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水泥混凝土路面早期斷板的原因與防治措施

10-31 22:06:44  瀏覽次數:583次  欄目:交通工程
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  作為高級路面的水泥混凝土路面,以其穩定性好,抗滑性能好及養護費用低等優點越來越廣泛被應用。在水泥混凝土路面修建技術不斷提高的同時,路面也出現了開裂、斷板、沉陷、錯臺等病害,給養護、修復帶來了極大的困難,尤其是斷板病害已經成為公路工程的通病之一,必須引起足夠的重視,認真分析原因,積極采取措施加以防治。

  一、影響水泥混凝土路面早期斷板的原因

  所謂早期斷板是指施工過程中到竣工后通車使用不超過六個月時,板面發生斷裂現象。其主要原因是:

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  設計是水泥混凝土路面施工的依據,只有合理的設計才能施工出優質工程。水泥混凝土路面是置于路基和基層之上的結構面層,它們之間有著十分緊密的關系。路基是公路重要的組成部分,路基是支撐路面結構的基礎,它的穩定性直接影響路面結構的安全,因此路基的設計必須認真詳細的調查該地區地質和水文地質,使路基具有足夠的強度、穩定性和耐久性。確定路基的干濕類型,使路基始終保持在干燥或中濕狀態下,否則要對路基進行處理以達到要求,路基在穩定狀態下要進一步壓實,就是把路基從松散狀態通過壓實機械的碾壓,使其達到最大密實,符合《公路工程質量檢驗評定標準》的規定;鶎油ǔJ侵苯又位炷谅访娴慕Y構層,同時它還隨時承受和傳遞由路面傳來的荷載,它必須具有足夠的剛度和穩定性,設計的基層必須穩定、密實,表現平整和具有足夠的厚度,使混凝土路面始終處于穩定的狀態。在路基與基層之間要設置墊層,使水通過墊層時路基處于水穩定的良好狀態,墊層設計的優劣關系到混凝土面板的安全,墊層材料選用不當就不能起到透水或均質作用,使路面被除數水浸或出現不均勻沉陷,使板面的支承不均勻而被折斷,出現斷板。

  混凝土路面面板是直接接觸和承受車輛荷載的,它的設計必須具有足夠的強度,能承受荷載和面板變形所產生的拉彎應力,同時還有平整、抗滑和耐磨的特點,使路面不出現斷板,行車舒適安全。交通量越大,設計的強度應越高,在水泥混凝土路面設計強度方面應加以考慮,混凝土路面面板的混凝土混合料的組成設計是直接影響板面質量的重要因素之一,它與板面斷板開裂有直接關系;旌狭系慕M成、選料、配比合適時,混合料的質量就有保證,其強度穩定性等指標就符合要求,反之,混合料的質量就無法保證。例如:骨科選用了劣質的石料,混凝土的強度,耐磨性必然會很差,板面就極容易破壞,所以混合料組成設計是十分重要的。

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  水泥混凝土施工選用材料的優劣,施工季節的選擇,施工機械、施工工藝和施工方法等方面都直接關系到混凝土板面的壽命,混合料選用的水泥必須強度高、具有收縮性小,耐磨性好,安定性、抗凍性好等特點,水泥的收縮性大易開裂,會出現早期收縮裂痕,水泥標號不低于425#,品種為硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,砂必須選用中粗砂,含泥和雜質不能超過3%,混合料的施工配合比必須達到設計配合比,施工中的試配強度應大于設計強度的實際值;炷粱旌狭系陌韬秃瓦\輸也影響著混凝土的質量,混凝土拌和必須均勻,拌和時間不能太短,也不能過長,只有拌和時間比較適宜時混凝土混合料才有較好的和易性;旌狭蠌臄嚢柚吝\輸到工地澆筑完畢的最和時間必須根據水泥的初凝時間和施工時氣溫來確定,在運輸過程中不能漏漿和發生離析,否則會使混凝土板面質量受到影響,出現開裂或斷板。

  與混凝土路面斷板有關的因素很多,還有其他原因如:基層結構組成設計欠佳,施工質量差,水灰比不正確,混凝土攤捕不均勻,切縫深度不夠與位置不當等許多因素。

  二、水泥混凝土路面斷板的預防措施

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  認真及時地組織設計人員和有關專家,對水泥混凝土路面設計理論和規范要求進行深入細致的研究和討論,提高對設計理論的認識和了解,根據當地的地理位置、地理環境、沿線工程地質和水文,特別是交通量的組成和車輛的類別以及地方材料的供應情況,提出符合實際的軸載等設計參數,以及路面結構、材料組成、路基填料的碾壓方案和要求,設計出合理的水泥混凝土面板以及排水系統,提出經濟合理的配合比設計和施工要求。

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  第一,水泥混凝土路面的施工中保證工程質量的關鍵是嚴格控制混合料配合比,使施工配合比與設計配合比相符合。在施工中要經常檢查骨料的級配和雜質并及時調整施工配合比。同時要檢查含泥量,使其不能超過規范要求,在施工中特別注意水灰比的控制,水灰比過大混合料容易發生離析現象。在其凝固時收縮率比較大,而縮縫設置和施工如按正常進行,會造成縮縫間距相對過長,在較大的收縮應變作用下容易造成裂縫甚至發展成混凝土斷板現象。

  第二,施工中及時正確掌握切縫時間是防止斷板的有效措施。水泥達到終凝后,水泥混凝土凝結成型使水泥混凝土收縮變形不斷進行并產生較大拉應力,在混凝土面板承受拉應力最弱的位置會產生斷板。

  第三,施工中嚴把材料關是保證混凝土質量的前提,材料是混凝土路面的主體,如石料的壓碎值、硬度達不到要求,這樣的材料組成混凝土路面面板的彎拉應力就不到設計要求,很容易在施工期間產生不規則斷裂,水泥技術指標達不到要求,從而形成了水泥混凝土面板不規則斷板,所以說嚴格控制材料質量是防止斷板的一個重要措施。

  第四,在施工中水泥混凝土必須振搗均勻密實。如果水泥混凝土振搗不均勻,造成水泥混凝土的密實度不均勻,密實度大與密度小的水泥混凝體產生了不同應力,在密度水的地區域內混凝土面板下部多形成峰窩和空洞,造成了承受應力的薄弱部位從而使板面容易產生斷板。

  第五,在施工中要避免產生較大的溫差效應。溫差效應過大或突變容易造成混凝土板面強度形成的不同步。氣溫較高時,上部強度的形成比下部要快,當氣溫較低,上部強度的形成比下部要慢,旦有不規則裂縫發生就會誘發強度較低部位拉斷開裂,形成不規則斷板。

  第六,正確安裝傳力桿可以防止斷板。傳力桿的安裝必須遵照規范要求,按設計進行,使傳力桿與道路中線及路面平行,如果傳力桿安裝偏斜則在傳力過程會將混凝土頂破,從而形成裂縫斷板。

  第七,正確地縱坡變處、平曲線及構造物結合部設置脹縫,也是預防斷板的有力措施。在縱坡變化處,平曲線及構造物結合部位都是應力應變集中的位置,在此處設脹縫隙天線是減少應力應變的最有利位置,可以大大降低在此處的斷板率。

  第八,在混凝土澆筑過程中,要保持施工作業連續性,如果出現間斷作業,必須設置脹縫,布置傳力桿,從而防止不設施工縫出現的斷板。

  第九,在基層工作施工中,基層表現凹凸不平,使面析與基層間摩阻力增大,在摩阻力集中的地方就容易形成斷板,當基層標高低時,澆筑砼的面板偏厚,就會在面板相對比較薄的部分產生不規則裂縫,因此基層的標高控制準確、表面平整光滑是預防斷板的一個措施。

  第十,加強養生和養護。水泥砼路面完成后必須及時進行養生,采取灑水清掃,確保砼濕潤、整潔,防止因缺水而產生干縮裂縫或斷板,同時還要及時地將脹縫進行封堵,對路肩進行養生維修,保證排水暢通,路基穩定,從而預防因排水不暢致使基層、路基變軟,最后導致斷板的發生。

  預防水泥砼斷板的措施還有:水泥砼路面必須有完善的排水系統,在砼面板底面與基層頂面間設置滑動層,嚴格控制開放交通時間等。

  總之, 混凝土路面早期斷板的原因如上所述,施工生產中只有逐一落實控制,才能有效地預防斷板的出現。

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