陆志良
【摘要】本文首先对造成水泥混凝土路面发生的质量问题因素进行分析,通过控制水泥混凝土路面施工全过程,从水泥混凝土路面的原材料、施工控制、下承层和强度标准四个方面进行论述,并提出了提高市政道桥水泥混凝土路面质量的具体措施。
【关键词】水泥混凝土路面;施工质量;控制措施
引 言
水泥混凝土路面具有抗磨损、稳定性高、抗弯和抗拉等优点,被广泛应用于路面施工中。但是因为交通荷载的逐渐加重,路面的损坏程度也在不断加快,其中以产生裂缝问题较多。本文重点分析造成水泥混凝土路面出现裂缝的原因,并提出具体的解决措施。
一、影响市政道桥水泥混凝土路面质量因素分析
1.原材料
(1)作为主要粘结材料的水泥,其品质决定了水泥混凝土的强度,水泥的安定性是水泥品质标准中的重要指标,直接反映出水泥质量好坏,在水泥混凝土施工中要杜绝使用安定性不达标准的水泥。如果在水泥混凝土的施工中使用了抗磨损性能低、安定性差、抗弯拉强度差的水泥,会造成水泥混凝土路面出现体积膨胀、面板断裂和脱皮的现象,造成整体结构的破坏。
(2)水泥混凝土强度受到石料品质的影响,部分水泥混凝土路面就是由于使用了没有进行级配、含泥量较大且搅拌之前没有冲洗的石料,导致水泥混凝土强度不足,使混凝土无法达到规定的标准。在水泥混凝土的施工过程中,使用了含砂量大或含砂率高的中细砂,这些因素都是造成水泥混凝土抗拉强度低的重要原因之一,在中粗砂含泥量超标的时候可以使用水洗砂。
2.施工控制
(1)通常水泥混凝土路面是在夏季进行施工的,由于夏季气候原因白天与夜晚温度差距变化较大,导致水泥混凝土出现收缩不均匀的情况,一旦这种情况受到约束时,就会导致水泥混凝土路面出现细小裂缝。这种细小的裂缝通常用肉眼是无法观察到的,但如果不及时处理通车后会加重裂缝的扩大面积严重的甚至造成断裂。
(2)目前国内水泥混凝土施工使用的机具相对较落后,无法满足施工中的连续作业的需求,造成平整度控制较差。在施工中的控制手段及检测仪器不够完善,往往没有严格按照标准配比水泥混凝土材料,全过程的质量控制不到位,施工过程中某一环节的含砂率和水灰比过多或过少,造成不均匀的水泥混凝土强度,再通过水泥混凝土的拉应力的作用,极易造成断面被拉断的情况。
3.下承层
在下承层施工过程中,没有周密的考虑到施工的结构层和标准,例如只使用轻型压路机碾压或含水量不足,密度达不到规范标准,在通车之后因为基层没有达到强度标准路面板支撑力不足,造成破坏。对基层低处使用铺砂进行调整,通车后在车辆载荷作用下,路面应力会发生变化,导致路面断裂。由于部分路基存在地下水位高或含水量大的问题,如果没有采取适当的排水降水措施对其进行处理才会产生一系列质量问题。
4.强度标准
有人认为水泥混凝土路面质量标准是由其抗拉强度所决定的,实际上这种想法是错误的,路面在车辆载荷作用下,压应力已经十分接近轮胎接地面积与车轮载荷的比值。在通常情况下,水泥混凝土的抗压强度应该在25Mpa以上,因为车辆载荷发生的压应力一般在0.5~0.7Mpa,是抗压强度的1/40。一般情况下,水泥混凝土路面厚度为20~25cm,属于平面尺寸中比较薄的强性板,当车辆荷载发生时,强性板被弯撬横向产生弯曲应力。针对水泥混凝土路面施工条件来看,其力学特性是弯曲时发生的抗拉强度。
二、提高市政道桥水泥混凝土路面质量措施
1.严格控制原材料质量
施工中最重要的环节就是配合比,通常每个标号会在施工前经过试验计算然后得出配合比,但是在施工现场,可能会出现进场材料种类级配和含水量不同的情况,所以在施工中要时常调整配合比,做到配合比准确。此外,还需要加强施工监理,防止出现施工随意性或偷工减料的情况。
2.切缝时注意事项
(1)切缝时间。过早切缝板面会出现毛茬,过晚切缝会出现板面裂缝,因此要控制好切缝的时间。按照施工经验,可将切缝时间控制在20~30h。气候条件是各种因素共同组成的,例如湿度高低、风力大小等,所以要按照施工经验和气候变化调整切缝时间。
(2)切缝宽度、深度。缩缝使用功能的重要条件就是切缝的深度,所以应保证切缝的均匀性以及深度。施工经验证明使用1/3时效果最佳,可以将断板率降到最低,切缝宽度在4mm左右为最佳。
3.下承层施工注意事项
(1)在水泥混凝土施工中下承层要稳定且密实,上层应该是半刚性的,例如二灰碎石、水泥稳定碎石等,这样可以在很大程度上提高水泥面板承载力。施工中应严格遵守施工规定,按设计具体要求进行施工,严格做到在进行下一步工序之前上一道工序必须检验合格,还应注意封层沥青施工质量,避免出现工序不规范的现象。
(2)水泥混凝土配合比确定之后,需制作试件在经实验合格之后可使用。施工中严格控制配合比,并按照天气的变化检测砂石的含水量,及时调整配合比保证混凝土施工质量。
4.路面强度质量控制
在水泥混凝土施工过程中,水泥混合料的充分拌合,可以有效提高混凝土的强度,所以在混凝土施工之前需使用强制式拌和机,并将拌合时间控制在100s左右,这样可以保证混合料均匀混合,但是不可以拌和时间过长,否则极易出现离析现象。水泥混合料摊铺之后,需马上进行振捣,首先使用插入式的振动器按照一定的顺序进行点插,应保证插入式振捣器的移动空间,距离不宜过大,通常控制在20cm内,同一个位置上振捣到不出气泡为止。然后使用平振器进行振捣,由振捣梁整平,只有及时保证均匀的振捣,才可以保证混凝土密实度。
三、质量控制重点
裂缝是水泥混凝土路面的主要病害,夏季施工的早期裂缝尤为多见。经实地观察,发现早期裂缝大多数表现为如下两种形式:一是表面裂缝,多发生浇完面板的3天之内,缝的长度、宽度和深度都较小,且在面板的表面,缝呈不规则状;二是横向裂缝,多发生在浇完面板的3至10天之间,缝的长度、宽度和深度都较大,缝呈横向;缝长和面板宽度相等,缝深到度。两种裂缝都属病害,但后者危害甚大,更应注意防止。为预防早期裂缝,可采取如下措施:
1、基层表面平整密实,在浇筑混凝土前先洒水湿润。
2、尽量减少水灰比及单位水泥用量,尽量使用发热量少及收缩性小的水泥,有条件的可用真空吸水新工艺。
3、混凝土浇筑温度在35℃以下,遇强风和干热风时,尽量缩短各工序时间,提前覆盖、洒水养生。
4、板面加强养生,不得干燥,板面避免日光直射,不能使温度上升很大。
5、滑动传力杆要正确地与道路中心线平行埋置,并一半涂沥青以便滑动。
6、适时切缝,切缝深度应不小于板厚的1/4为宜。
结束语
综上所述,水泥混凝土施工的检查、验收以及控制应贯穿于全部施工过程中,并严格控制技术环节、工藝过程。只有这样才能保证市政道桥水泥混凝土路面的施工质量,延长水泥混凝土路面的使用寿命。
参考文献
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