公路路面裂缝防治对策
2018-03-27常宇
常 宇
(山西省榆社公路管理段,山西 晋中 031800)
自进入21世纪以来,在社会经济稳健发展的大背景下,我国公路工程施工技术水平已取得一定进步及发展,社会对于公路工程施工提出全新的要求及标准。为了顺应时代发展潮流满足日趋严格的施工要求,公路工程施工技术重心逐步向分析路面裂缝产生原因及提出路面裂缝防治对策转变。同时,公路路面裂缝产生原因较为复杂,涉及原材料配置比例不合理、外部原因、混凝土使用强度不足及路基沉降等方面[1]。受水泥混凝土路面属于刚性的影响,难以吸收行车冲击及震动,车辆行驶造成路面反复冲击及震动,直接破坏路面整体性及抵抗冲击振动能力促使基层与混凝土板件反复交变形成相对位移,一旦处理不及时则破坏裂缝处基层导致面层裂缝扩大。鉴于此,本文针对公路路面裂缝防治对策的研究具有重要意义。
1 公路路面裂缝产生原因
按裂缝类型,公路路面裂缝可分为干缩裂缝、沉降裂缝、温度裂缝及材料配置不当裂缝。其中,干缩裂缝以路面表面开裂且裂缝长度宽度较小、纵横交错、无一定规律性、发现难度较大为主要表现特征,好发于二级公路运营早期阶段,是水泥混凝土路面常见裂缝类型[2]。虽然水泥混凝土材料与钢筋间粘结较为紧密充实,但是其路面裂缝产生原因与水泥混凝土材料具有干燥收缩特点间存在着密切联系。大部分干缩裂缝处于一定范围内,一旦超过某个固定范围则直接影响公路工程质量。此外,夏季或冬季施工混凝土路面水分蒸发速度较快且远远超出泌水速度,则存在产生干缩裂缝的可能性。
同时,可塑性较强的混凝土受塑性快速丧失的影响极易产生裂缝问题,建议使用含水量较高的混凝土或增加原材料含沙量,有效规避产生干缩裂缝[3]。路基沉降是产生路面裂缝的根本原因。即便混凝土对底层土基强度及承载力要求不太严格,但是混凝土属于脆性材料且变形适应能力较差,客观上造成密实度不足的软土路基路面产生裂缝。由于我国高速公路建设对于土基预压时间技术要求较为短暂,大部分公路工程难以抵抗2个预计冲刷极易自然沉降,一旦公路地基自然沉降则导致路面裂缝问题。此外,混凝土浇筑3 d左右时间内存在产生路面裂缝的可能性,是造成水泥混凝土出现“泌水”现象的主要原因。
除具备可塑性强及泌水性等特征外,水泥混凝土具备热胀冷缩等特点,尤其是混凝土浇筑过程中极易出现相对应的化学反应造成混凝土问题导致混凝土出现膨胀现象发生变形问题,不利于混凝土大面积板块建造无法保证其施工质量[4]。同时,一旦施工温度过低则存在造成混凝土出现冷缩现象的可能性,例如:寒冷冬季或深秋等,而遭遇夏季施工温度过高则极易发生混凝土膨胀现象导致挤压及变形。此外,所选择的水泥材料无法满足工程施工要求,例如:含碱量过高、硫酸盐含量过低及粉磨细度较大等,均存在产生路面裂缝的可能性,直接影响公路工程使用年限。
作为公路路面开裂的主要原因,混凝土配置比例是混合料的核心指标,通常情况下每立方米用料不得少于300 kg且试配强度远远超过设计强度的10%~15%,对于保证设计强度实际值具有显著价值作用[5]。一旦水泥使用量过量则收缩性较强,而水灰比例过高则造成混凝土分崩离析削弱其原有强度出现路面裂缝。总而言之,混合料配置侧重于控制恰当的配置比例避免出现混凝土离析问题,严格把控混合料拌合及搅拌的时间、温度及力度,温度不得过高或过低且拌合时间不得过长或过短,从根源上认识到混凝土配置比例对公路路面裂缝的重要性,以达到避免出现裂缝问题的目标。
2 公路路面裂缝防治对策
2.1 刮风天防治
在实际防治的过程中,相关技术人员遵循实事求是的工作原则积极转变传统工作理念,以混凝土公路路面施工技术规范为参照,针对施工过程中风力处于1级~5级时提前喷洒养生剂避免水分过度蒸发,针对施工过程中风力处于6级以上时必须停止施工,避免混凝土路面表面出现塑性收缩裂缝,并且为了预防混凝土路面于大风天快速蒸发造成水泥混凝土体积收缩尽量实行机械化抹面且挑选重型抹面设备。同时,经大量实践研究证明混凝土表面压低1 mm~2 mm对于预防不再出现塑性收缩裂缝具有不可比拟的积极作用,但是使用重型抹面设备加速其硬化速度无法软座粗细两级抗滑构造,可选择刻槽机及钢丝刷满足高等级公路,明确提出粗细两级抗滑构造及沟槽的要求。
2.2 高温天防治
在实际防治的过程中,相关技术人员遵循具体问题具体分析的工作原则积极转变传统工作理念,以清晨、傍晚及夜间为最佳施工时机设置砂石料堆遮阳,尽量使用冷水搅拌混合料且混合料中掺入充足的磨细矿渣及粉煤灰,并且经大量实践证明掺入足量粉煤灰及磨细矿渣能有效延缓拌合物初凝时间(约30 min及约15 min)。同时,由于硅灰具有较强的促凝作用,高温施工时不得掺入硅灰避免影响其路面施工质量,并且高温施工时以普通型水泥为最佳选择不得选择R型水泥,预防R型水泥于高热环境下过快水化热导致温差裂缝。此外,高温施工时可提前切缝预防断板,待施工完成后混凝土路面必须经常洒水保湿进行前期养护,其养护时间不得低于14 d且表面不得发白,切忌暴晒及风干。
2.3 低温天防治
在实际防治的过程中,相关技术人员遵循可持续性发展的工作原则积极转变传统工作理念,放弃实现难度较大的拌合用水及砂石料加热操作,选择适宜的促凝剂及早强剂,挑选R型水泥或单位水泥用量较大的32.5级水泥不得掺入粉煤灰,重视保温保湿覆盖养护环节,确保其养护时间不得低于28 d,并且雨季施工时提前备好覆盖材料或制作防水雨蓬,水泥混凝土路面施工时遭遇降雨必须立即停止施工,雨后摊铺前清除基层表面积水,避免上下层混凝土干缩过程中出现收缩裂缝。此外,严格控制混凝土坍落度保证坍落度不得过大,预防混凝土路面水分蒸发过多形成体积收缩干裂,并且混凝土坍落度保持一致,确保混凝土含水量均匀规避搭接处出现裂缝,控制混凝土振捣次数不得振动次数过多造成离析现象。
3 结语
通过本文探究,认识到在社会经济稳健发展的大背景下,公路工程数量不断增多且公路工程施工技术水平日趋成熟,而一旦发生路面裂缝且忽略日常维护及后期防治环节则直接影响公路工程路面外观及使用年限,加剧养护及维修工作量及工作难度,甚至给交通运行安全性埋下较大隐患。因此,相关施工单位积极转变传统工作理念纳入原材料采购及施工环节采取有效的控制措施,控制路面裂缝发生率及面积,以达到保证公路工程施工质量的目标,为推动公路路面裂缝防治水平蓬勃发展奠定夯实基础。
参考文献:
[1] 刘新华.高速公路路基路面病害防治对策研究[J].交通世界,2017(27):58-59.
[2] 郭小艳.公路路面施工过程中裂缝的成因分析与对策研究[J].交通世界,2016(Z1):100-101.
[3] 李慧娟.高速公路路面裂缝分析及防治对策[J].中外企业家,2014(11):194.
[4] 刘 波.省道202线平安至大力加山公路路面病害及整治[J].青海交通科技,2014(1):24-26.
[5] 张春娈.公路路面裂缝产生原因及治理对策研究[J].交通标准化,2013(4):23-25.