之前,应先对地基承载力进行探查,并针对探查的实施情况采取相应的处理方案。软基的处理方案主要有回填砂砾或土石方、塑料排水板、袋装砂并、土工格栅、土工布或综合以上方案使用。然而在施工过程中常常因采用的软基施工工艺或处理方案不合理,或未严格按要求进行施工处理等,从而降低了路基的稳定性,造成形的路基滑移、沉陷等,进而最终导致水泥混凝土路面面板损坏。

1.2 水泥混凝土伸缩受限

在面层摊铺前,基层由于受到行车碾压,表面凸凹不平。基层表面若出现凹陷,不但会增加基层与面板间的摩擦力,而且使得不同区域面板下的摩擦阻力不同,从而造成不均匀片状区,在不均匀片状区中摩擦阻力集中的部位及其边缘部位极易形成断板。水泥混凝土和水泥稳定碎石相结合所形成的摩阻力远远高于水泥混凝土和灰土结合形成的摩阻力。这也正是较高级别的城镇水泥混凝土路面的断板反而高于乡道的原因所在。当水泥混凝土失去水分收缩时所形成的内应力高于其抗拉强度时,再加上水泥混凝土和基层之间存在极大的摩阻力,使水泥混凝土的伸缩受到限制,便会从薄弱环节断裂而形成裂缝,最终造成断板的形成。

1.3 原材料质量控制不过关

常见的影响路面面板质量的原材料因素有:没有采取较高级配的粗集料,扁平和细长颗粒所占的比例过高;集料的含泥量太大,使混合料的粘结度降低;所用水泥质量不过关或过期失效;没有严格按标准养生,过早通车,导致基层强度下降,出现裂缝。使用过程中,裂缝往往会反射到面板,实际上大部分裂缝均是横向贯穿于两块混凝土板,而且还会继续延伸,为常见的反射裂缝。

1.4 路面基层施工因素

施工因素主要包括:

a)路面混凝土拌制称量控制过于宽松,水灰比及级配不合理,混凝土混合不够均匀,使得混凝土的相对强度及收缩率相差过大;

b)在施工过程中,施工单位常常会放宽集料的级配,基层铺筑时过多使用含有有害物质及私块的集料;基层和路基的标高不一,水泥稳定集料中的水分含量得不到准确控制、水泥含量过低等可对基层质量造成严重影响的因素;

c)模板安装不当和传力杆、拉杆位置误差的影响,其中由于模板安装不当导致缝壁不垂直,胀缝中嵌缝板与压缝板条未对齐,当行车荷载集中在接缝边缘时,路面板和路基都将产生较大的应力集中,促使接缝处传荷能力降低,接缝两侧产生不均匀沉降,出现错台,当传力杆、拉杆位置误差较大,接缝内有搭接或进入坚硬性杂屑而未及时清理时,胀缝滑动传杆一端套筒堵塞,使其滑动功能受阻时都将造成混凝土板挤碎等病害。

2 路面原材料的质量控制

2.1 控制水泥质量

在道路施工设计时要充分结合道路的级别、铺筑时间、工期、资金情况及施工方法等因素,尽量选用抗折强度高、干缩小、耐疲劳、抗冻性及耐磨性高的水泥;同时,当水泥进场后,要对其生产厂家、产品化验报告单等进行严格检查,并对其标号、品种、包装、生产日期、数量等检查,必要时可进行抽样化验验收,看是否符合各项规定标准;在现场对水泥的强度、细度、体积安定性及凝结时间进行抽检试验,尤其是必须严格控制水泥的安定性指标;施工中所选用水泥的各项指标必须具有相应资质试验室的复验合格报告。

2.2 控制骨料质量

在集料的选用过程中,水泥混凝土路面中集料的最大粒径要以具体的施工设计要求而定,若采用碎石,其直径应控制在30mm以内;若采用砾石,其直径应控制在20mm以内;还要选用科学的级配,对片针状颗粒含量要严格控制,通常在细集料中的含量没有严格限制,而在粗集料中长针状及薄片状颗粒的含量应小于15%;集料应具有相应质量标准的强度要求,应选用强度在混凝土标号1.5倍以上的粗集料,且其压碎值应控制在20%以内;对集料中的泥土含量要严格控制;砾石料在使用前要利用高压水进行冲洗或采用其它相应措施,处理完后禁止长时间露天堆放,使用的水泥及砂石料必须在施工现场进行罐装,以防止污染影响其性能。

2.3 控制混凝土配合比质量

混凝土配合比的质量指标主要有耐磨、强度、耐久及混凝土拌合物的和易性等,上述各项指标必须满足道路的设计要求。此外,在我国北方寒冷地区还要充分考虑其抗冻性是否符合使用要求。在进行计算及试配时要根据水灰比及强度关系曲线来确定,同时以抗压强度为配合比设计依据,以抗折强度进行强度检验。通常情况下,混凝土试配强度应在设计强度的110%~115%;在对混凝土拌合物的和易性进行塌落度测定试验时,一般塌落度应在1~2.5cm;当塌落度过小时,测定可借助于维勃稠度仪,维勃时间一般为10~30s;每个工作日检查次数应在2次以上。

3 施工控制

3.1 测量放线

在合格的基层顶面用经纬仪定出道路中线。为使钢板顶面标高准确,线形平顺,放线时每10 m测设一个横断面,为安装钢模板提供可靠依据。在测量放线中,弯道(超高、缓和曲线、圆曲线段)是施工放线的难点,应予以高度重视,力求做到“计算精确无误,放线一丝不苟”。

3.2 安设钢模板

安设钢模板是保证路面线形、平整度、路拱度、纵缝顺直度、板厚度、板宽度各项精度的重要环节。在操作过程中始终严格做到安装牢固,标高准确。应最大限度减少施工中的误差,确保平面、纵面线形平顺。保持钢模板顶面标高的准确。在钢模底部塞砂浆前用3m直尺检测顶面平整度。平整度误差控制在3mm以内。用水准仪检测顶面标高。模板挂线时,10m桩之间的线要拉紧,中部不能下垂。模板安装完毕后,再检查一下模板相接处的高度差和模板内侧错位及不平整等情况。高度差超过3mm或者错位、不平整的模板应重新安装。正确无误则在模板内侧面均匀涂刷一薄层机油。

3.3 钢筋安置

在水泥混凝土路面施工过程中,应按照设计要求布置钢筋。当对单层钢筋网片进行安放时,应先摊铺一层水泥混凝土,高度为钢筋网片的设计高度加上合理的沉落高度。将钢筋网片按预定的位置放置好后,进行混凝土浇筑。安放其它的加强钢筋时也是按此法进行,首先算出钢筋所在的高度及位置,然后摊铺相应高度的混凝土并安放钢筋,最后用混凝土将其压住后,进行混凝土浇筑。

4 结语

水泥混凝土路面的施工一方面具有路面工程施工的特殊性要求,另一方面也具有普通水泥混凝土工程普遍的施工特点。水泥混凝土路面质量控制要从原材料着手并严格控制,加强人为因素的防范意识,严格要求并规范执行每道工序,同时综合验证平整度、振捣、接缝等各项指标,减少造成水泥混凝土路面早期破坏的各种因素的影响程度,进而提高公路的整体质量,延长其使用寿命。

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