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水泥混凝土路面的破损成因及防治

2013-12-26白树深

科学时代·上半月 2013年12期
关键词:水泥混凝土路面防治措施施工技术

白树深

【摘 要】简要介绍了水泥混凝土路面常见破损的成因, 并有针对性提出了相应的施工防治措施, 这对于提高水泥混凝土路面的耐久性和工程寿命有着重要意义。

【关键词】水泥混凝土路面;破损;施工技术;防治措施

自进入21世纪以来,水泥混凝土路面因具有强度高、承载能力大、稳定性好、易于维护保养等诸多优点,在我国得到了快速的发展,但常常由于施工不规范等原因,使得道路通车后不久便产生断板、错台、裂缝等路面破损,导致路面的耐久性和完好率受到影响,也在很大程度上影响了车辆的行驶速度和行驶安全。因此如何实现施工规范化、科学化,进一步提高路面工程质量,是有效预防和解决水泥混凝土路面破损的关键。本文针对水泥混凝土破损的成因,从施工与设计角度介绍了防治水泥混凝土路面破损的对策,供广大设计和沥青路面施工者参考。

1.水泥混凝土路面破损产生的原因

水泥混凝土路面破损的产生情况过程大致为:新建好的路面在车辆动荷载的不断作用下,由于路面的面板强度不足或是面板厚度不够等原因而出现路面开裂,然后路表雨水由裂缝渗入到基层,再在车辆动荷载的作用下,就从路面板缝处唧出泥浆,一同也将基层的细料带出,这样周而复始的就形成了路面的板块脱空,脱空后板块由于缺少基层的支撑和约束,再在行驶车辆的荷载作用下就形成了断板,断板一旦出现就加剧了路面渗水,从而使路面的断板数量迅速增加,就形成了边角碎裂和路面沉陷等破损。另外,由于路基的不均匀沉降和砂浆抹面等也会造成路面错台和面板层状剥落。总之,水泥混凝土路面破损的表现形式有很多种类,通过总结和归纳, 可将破损大致分为唧浆、开裂、断板、边角剥落、沉陷和错台、层状剥落等,造成这些破损的主要原因有以下几个方面:

(1)施工不规范,包括原材料不合格和混凝土配合比不当,以及基层不平整造成的路面厚度不一致或施工工艺不当等;

(2)设计不合理,包括混凝土面板厚度偏小和路面排水不畅以及基层强度偏低等;

(3)水泥混凝土路基的质量差,产生不均匀的沉降;

(4)水泥混凝土路面出现破损后未及时养护;

(5)超重车辆的影响,车量超载上路行驶造成混凝土路面所受荷载远远超过原有的设计能力。

2.水泥混凝土路面破损的防治对策

水泥混凝土路面破损防治措施首先要从道路的路基抓起,保证路基强度一定要达到设计规范要求,只有结实稳固的路基才能有效确保路面稳定;其次就是路面设计必须科学合理,一定要严格按照设计规范来验算,确定好面板的厚度和基层的厚度,坚决反对因节约投资而减少路面厚度,而且必须要设计路面排水系统,保证路面排水通畅不积水;另外,还要加强公路的交通运输和养护管理,严格控制超载、重型车辆上路,并对新修建好的道路加强检查,一旦发现破损就及时给予养护。通过采取以上的预防措施,路面还存在这些破损现象,那问题就主要出现在路面的设计和施工管理上,实际上不规范的路面施工往往是造成水泥混凝土路面破损产生的主要原因。所以要严格控制好路面的施工质量,就必须从控制面板厚度和平整度及混凝土强度几方面来加强管理,以下是从施工与设计的角度,阐述了防治水泥混凝土路面破损的一些技巧和关键技术。

2.1基层标高和平整度的控制

基层的标高和平整度是保证路面面板厚度的基础和关键,所以控制时宁可要低也不能高,尤其在施工时,施工单位常常为节约施工成本,从道路的底基层起就开始抬高路基的标高,这样就有意减少了路面基层和面层厚度从而节约成本,但这是个严重错误的做法,当然这方面不仅需要施工单位的自律更需要监理和业主单位加以严格控制。另外,基层平整度不好也会造成路面板的厚度不一致,往往会造成局部有的超厚、有的局部厚度缺低于设计值,所以在水泥混凝土路面施工时一定要控制好基层路面的平整度。

2.2路面原材料的控制

优质的原材料是保证面板强度的基础,水泥作为混凝土的主要胶结材料,必须采用我国政府颁发的准用证产品,还必须要做复试检测,经测试合格后才能能使用,所以水泥混凝土的路面原材料必须要合格。另外,碎石作为骨料也必须要有一定的强度,应对其含泥量、级配针片状含量和压碎值作检测,在采用中粒砂黄沙作为骨料空隙的充填料,其含泥量一定要符合规范设计要求。

2.3路面配合比的控制

配合比设计对混凝土强度是非常重要的,首先选用的配合比试验材料必须要与施工用材料相一致,才能真实地反映配合比实际情况,但往往一些工地在原材料还没有进入场地时,就去其它工地拿些材料来做配比试验,这样的配比很不真实,应严以杜绝。其次选用化学添加剂也能有效地提高混凝土路面的强度,对混凝土化学添加剂的研究在国外比较多,在一些高等级公路上常常采用添加化学的外加剂,但除了化学添加剂外,也有在混凝土中添加钢纤维等材料,也能使混凝土强度大大提高,所以建议有条件的工程可以采用。

2.4路面拌和的控制

混凝土拌和质量的好坏将直接影响到混凝土的强度,所以在进行路面施工选用拌和设备时,最好采用电子计量拌和机,可严格按配合比计量用材,如js-1500型或js-1000型拌和机等,它们的共同特点是拌料均匀、功率大、效率高。

2.5路面浇筑前的模板与基层控制

在浇筑混凝土之前,除了要进行常规的模板检查外,还要注意路面板厚和基层与模板之间缝隙的填充状况,模板的厚度最好采用与面板一样厚,这样在立模后可以直观看到厚度不够的地方,进行及时采取措施补充。另外,基层与模板之间的缝隙一般要提前半天用细石混凝土来充填,以保证在浇筑时不出现蜂窝、脱空和不漏浆等现象,同时在浇筑前要把基层清扫干净,并通过洒水来保持充分湿润,确保面板与基层之间进行良好的胶结。

2.6 路面振捣的控制

混凝土的振捣控制也是一道路面施工的关键工序,欠振和漏振常常会使混凝土不密实,甚至会出现空洞,但过振也常会造成混凝土表面的砂浆过多,在以后的温差作用下表面的薄层砂浆容易产生开裂,尤其在行车动荷载作用下往往会形成层状剥落而造成路面面板厚度变薄。所以要严格控制混凝土的振捣幅度,既不能过振还要不能漏振和欠振,具体的做法最好先用插入式振捣器进行一遍均匀振捣,其标准以混凝土不冒气泡和不再沉陷为适宜,最后再用平板式的振捣器匀速的振一遍。

2.7路面平整度的控制

平整度控制的结果也将直接影响到车辆行驶的平稳性和舒适度,所以在控制路面平整度时要掌握三个施工技巧。第一是在路面立模时要严格按施工设计的标高进行支立,掌握好两头拉线控制,控制相邻模板的高差要小于1mm,而且要支护牢固;第二是在平板式振捣器进行振捣完成后,采用三轴整平机进行整平,在整平过程中要及时对缺料的地方进行补料,这样经过三轴整平机重复4~6遍的整平后,路面面板表面的平整度就可基本满足规范要求;第三就是采用人工进行精平,由两个工人采用6m的铝合金直尺在面板两侧将直尺靠牢模板顶面进行对拉,这样面板平整度就可控制在2mm以内的合格标准。

2.8路面胀缝、缩缝的控制

因为路面传力杆不水平或胀缝的失效,常常会使面板在胀缝处出现路面破损,所以在胀缝施工时的传力杆一头必须能够滑动,传力杆要采用专门的托架来托起,并保持好水平状态,并且在浇筑时必须要有专人进行看管。另外,胀缝的设置位置要严格按照设计图纸来执行,原则上必须在道路变坡点设置胀缝,同时还要掌握好缩缝施工的关键即合理的切割时间,尤其在温差较大的春秋两季更要掌握好割缝时间,以免出现断板。

2.9路面养护的控制

路面的养护是保证混凝土强度正常发育的一个重要环节,尤其在混凝土面板抹光初凝后要及时进行养护,而且保湿养护时间不应小于一周,最好采用草袋覆盖并经常洒水来养护。2.10 路面浇缝的控制为有效防止路面雨水渗入面板底部,要严格控制浇缝、灌缝的质量,对于胀缝、缩缝、纵缝都要进行灌缝,而且在灌缝前必须将缝隙清除干净,然后灌缝机随时跟上进行灌缝,灌缝时还要控制好速度,以保证路面面板缝隙都要填满灌缝料。

3.结语

终上所述,可以看出水泥混凝土路面产生的大多数破损,都直接和间接地反映出是工程施工质量的问题,所以水泥混凝土路面破损的最好防治方法就是预防为主,然后重点加强建设工程中施工管理,做到施工技术和措施到位,层层把好质量关;同时还要加强道路养护和限制超载等交通管理措施,就完全能够建成高质量的水泥混凝土公路,减少和控制路面破损的发生率,充分为广大人民群众的生产和生活提供交通便利的良好条件。

参考文献:

[1] 公路水泥混凝土路面施工技术规范(JTGF30-2003)[S].

[2] 柴伦林.水泥混凝土路面破损及其防治技术[J].建筑与发展.

[3] 水泥混凝土公路技术实践与展望[M].北京:人民交通出版社.

[4] 姚祖康.道路路基和路面工程[M].上海:同济大学出版社,2003.

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