朱云鹏 安贺宜
(1.西平县洪河管理所,河南 西平 463900;2.西平县水利局,河南 西平 463900)
西平县杨庄滞洪区位于河南省驻马店市西平县城西22km的小洪河干流上,控制流域面积1026km2,滞洪区50年一遇洪水设计,300年一遇洪水校核,滞洪量为2.03亿m3、2.56亿m3。为了合理、有效地发挥滞洪区的防洪减灾作用,保障滞洪区内居民的生命财产安全,通过滞洪区撤退道路工程的建设,改善滞洪区内人民群众的生产生活,减少因滞洪带来的损失。对保障滞洪区社会的安定、构建和谐社会和经济建设的可持续发展具有重大意义。
西平县杨庄滞洪区安全建设撤退道路工程,是淮委加强治理淮河流域的重要组成部分,工程位置在杨庄乡境内。滞洪区原有道路分布较少,原有的乡村道路经多年运用,损毁严重,且路面地形、地势多低洼,加上缺少配套排水设施,大部分路基常年受雨水浸泡,路基土壤含水量大,成软基状态,不能正常进行施工,为了保证工程质量,我们从以下几方面对工程质量进行了控制,并对混凝土道路出现不良现象的原因进行了分析。
2.1.1 原因分析
(1)配制混凝土时,未严格按设计配比单进行配制,水泥比例太少或砂子太细等,骨料或水含量大,导致混凝土强度不足,引起起皮、起砂。
(2)拌合混凝土时,加入水量太多,易在混凝土表层渗出一层水膜,底层水泥已凝结硬化,而表层处于松散状态,容易起砂。
(3)混凝土施工时振捣或碾压不够,没有充分振捣出水泥浆,表面水泥量不足,硬化后产生起砂。
(4)压光时间掌握不好,如果压光过迟,水泥已终凝,无法将表面的抹痕和毛细孔消除,且会扰动硬结的表面,产生起砂。
(5)混凝土浇筑后,不及时进行养护,表面没有采取保温或保湿措施,混凝土达不到一定的强度,也容易导致混凝土大面积脱皮、砂粒外露。
2.1.2 质量控制措施
(1)首先从原材料上进行质量控制要求
①水泥:水泥是混凝土中的胶凝材料,按照矿物质成分组成可分为硅酸盐系列、铝酸盐系列、硫铝酸盐系列、铁铝酸盐系列等;按其用途和特性分为通用水泥、专用水泥和特性水泥。
水泥进场时应由厂家提供出厂质量证明书,每批量的水泥应附有化学成分、物理、力学指标的检验证明。
②粗集料:应用质地坚硬、耐久、洁净的碎石、碎卵石、卵石,高速公路、一级公路、二级公路及有抗冻要求的三、四级公路混凝土路面使用的粗集料级别应不低于Ⅱ级,无抗冻要求的三、四级公路混凝土路面可使用Ⅲ级粗集料。卵石的最大公称粒径不宜大于19.0mm;碎卵石的最大公称粒径不宜26.5mm;碎石的最大公称粒径不宜31.5mm。
③细集料:应采用质地坚硬、耐久、洁净的天热砂、机制砂、混合砂,其质量应符合《公路水泥混凝土路面施工技术规范》。
(2)混凝土配合比控制
实验室的基准配合比应通过搅拌楼实际拌合检验和不小于200m试验段的验证,并应根据料场砂石料含水量、拌合物实际测试密度、含气量、塌落度及其损失,调整单位用水量、砂率或外加剂的掺量。调整时,水灰比、单位水泥用量、钢纤维体积率不得减小。考虑施工中原材料含泥量、泥块含量、含水量变化和施工变异性等因素,单位水泥应适当增加5-10kg,配制弯拉强度、抗压强度和耐久性等要求的施工配合比,经监理或建设方批准后确定为施工配合比。
(3)施工过程控制
①混凝土拌合后应及时运到施工场地,在运输过程中采取覆盖措施,并防止混凝土发生离析、漏浆等不良现象,降低混凝土强度。
②摊铺后的混凝土及时振捣,振捣要密实、充分,防治漏振,并振捣出混凝土浆液,压光要及时,严紧在混凝土初凝前压光,以确保混凝土面层的质量。
③养生与交通管制,混凝土浇筑后及时进行养生,养生根据季节及气温情况而定,采取必要的洒水或保温、保湿覆盖措施,以防混凝土强度降低。严紧在养护期内的混凝土上行走或进行施工,做好交通管制工作。
混凝土施工中常见的裂缝的种类有:干缩裂缝、塑性收缩裂缝、沉陷裂缝、温度裂缝等。
(1)干缩裂缝产生的原因及预防措施
①原因分析:干缩裂缝多出现在混凝土浇筑完毕后的七天左右。混凝土受外部气温条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
②主要预防措施:从原材料上进行控制,选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量;从混凝土配合比上进行控制,水灰比越大,干缩越大,选择合适的水灰比;掌握好最佳的切缝时机,根据昼夜温差选择合适的砌缝时间。加强混凝土的早期养护工作
(2)塑性裂缝产生的原因及预防措施
①原因分析:塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。常出现在干热或大风天气,裂缝形状多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。
②主要预防措施:选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥;浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透;风天施工,在混凝土表面喷洒一遍养护剂,大风时应停止施工;在高温天气施工要设置遮阳和挡风设施;冬季施工采取保温措施,如覆盖塑料薄膜或者草垫、麻片等进行保温养护。
(3)沉陷裂缝产生的原因及预防措施
①原因分析:沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、土壤含水量大,路基强度达不到要求,路基发生不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,致使混凝土结构产生裂缝。
②主要预防措施:对软基进行处理,本次工程软基处理的方案为,将软基全部清除后,用石渣进行回填,回填厚度控制在40-45cm,推土机整平后进行碾压,碾压遍数为3-4遍,达到一定的密实度后,用6%的水泥土铺筑,厚度为20cm,再用素土填筑至路基设计底高程;二是保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。
(4)温度裂缝产生的原因及预防措施
①原因分析:夏天气温太高时,混凝土成型温度高产生膨胀,冷却后产生收缩,容易引起混凝土开裂。
②主要预防措施:避免砂、石在太阳下暴晒,混凝土施工后马上覆盖,避免太阳直接暴晒,加强养护。
[1]JTJ F30-2003公路水泥混凝土路面施工技术规范[S].