王凡超(山东省烟台市龙口公路管理局,山东烟台265701)
浅谈水泥混凝土路面断板的成因及预防措施
王凡超
(山东省烟台市龙口公路管理局,山东烟台265701)
在公路工程施工建设过程中需要使用大量的水泥混凝土,水泥混凝土质量直接影响着整个公路路面的使用效果。当前,很多地区的水泥混凝土路面发生断板问题,鉴于此,应仔细分析水泥混凝土路面断板原因,积极采取有效预防措施,不断提高水泥混凝土路面质量。
水泥混凝土路面;断板;成因;预防措施
水泥混凝土路面具有稳定性高、荷载扩散能力强、刚度大等优点,但是长期受到外部环境条件、交通荷载超标等因素的影响,水泥混凝土路面的稳定性和使用性能不断下降,造成路面断板,严重影响了行车安全和公路工程的运输效益。针对结合水泥混凝土路面断板原因,采取科学合理的预防措施,加强施工设计管理,做好日常养护。
1.1规划设计不合理
水泥混凝土路面施工主要是根据工程项目的规划设计方案进行,但是很多公路工程的规划设计没有结合施工现场的实际情况,规划设计方案缺乏经济和技术上的可行性。水泥混凝土路面主要位于基层和路基以上,和路基结构有着密切的关系。而路基作为整个公路工程的基础,其支撑着水泥混凝土路面结构,路基的强度和稳定性直接关系着水泥混凝土路面状况。一些施工单位在规划设计之前,没有详细了解当地的水文地质情况,没有根据路基的干湿情况,采用有效处理措施,使得路基土层中的含水量较高,减弱其稳定性,施工组织不合理,严重影响了公路路基的耐久性、稳定性和强度。
1.2垫层质量不达标
通常情况下,需要在基层和路基之间设置垫层,但是一些垫层设计不合理,垫层材料质量不达标,无法发挥均质或透水作用,影响水泥混凝土面板质量,导致路面发生不均匀沉陷或着被水浸泡[1],在后期由于板面受到不均匀支撑作用而发生折断。
1.3基层标高不合理
公路路基基层标高不合理,影响路面厚度的均匀性,在一些厚薄交界位置或者厚度较薄的区域,在公路使用过程中会逐渐发展成薄弱的断层,在温度较低的环境中,混凝土收缩,一旦超过拉应力,会直接发生断裂。并且,如果基层不平整,会增大水泥混凝土路面的摩阻力,随着时间的推移很容易发生断裂。同时,在处理基层不平整或者标高失控问题时,材料使用不合格,会导致砂浆下渗,影响公路路基强度,导致水泥混凝土路面出现断板。
2.1合理规划设计
在水泥混凝土路面施工之前,相关施工单位应组织有关专家和设计人员,根据水泥混凝土路面的规范要求和设计理论,细致全面地讨论和研究,结合公路工程当地的环境情况、施工技术、材料、土质、水文、气候等,对水泥混凝土的施工设计方案进行经济、技术分析,满足公路的施工设计要求。
2.2做好路基填筑施工
为了提高公路路基强度,使路基保持良好密实度,应严格控制路基的渗透系数和塑性变形,提高其稳定性,最大限度的减小填土层沉降量,采用合适型号的碾压设备,按照“分层压实、分段填筑、水平分层”的原则进行路基填筑施工[2],避免由于路基沉陷而导致水泥混凝土路面沉陷或网裂。
2.3优化路面基层施工
常见的水泥混凝土路面基层主要有工业废渣、石灰土、随时、石灰粉煤灰等,石灰土可以作为公路路基的底基层,但是不能无法直接承受水泥混凝土路面重量,因此应注意优化路面基层施工,确保基层的平整度和均匀性。在基层施工过程中,应避免混合使用不同的土质,均匀的进行拌和,对大块的土质需过筛,合理处理新老路基之间的结合区域,提高基层施工质量。
2.4严格控制水灰比和配合比
在水泥混凝土路面施工之前,应根据强度关系曲线和水灰比,准确进行计算,选配最佳配合比。在施工过程中,按照选配的最佳配合比,严格控制水泥混凝土施工配合比,仔细检查原材料杂质和骨料级配以及含泥量。同时,注意控制水灰比,特别是在公路路面交界区域,由于膨胀率和收缩率不同,很容易出现断板或者裂缝。如果水泥混凝土水灰比较大,即含水量较大,在凝固过程中,水泥混凝土收缩率不断增大[3],如果仍然按照正常施工流程进行,会导致缩缝间距较大,在收缩应变力影响下出现裂缝。
2.5正确及时切缝
水泥混凝土路面施工过程中,应注意正确及时地切缝,在切缝位置引导水泥混凝土在凝固过程中规则切断面板,防止在其他区域出现断板。根据公路实际情况,做好水泥混凝土路面切缝,缝隙深度大于6cm,避免出现中间深、两端浅的情况。同时,应合理控制切缝时间,如果太晚会造成面板断裂,太早会导致水泥混凝土破损,一般在水泥混凝土强度达到30~35%时及时进行切缝[4],在平曲线位置按照弧度来进行划分,横向要保持缩缝对齐。
2.6避免出现较大温差效应
在水泥混凝土路面施工过程中,如果温差效应突变或者较大,会影响水泥混凝土的强度。随着气温的升高,水泥混凝土路面下部强度形成较快,而上部较慢,使得水泥混凝土路面出现变形、翘曲等问题,一旦出现不规则裂缝,会造成水泥混凝土路面强度较低的区域出现开裂,因此应避免在大风天气或者温差变化明显的天气中施工,并且在水泥混凝土浇筑完成后,及时进行洒水、遮阳等养护措施,使水泥混凝土路面保持湿润状态。同时,及时封堵水泥混凝土路面的胀缝,做好路肩的维修养护,确保路基稳定,排水通畅。
水泥混凝土路面断板是公路工程常见的一种病害,严重影响了公路工程的使用效果和使用寿命。水泥混凝土路面断板是由于多方面原因引起,并且这些原因相互影响、相互作用,为了保障公路工程的行车安全,应充分认识到水泥混凝土路面断板的危害性,结合水泥混凝土路面断板原因,积极采取有效预防措施,做好规划设计和施工养护,不断提高水泥混凝土路面的稳定性和承载力。
[1]李俊文.浅谈水泥混凝土路面断板的原因及预防措施[C].《建筑科技与管理》组委会.2013年8月建筑科技与管理学术交流会论文集.《建筑科技与管理》组委会,2013:2.
[2]解明辉.浅谈水泥混凝土路面早期断板的成因及防治措施[J].黑龙江科技信息,2012(03):283.
[3]莫寿昌.浅谈水泥混凝土路面断板原因及预防措施[J].大众科技,2012,09:69+71.
[4]欧阳波,陈丽娟.水泥混凝土路面断板原因分析及其预防措施[J].黑龙江交通科技,2014(03):9.