鐘小寶
(華潤混凝土(廈門)有限公司,廈門 361024)
由于水泥混凝土路面造價較低、施工方便、快速,且通過相關(guān)資料測算顯示,機動車在水泥混凝土面上行駛比在瀝青路面上節(jié)約油耗10%~15%。近幾十年來,水泥混凝土路面被大量投入到道路等基建設(shè)施,同時也導致大量的裂縫產(chǎn)生。其實很多裂縫是可以避免的,主要是未了解其產(chǎn)生的原因,沒有及時采取措施進行預防。本人根據(jù)多年來工作經(jīng)驗,總結(jié)導致裂縫原因有:基層、路面自身、天氣、養(yǎng)護等,同時也采取一些針對性預防措施,在道路施工中起到了關(guān)鍵性的成效。
“水穩(wěn)層”密實度不夠,路基軟弱或強度不足,導致沉降不一,形成裂縫。材料拌合不均勻,使基層強度差異較大,導致沉降差異,形成裂縫。設(shè)計厚度不夠和平整度不夠產(chǎn)生荷載時,受力不一,會在薄弱處形成裂縫。不宜采用水泥與石灰混合等穩(wěn)定材料,因為該種材料水穩(wěn)定性較差,會造成板底抽空,受力不均,導致裂縫。 排水處理不善,導致基層長期處于積水和雨水的沖洗,導致底部掏空,受力時斷裂。
2.2.1 水泥混凝土路面設(shè)計不規(guī)范,選擇材料不合格
砂石含泥量、泥塊含量超標,選用水泥水化熱較大,安定性不好,配比設(shè)計未能滿足設(shè)計強度、凝結(jié)時間及工作性能等,均會導致化學減縮、自收縮、干收縮等裂縫的形成。
2.2.2 施工管理水平較低和施工工藝不合理
設(shè)計配比與生產(chǎn)配比差異較大,水灰比失控,忽大忽小,導致強度、凝結(jié)時間不一致,從而使得混凝土自身收縮不一致形成裂縫。攪拌時間不足,拌合不均勻,振搗不密實或過振,形成蜂窩、狗洞;或表面一層厚厚浮漿,沒有石子形成穩(wěn)定骨架。導致混凝土疏松,會在薄弱區(qū)域斷裂。施工工藝順序不合理,施工過程中不連續(xù)易造成收縮冷縫,或連續(xù)施工長度、寬度超過允許時,沒有設(shè)置收縮縫,導致裂縫產(chǎn)生。傳力桿安裝不正確,切縫時間掌握不好等因素也會導致裂縫的形成。
氣溫高,風力大,使表面水分蒸發(fā)快,形成一層“被子”現(xiàn)象。即表面一層硬殼,下部混凝土未凝。類似“橡皮泥”現(xiàn)象,導致未施工自身先裂,或抹壓來不及拉裂。氣溫低,凝結(jié)時間太長,配比沒及時調(diào)整,導致強度早期太低,低于混凝土自身拉應力,形成斷裂。大雨施工時,混凝土被雨水直接沖涮,漿體沖走,甚至過量的水直接進入混凝土內(nèi)部,導致混凝土表面及內(nèi)部強度下降。滿足不了設(shè)計要求,在允許受力情況下,也會形成斷裂。
混凝土終凝后,沒有及時做好保溫保濕,導致表面水分蒸發(fā),內(nèi)外溫差不一致,形成表面或貫穿性裂縫。養(yǎng)護期限不夠,早期強度達不到要求,在行車使用時,活動荷載也會使路面提前破裂。
水泥混凝土路面附近的排水不通暢,直接沖涮混凝土路面,會使路基沉降,導致斷裂。也會使其表面積水,表面混凝土強度下降,當行車來回摩擦時,加速表面保護層的破壞,從而也加速混凝土內(nèi)部的破裂。
澆搗時,混凝土拌合要均勻,要控制施工配比與設(shè)計配比基本一致,要按設(shè)計圖紙施工,保證足夠的厚度和平整度,要做好振搗密實,不出現(xiàn)漏振、過振的現(xiàn)象。基層做好后,要對其相關(guān)指標進行驗收,以免影響后續(xù)工作或因質(zhì)量引起的材料浪費。
在滿足強度、工作性能情況下,盡量減少水泥用量,優(yōu)先選用水化熱低的水泥。要選用含泥量、泥塊量低的砂石,且石子中針片狀、石粉越少越好,檢驗不合格的材料絕對不要投入使用。要降低混凝土單方用水量,避免離析。要有合理的初、終凝時間,盡量少摻或不摻早期強度低的活性摻合料。
生產(chǎn)混凝土工藝要按順序投料,設(shè)置攪拌時間要不少于40s,采用強制式攪拌機,因為其勻質(zhì)性較好。拉力桿安裝要沿路面中心,平行路面。施工配比要與設(shè)計配比控制基本一致,澆筑路面時,首先要清掃、潤濕基層,避免因雜質(zhì)混入,導致界面松動。遇到溫度高、風力大的惡劣條件時,在保持水灰比不變的情況下,適當提高一些坍落度,防止水分過快蒸發(fā);同時降低砂率,縮短二道工序的間隔時間。施工要有連續(xù)性,要安排足夠的人員,隨時觀察混凝土表面的硬化過程,及時進行抹壓、壓線。施工出現(xiàn)異常間斷時,要在合理的地方預置施工縫。終凝時,要用吸水性強的毛氈覆蓋、灑水進行保溫保濕,防止水分蒸發(fā)及內(nèi)部溫度的差異。切割收縮縫時,要掌握好時間,能早切割的盡量早點切割,最好在設(shè)計強度的20%~25%范圍內(nèi)切割較好。
預先觀察天氣預報,避開高溫、風力大、大暴雨、霜凍的天氣下施工。若中途遇上了,能停止施工就立即停止施工,設(shè)置施工縫。不行時,要立即采取覆蓋保溫保濕,防止水分蒸發(fā);防止雨水直接沖刷,要做好周邊和表面的排水系統(tǒng),在冬天要做好防霜凍等工作事項。
混凝土終凝后,用毛氈灑水養(yǎng)護不得少于14~21d,用砂養(yǎng)護不大好,因為萬一車子在面上行駛或其他物體摩擦,造成起砂等現(xiàn)象。不要提前上車行駛,要上車時,一定要進行相關(guān)檢測,合格后方可上車。
路面附近的排水要布置好,避免雨水、排污水等直接沖洗混凝土,導致基層沉降。同時也要防止面上雨水聚集,表面混凝土長期泡水,強度下降,頻繁行車過程中,表面摩擦破壞。
4.1.1 基層
穩(wěn)定層密實度不夠、厚度不夠、平整度不夠,材料拌合不均勻、強度不足等。
4.1.2 配合比設(shè)計及選材不合理
技術(shù)人員未根據(jù)圖紙,按規(guī)范進行,沒有選擇適宜的合格材料,造成強度不夠。
4.1.3 路面自身
施工工藝不合理、生產(chǎn)管理水平偏低導致。
4.1.4 天氣
高溫、風力大、暴雨、霜凍等惡劣天氣導致。
4.1.5 養(yǎng)護
養(yǎng)護不及時、不規(guī)范、不夠期限等。
4.1.6 排水
排水系統(tǒng)未設(shè)置或設(shè)置不科學。
首先要處理好基層,配合比設(shè)計要合理,選材要擇優(yōu),要改進施工工藝,提高生產(chǎn)管理水平,避免惡劣天氣施工,加強后期養(yǎng)護,做好科學的排水系統(tǒng),就可起到預防作用。
[1]水泥混凝土路面施工及驗收規(guī)范[S].GBJ97-87.
[2]張敬波,劉延群,祝國林.水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因及防治[J].黑龍江交通科技,2005(5):8-9
[3]邊玉成.水泥混凝土路面裂縫成因及預防措施[J].科技信息,2007(89).