水泥混凝土路面施工技术质量通病与防控措施
2022-11-13胡萍
胡萍
(高台县交通运输服务中心,甘肃 高台 734300)
在道路工程施工中,和传统意义上的沥青石子路面相比,水泥混凝土路面具有自身的应用优势,但是受施工设计、施工技术选择、施工环境、施工人员素质等因素的影响,水泥混凝土路面上很容易出现一些质量问题,这些质量问题的存在影响了混凝土道路的使用功能,缩短了混凝土道路的使用寿命,不利于道路工程的施工建设发展。为此,文章结合道路工程水泥混凝土路面施工实际情况,就水泥混凝土路面施工技术质量通病与防控问题进行探讨,现将具体情况汇报如下。
1 水泥混凝土路面施工技术存在的质量通病原因分析
1.1 路面的不规则微缝质量问题表现和原因
在路面混凝土浇筑完成的一段时间之后,其表面会出现一些密集系数比较高的微小形状裂缝,裂缝的宽度在0.02~0.1mm之间,裂缝的深度在2~10mm之间。水泥混凝土路面不规则微缝出现现象和对应的解决措施如下。
1.1.1 水泥使用不恰当引发的裂缝
第一,当前,工程施工过程中所使用的水泥生产厂家比较多,这些厂家的质量高低不一,如果是小厂家生产出来的水泥材料,其质量更是无法得到保障,在水泥质量不达标、强度不满足规定要求的情况下会引起路面裂缝。第二,水泥混合使用引起的微裂缝。在具体施工操作的时候,不同品种、不同强度、不同批量水泥的性能是不同的,水泥水化之后最开始凝结时间和最后的凝结时间也是不一致的。在水泥水化反应时间、收缩表现不一致的情况下会出现微裂缝。第三,在工程施工过程中所选择的水泥品种和施工环境不匹配,最终导致水泥材料的作用无法充分发挥出来。
1.1.2 骨料质量不符合规定引发的裂缝
第一,砂石材料的体积占据总体混凝土体积的七成到八成,其质量关系到混凝土应用成效,但是在具体施工中,受施工人员责任心不到位、施工管理不科学的影响,会使得一些石子混入到膨胀性的矿物质材料中,这些材料在吸水之后会发生膨胀,最终会诱发路面裂缝。第二,骨料中的泥沙含量超标,在引入到路面施工之后会诱发干缩裂缝。
1.1.3 外加剂使用不恰当引发的裂缝
为了能够提升路面混凝土的强度,在施工的时候人们会使用一些外加剂来提升混凝土材料的强度,但是在外加剂使用不恰当或者计量不精准的情况下会诱发裂缝,如在减水剂使用数量较多的情况下会加大混凝土发生塌落的几率,或者是在混凝土表面砂浆层较厚的情况下会出现微小的裂缝。
1.1.4 新混凝土最终凝结之前水分蒸发过快问题引发的裂缝
在混凝土最终凝结之前如果遇到了干燥、炎热、多风天气的影响会使得混凝土表面的水分快速蒸发,由此诱发路面干裂。
1.2 水泥混凝土路面通缝表现和产生的原因
1.2.1 混凝土收缩产生的通缝隙原因
在混凝土凝固的时候,水泥材料中的活性物质会和水产生反应,出现水化热,水化热会让混凝土路面的温度提升。根据实际调研结果发现,使用一般性硅酸水泥配置出来的C30型号混凝土,需要使用塑料薄膜对其进行覆盖养护,之后在24h内,混凝土的温度会提升30~50℃,之后如果从超过30℃的温度恢复到常规温度,混凝土会出现至少30mm的收缩,收缩长度远远超过混凝土每米0.1~0.15mm的拉伸率,由此会使得路面出现裂缝。与此同时,水中有效化学反应结晶之后,伴随晶体的收缩,在混凝土的内部也会出现拉应力,拉应力累积到一定程度其表面会出现拉断,产生通缝。
1.2.2 路基质量问题
在路基存在质量问题的情况下,路面在被谁浸泡之后会出现软化,在路面上方荷载力量的作用下会诱发通缝。
1.2.3 路面面层施工质量问题以及应对措施
在水泥混凝土路面施工过程中,受施工技术、施工技术落后以及板块振捣不均匀的影响,断面混凝土分层离析现象会时常发生,在发生这类现象之后会使得大骨料大范围的集中,浆体含量会减少,最终加大收缩数值,使得各个板块的刚度、强度不一致。
在混凝土被运输到施工现场之后,受倾倒摊铺次数不当的影响各个大骨料之间会比较集中,在级配不合理的时候,振捣过程中会出现薄弱断面。同时,按照规范的标准,混凝土设计强度在达到25%或者30%的时候才能够开展切缝处理,但是在实际的施工操作中,施工人员没有注重合理把控混凝土的设计强度,最后会出现切缝不及时的问题。
1.3 水泥混凝土面胀缝破损、拱胀、错台、填缝问题
1.3.1 水泥混凝土面胀缝破损
当混凝土经过一段时间的运行,膨胀板面出现裂缝以及破损的情况严重。如果无法有效解决这个状况那么只会导致出现拱起或错台。一些原本存在于膨胀缝中的填压料会被挤出。
缝板之间的衔接长度不够,两边板块的混凝土很容易出现联结或者胀缝填料脱落的问题,在缝隙内部出现坚硬物质,并受热胀影响的情况下,混凝土板块上会出现集中应力,集中应力一旦超过规定的强度会出现挤碎。
热胀之间的间隔距离比较大,在长期性的热胀冷缩作用下,伸缩缝内部会出现杂物,无形之间加大了伸缩缝的缝隙。如果温度升高,混凝土板材应压力超过了基层以及混凝土板的原有摩擦力。这个时候两边的板材就会拱起来。
水泥混凝土路面在被损坏之后会使得坑洞、错台能出现不可修复的问题,最终不仅会破坏路容,而且还会在反复影响下使得路面遭受破坏。虽然近几年,社会范围内出现了修复混凝土裂缝的办法,但是在具体实施操作的时候体现出了造价成本高、修复效率低的问题,且在修复不及时的情况下会影响路面的平坦性,严重的情况下还会诱发人员伤亡事故。
同时,在水泥混凝土路面伸缩缝处理不恰当、修复不及时的情况下,也会降低路面的使用年限,最终会对社会发展带来不利的影响。
1.3.2 混凝土板块裂缝问题
混凝土板块常见的裂缝包含发状裂纹、局部性裂缝、全贯穿性的裂缝。发状裂缝是一些表面细小的裂纹,局部的裂缝主要是因为板块不规则和个别角落的裂缝。这种裂缝会全面贯穿工作面上。
发状裂缝出现的原因是路面施工完成之后养护不及时、不彻底,路面表层在出现风干收缩。局部性裂缝出现的原因是基层接触面的面积较小,但是总体面层上会承受比较多的压力,基层相对沉降增多之后会出现板下脱空的问题,最终在失去支持力量后会发生断裂。全面贯穿裂缝的原因有两个,第一种是切缝时间推迟所引发的收缩。另外一种是交通通行之后路基下沉诱发的板块折裂,这种类型的折叠裂缝包含不规则、纵向裂缝。土基强度不足或不均匀,在春天和秋天施工时,混凝土路面的昼夜温差大,由于温差产生了本体开裂的情况。
另外,施工可能出现一些操作上面的问题,或是材料问题也会诱发裂缝,具体表现如下:第一,小窑水泥施工技术不达标,而后会在技术不达标的情况下出现裂纹。第二,板块混凝土振捣不充分诱发的裂缝。比如在某一个断面振捣次数较多的时候会使得整个断面混凝土分层离析,骨料集中,浆体含量减少。这样的情况会导致收缩值降低。上层浆体骨料减少之后,收缩值增加,总体的断面出现裂缝。第三,开展施工时,两个车辆发生碰撞会使得振捣不密实,在蜂窝增多之后会形成一个强度薄弱的横断面。
在出现发状裂纹之后会影响路面表面的持久性和耐磨性,对外观质量也会造成影响。混凝土板出现的裂缝以及锻炼对于板块的总体进造破坏,特别是在遭遇外界雨水腐蚀的情况下会使得板块变得高低不一。板块裂缝会使得面层之间出现杂物,在混凝土膨胀之后会加速板面的不平整。
2 解决施工质量通病的对策
2.1 不规则微缝解决方法
对于水泥使用不恰当引发的裂缝问题要求相关人员能够根据周围环境来选择适合的水泥品种,在条件允许的情况下要尽可能的使用硅酸盐水泥,通过使用这类水泥,在施工的时候能够减少路面裂缝。
针对骨料质量不符合规定引发的裂缝,在施工的过程中需要施工人员严格规范的标准来筛选和配比材料,确保骨料中的泥沙含量达到规范的标准。
对外加剂使用不恰当引发的裂缝,需要在全面测量混凝土温度和强度的情况下来使用适合的外加剂,合理把控外加剂的使用强度。
为了能够避免新混凝土最终凝结之前水分蒸发过快问题引发的裂缝,施工人员要严格禁止在大风、炎热条件下施工。对待新浇筑的混凝土要做好必要的覆盖、遮风挡雨工作,养护时间不能够超过七天。
2.2 水泥混凝土路面通缝解决对策
为了能够解决混凝土收缩产生的通缝隙问题,可以采取以下措施:第一,为了能够防范路面裂缝,要注重将胀缝设定在100~200mm的范围内,胀缝之间的间隔距离要根据温度做出调整,如果施工环境温度较高,胀缝之间的间隔距离就需要大一些,反之亦然。胀缝的施工操作要严格遵循规范的标准,即在胀缝位置上沿着路面的横断面做出一个20mm厚度的弹性材料隔离层,隔离层的材料可以是沥青麻丝、经过防腐蚀处理的软木板、涂抹过沥青的桐木板。在设置隔离层的过程中需要做到轻拿轻放。在混凝土的强度提升之后需要使用分割机沿着小木板分离出来一部分,使用沥青完成灌封处理。第二,设置缩缝。通过设置缩缝能够规避化学反应过程中收缩拉应力导致的不规则裂缝。缩缝之间的间隔距离需要根据混凝土道路的宽度进行区分设置,一般情况下,缩缝的间隔距离在3.5~6m之间。沥青灌缝也是一个十分重要的工序,在沥青的保护下会使得路面具备一定的收缩空间。
为了能够规避路基质量问题,需要施工人员在施工过程中树立质量意识,并在路面施工过程中做好一系列的监督工作。施工人员在组织现场施工的时候要强化施工单位的质量意识,在具体施工操作之前编订切实可行的技术方案,做好技术交底。
2.3 水泥混凝土面胀缝破损、拱胀、错台、填缝问题解决对策
2.3.1 水泥混凝土面胀缝破损解决对策
在施工的过程中需要确保胀缝板能够始终处于一种平正的状态,同时,两个胀缝之间设置浇筑段,外部搭上一个模板。增加模板可以可以控制缝板的位置。处理缝板时,其长度要跨越总体长度。第二,在填埋缝料的过程中要尽可能的选择耐热耐寒性能良好、粘结性良好、不容易脱落的材料。第三,在开展伸缩缝填料的过程中要循序渐进的进行,并在填料完成之后做好定期养护施工。第四,土基和基层间强度均匀,运动浓度较大的时候,设置足够的隔温层。常用的材料有炉渣,矿渣等等。需要注意开展基层和垫层压实处理时,需要在冻结前,确保这两层可以达到相应的强度和密实度。第五,膨胀缝的传力杆平行于开板面和中心线。设置传力杆需采用模板固定。第六,当裂缝以及接缝部位有轻微错台的情况,需要使用沥青混凝土或沥青砂料对接。如果错台情况严重,则要进行隔板处理,简单来说,就是间隔两个板材,做好平顺处理。第七,在胀缝临近板拱出现破坏时,拆除混凝土的模板,重新铺设水泥,混凝土路面。重新施工时去除基层以及面层之间的石粉,这样可以增加两层之间的摩擦力。
2.3.2 混凝土板块裂缝问题解决对策
第一,在混凝土板成活之后,需要施工人员严格按照规范的标准,在规定的时间内完成最终凝结,而后实施覆盖养生。在养生的过程中,不能让面板直接暴露在阳光和大风中。养生时间需超过半个月。第二,混凝土接缝不可以设定在板块中,而是需要设置在胀缝位置。第三,合理把控切缝时间。在混凝土强度达到25%比例到30%比例的时候可以实施切缝处理,在实施切缝过程中切缝据片两边的毛渣不能够超过5mm。第四,水泥混凝土路面对路基的沉降较为敏感,就算变形极小,都会导致路基和基层的密实度、压实度、稳定性不达标,因此,在施工的过程中要采取措施降低水泥混凝土路面对路基沉降的敏感性。第五,施工过程控制混凝土支撑材料,确保所使用的材料达到有关标准的要求。第六,在开展混凝土振捣操作的时候要注重关注不够密实部位的振捣操作,避免出现因为过分振捣引发的混凝土分层。第七,在施工操作的时候要注重处理好真空吸水塔的搭接,如果是半路施工浇筑则是需要采取积极的措施防止混凝土过度振动。
对待混凝土路面的开裂缝,需要相关人员根据裂缝的开裂程度来采取以下措施进行修补,其中,裂缝度是调度路面面积和裂缝纵向长度的总和。
每平方米的裂缝度不能超过20cm,而且路面没有其他变形的情况,可采用环氧砂浆进行修补。如果裂缝度超出了20cm,且宽度超过0.5cm的时候,可以在裂缝边缘位置开凿出一凹面。对这个凹面进行清洗,之后使用稀释的沥青在裂缝的边缘位置上涂抹一遍,涂抹一遍之后使用沥青砂或者细小的沥青混凝土实填筑夯实处理。
在每平方米裂缝度超过30cm的时候,需要将路面的雷锋和路面的强度进行一并考核,考核后进行全面修理处理。
针对路面板块的横向裂缝,可采用局部整修的措施。使用切缝机将需要局部翻修的面板切成方块,完成这项工作之后使用机械凿碎混凝土,去掉表面的破碎颗粒,打造出深度在10cm到15cm的方形槽。实施修补操作时,提前把槽面涂抹一层增强剂。严格按照规范的标准审查界面剂的粘接强度。在具体实施操作的时候需要注重要将混凝土基础面清洗干净,之后把ZV型界面剂、快硬硫铝酸盐水泥,根据1:1的比重,制作成增强将。把它涂抹在旧基面上,完成涂某后,立刻浇筑特快,特硬的混凝土,并进行振捣密实处理。完成4h之后即可通车,此时混凝土抗压强度大于20MPa,新旧混凝土之间的连接强度也超1MPa。
3 结语
综上所述,水泥混凝土路面在施工的过程中受内外部因素的影响很容易出现施工裂缝,伴随施工裂缝的增大会影响整个工程的施工质量。为了能够更好的保证工程施工质量,需要施工人员能够强化对水泥混凝土路面施工问题的关注,文章着重就水泥混凝土路面施工技术质量通病问题和对应的解决措施进行了探讨,旨在能够为工程的施工提供更多有益的支持,保障路面的行车安全。