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混凝土路面裂缝处理_水泥混凝土路面裂缝产生原因分析与养护对策

时间:2019-02-07 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  摘要:混凝土路面具有强度高、稳定性好、耐久性好、寿命长、养护费用低、无污染等优点,在城市道路和公路中均被广泛采用。但在施工实践和使用中暴露出许多技术问题。结合工程实例,对水泥混凝土路面常见病害的产生原因进行了深入分析,并提出了相应防治处理措施。
  关键词:水泥混凝土路面产生原因防治处理
  Abstract: the concrete pavement of high strength, good stability, good durability and long service life and low cost of maintenance, and pollution-free advantages, in the urban roads and highways are to be used extensively. But in the construction practice and use exposed many technical issues. Combined with the engineering practice, common disease of cement concrete road surface of the causes of the thorough analysis, and put forward the corresponding prevention and cure measures to deal with.
  Keywords: cement concrete pavement causes control processing
  
  
  中图分类号:TU37文献标识码:A 文章编号:
  
  国内外实践表明,水泥混凝土路面适用于大交通量的干线公路。与沥青路面相比,水泥混凝土路面的承载力和耐久性,有着明显的优越性。然而随着交通量剧增,水泥路面的许多病害也逐渐体现出来。主要现象为裂缝、沉陷、严重破碎板、板角断裂、唧泥、错台、接缝材料破损等,一两年就要修补,三五年就要更换,造成材料、设备、人工等资源的巨大浪费。这给我们提出了一个亟待解决的问题:如何建造出高强度、高耐久性的公路,提高路面使用年限。
  一、水泥路面常见病害的成因
  1、设计方面
  设计方面缺陷造成水泥路面病害的产生,设计时当量轴载由于按标准车型额定载重进行换算,而近几年来交通量迅速增长,超载超限车辆不断增多,而设计时对交通量预测计算的偏差,导致基层、面层设计厚度偏薄,设计轴载与实际不符,这样会大大影响水泥路面的寿命。
  2、施工管理疏忽
  有些施工单位为了在规定的时间内完成任务,不按规范要求进行施工,加上相关部门管理监督不到位,施工质量难以保证。有的招标走过场搞形式,没有按招投标程序办;有的施工队伍资质不够中了标,进场后扯皮严重。
  3、施工工艺
  在施工时,可能由于混合料拌和、外加剂本身稀释浓度不均匀,或者外加剂掺量不一致,均会引起龟裂以及施工时漏振、模板漏浆等,那么这样的材料组成的混凝土路面面板的弯拉应力就达不到设计要求,很容易在施工期间产生不规则断裂,或在使用过程出现更多的病害。 比如水泥混凝土路面中出现蜂窝、麻面、强度降低等缺陷,均破坏了铺装层的整体性、降低了其抗裂、抗冲击、抗弯曲及耐磨性能。
  4、原材料质量
  施工中可能由于疏忽或管理不严,采购的水泥标号达不到设计强度要求,或主要矿物成分不符合标准规定、水泥贮存期过长或者使用不同厂家或牌号的水泥混杂,由于水泥化学成分上有差异,凝结时间和收缩率不同而产生裂缝掺入的外加剂拌和不均匀,以及时掺时不掺使混合料产生收缩时间差等因素,致使水泥混凝土产生裂纹。不合格的水泥、假冒伪劣的减水剂和含泥量超标的砂石材料也是产生裂缝较为突出的原因。
  5、养护方面
  养护不及时或中断,顶面水分丧失快,收缩迅速,而板底则水份丧失慢,收缩慢,容易导致翘曲产生裂缝。尤其在夏季施工,气温较高时候,保湿养护显得尤为重要。
  6、环境因素
  气温的急剧变化,或因大风造成急剧冷缩或干缩,加快了应力集中的速度,加剧了早期裂缝的形成。特别是北方地区,如果在高温下浇注混凝土,水泥水化速度快,水分蒸发快,使板面产生拉应力,温度降低,板底产生拉应力,温度梯度作用使路面板翘曲变形,产生裂缝;或严重失水,造成的干缩缝;如果是大风天气,使混凝土中尤其混凝土面板表面的水份蒸发加快,面板顶面、底面产生不同的硬化、自缩反应;由于自身变化产生破环力也会导致裂缝产生。
  7、其他原因
  车辆超载也是造成水泥路面断板、碎板的主要原因。由于经济的发展,车流量不断增加,在激烈的市场竞争环境中,运输户只考虑经济利益,对绝大部分的货车进行改装,加高车厢,加厚大梁等等,严重超载,据路政部门检测统计双轴车辆总重量均在23~24t、三轴车辆总重均在35~45t,荷载大大超过路面设计荷载,造成混凝土板块疲劳,形成水泥板断裂、破碎,大大缩短正常使用年限。 而有些单位为了提前通车,在水泥砼桥面铺装未达到设计强度时即开放交通,使其过早承受重载的作用,这也是造成桥面过早损坏的原因之一。
  二、水泥混凝土路面病害的预防
  1、合理的路面结构设计
  在设计板厚度与基层结构时,为使路面能够经受车轮荷载的多次重复作用,抵抗温度翘曲应力,路面各结构层应按强度和模量自上而下递减的组合方式设计。胀缩缝的位置和间距应设计合理,并对地基变形有较强的适应能力,混凝土板应该具有一定的强度,能满足抗裂、抗冲击、耐磨性、抗滑性防尘性和稳定性能等要求。
  2、严把施工管理关
  (1)把好监理工作关。施工监理是工程质量控制的关键环节,监理工作开展的好与差,直接影响到工程质量的优劣,所以对工程的重点部位、关键部位、隐蔽部位及薄弱环节必须聘请政治素质高,业务素质强,施工经验丰富的监理人员在场,否则不准进场施工。(2)按正规的招投标程序,选择具有资质的施工单位。要提高工程质量,必须抓好源头管理。所有工程项目要严格通过招投标程序择优选择施工单位。参建单位必须具有工程要求的相应施工资质,具有较强的技术力量和足够的机械设备。(3)严格现场管理,健全规章制度,建立质量保证体系,接受质量监督部门的监督。对施工现场管理混乱的要限期整改,否则不准继续施工,清理出场。
  3、优化水泥混凝土配合比,提高混凝土质量
  水泥混凝土质量的好与坏,既对结构物的安全,也对结构物的造价产生很大影响,因此在施工中必须对混凝土的施工质量有足够的认识和重视。要保证混凝土质量要把握好三个环节:第一,要使混凝土材料达到设计要求质量标准;第二,正确按设计配合比施工,路面混凝土配合设计必须严格按照《公路水泥混凝土路面施工技术规范》,按施工配合比施工,首先要及时测定砂、石含水率,将设计配合比换算为施工配合比。其次要用重量比,不用体积比,最后要及时检查原材料是否与设计用原材料相符;第三,要注意振捣,特别是人工摊铺的路段振捣要求较严,要严格按照规范要求,振捣器在每一位置振捣的持续时间,应以混凝土泛出水泥浆为准,并不宜过振,用平板振捣器振捣时,不宜少于15s,用插入式振捣器振捣时,不宜少于20s。
  4、加强施工质量控制
  在施工过程中,施工单位按照国家有关规范、技术标准、设计图纸进行施工,是保证结构安全耐用的前提和基础。进一步加强检查和管理,及时发现和处理问题,也是相当重要的环节。首先应提高施工人员的质量意识与预控意识和技术素质,同时应重视新技术、新工艺先进性和适用性。在混凝土浇筑过程中,注意观察混凝土拌合物的坍落度等性能,若有问题,应及时对混凝土配合比作合理调整;督促施工单位控制好每层混凝土浇筑厚度及振捣器的插点是否均匀,移动间距是否符合要求;对钢筋交叉密集的梁柱节点是否振捣到位,以防出现蜂窝、麻面。基层施工时,应将基层材料集中进行厂拌,并采用摊铺机进行摊铺,待基层整平压实后,严格进行养生,防止基层出现干缩或温缩裂缝;为减少路基土的压实变形,增加路基强度和稳定性,必须认真进行压实,特别是要加强路堤边部碾压,使路堤横向的密度尽可能均匀;也不要将两种材料性质差异甚大的路堤相接,而需要设置一个不太长的过渡段,在桥头或其他构造物与一般路堤相接处,应进行加载,甚至超载预压加快地基沉降,在可能的条件下,采用透水性砂砾填筑台背后的路堤,减少开放交通后的填土沉降。
  5、把握环境因素,判断锯缝时机
  切缝的时间以水泥砼的强度来控制,一般以砼抗压强度达到6MPa--12MPa时为适宜的切缝时间,施工中常常根据施工温度来确定切缝时间:平均气温20℃左右时,18小时―24小时为宜;平均气温15℃左右时,24小时――30小时为宜;平均气温10℃左右时,36小时―48小时为宜。切缝深度一般为板厚的1,3~1,4,最小切缝深度为5era,适当地加大切缝深度能有效的防止早期不规则裂缝。
  6、加强预防性养护管理
  水泥混凝土路养护贯彻“预防为主,防治结合”的方针,所以如果能在水泥混凝土路面板压断后,压碎前对路面进行预防性养护,把断缝封住,防水进入底层,则可能大大延长路面的使用寿命。首先要针对水泥混凝土路养护的特点,每年的预防性养护任务能在雨季到来之前完成效果最好。所以在制定养护计划时最好在每年的3月之前做好本年度的计划;其次,要加强组织领导,落实责任,在每年进行水泥混凝土路面的养护计划中,分局最好能以分管领导挂帅担任组长,相应科室按照责任目标按计划进行实施,明确各自职责,下一级对上一级负责,层层落实;第三,组织设置合理的预防性养护队伍,包括沥青灌缝队伍、沥青砂条带切割队伍、沥青砂炒补队伍,做到“坑槽修补不过夜”、“设施恢复不过天”,确保路况质量的稳定和公路的安全畅通。
  三、结语
  通过以上论述,只要施工单位在施工过程中严格按照施工要求,参照施工设计规范,并通过相关部门加强施工完成后的管理以及养护,用以确保工程高效率、高质量完成,保持公路的完好状态,保障行车安全、舒适、畅通。
  
  
  
  参考文献:
  [1]姚玲森.钢筋混凝土梁桥[[M].北京:人民交通出版社,1992.
  [2]陈淼.混凝土公路路面常见裂缝成因与对策[J].广东科技,2007年(01).
  [3]公路水泥混凝土路面设计规范[M].人民交通出版社,2002。
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