淺談如何防治水泥混凝土路面早期斷板

劉 斌

[摘要] 本文介紹了水泥混凝土路面的早期斷板的原因及防治方法。

[關(guān)鍵詞] 水泥砼路面因素分析防治措施

前言

水泥砼路面是公路重要組成部分,它具有強(qiáng)度高、壽命高等優(yōu)點,但也有一次性投資大,損壞后修復(fù)困難等缺點。特別是近幾年來村村通水泥路,加速了農(nóng)村公路的發(fā)展。然而,水泥砼路面早期斷板卻引起了廣大公路建設(shè)者及社會各界的關(guān)注,斷板是水泥砼路面的病害之一,它直接影響砼路面的使用壽命、外觀、行車的舒適安全和公路建設(shè)者的聲譽(yù)。

所謂早期斷板是指路面的施工過程中及竣工通車后六個月內(nèi)斷板。早期斷板的因素很多,必須抓住主要因素,采取必要措施。

一、影響砼路面斷板的因素分析

造成砼路面斷板的因素很多,但主要有設(shè)計、施工、砼自身特性及外界因素(如環(huán)境、溫度等)。完全杜絕砼路面斷板是不可能的,只能對各種原因加以分析,采取措施,以減少斷板數(shù)量。

(一)設(shè)計

設(shè)計是工程建設(shè)的直接依據(jù),優(yōu)秀的設(shè)計是創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程的保證。砼面板位于路基和基層之上,關(guān)系緊密,搞好路基和基層設(shè)計是非常重要的。

1.路基設(shè)計:路基是支撐路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),所以設(shè)計時必須周密考慮,調(diào)查工程所處地區(qū)的地質(zhì)、水文情況,使路基具有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性,并采取措施解決地表水和地下水問題,使路基處于干燥穩(wěn)定狀態(tài)。同時,路基要有一定的壓實度,達(dá)到最大密度,壓實標(biāo)準(zhǔn)必須符合《公路路基設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定。路基承受由路面?zhèn)鬟f的荷載,使砼面板處于穩(wěn)定,才能不出現(xiàn)斷板。

2.基層設(shè)計:基層直接支承砼路面,同時承受并傳遞路面的荷載?；鶎邮欠浅Ｖ匾?要求基層有足夠的剛度和穩(wěn)定性,同時表面要平整,防止路面出現(xiàn)斷板、缺邊斷角、唧泥現(xiàn)象?；鶎硬牧蠎?yīng)選用水穩(wěn)性好、強(qiáng)度高、易施工的材料。實際設(shè)計要依據(jù)交通量大小、車輛類型、地材情況實際確定。

3.砼路面板設(shè)計:砼板直接受外力荷載,所以它必須具有足夠大的強(qiáng)度,同時還要平整、抗滑、耐磨,板面不斷板、行車安全舒適。強(qiáng)度差是造成斷板的一個重要因素,影響強(qiáng)度即砼的構(gòu)成,如水灰比、砂率、骨料尺寸、級配等。水灰比大小直接影響砼強(qiáng)度,水泥含量高強(qiáng)度就高,反之則低,適當(dāng)提高含砂量可提高砼的抗彎拉強(qiáng)度,骨料粒徑大且級配偏粗,砼的抗壓強(qiáng)度則高,反之,抗彎拉強(qiáng)度則低。所以砼路面板設(shè)計要根據(jù)實際情況,合理選擇,使砼不僅有足夠的強(qiáng)度,還要經(jīng)濟(jì)合理。

(二)施工

在施工中嚴(yán)格遵守施工規(guī)范,是創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程的保證。施工中選用材料的質(zhì)量、施工工藝、方法施工環(huán)境、施工設(shè)備采用都直接影響工程質(zhì)量,精心施工對防止砼面板早期斷板非常重要。

基層施工必須按照規(guī)范要求進(jìn)行施工,使基層穩(wěn)定、密實,表面平整,嚴(yán)格控制基層層面標(biāo)高,標(biāo)高不準(zhǔn)會使砼面板厚度不一致,易產(chǎn)生斷板。

砼拌和料必須選用合格的水泥,水泥必須強(qiáng)度高、收縮性小、耐磨性能好。必須選用中粗砂,含土量不得超過3%,否則砼強(qiáng)度降低,不耐凍,斷板增加。

嚴(yán)格控制水灰比,如果水灰比過大,則混合料過稀,砼易產(chǎn)生離析現(xiàn)象,出現(xiàn)斷板。

砼混合料的拌和與運(yùn)輸也影響砼的質(zhì)量,拌和時間過短則攪拌不均勻,過長則易產(chǎn)生離析。

運(yùn)輸時間過長超過初凝時間砼混合料必須廢棄,此外運(yùn)輸過程中漏漿、離析也會影響砼的質(zhì)量。

砼面板鋪筑時振搗要及時充分,防止漏振,掌握切縫時機(jī),要及時養(yǎng)生。應(yīng)該說,與砼路面斷板的因素很多,除此以外還有其它一些因素:

1.所處地區(qū)地質(zhì)、水文情況考慮不周。

2.機(jī)械設(shè)備不齊全、狀況不好。

3.施工人員水平低、責(zé)任心不強(qiáng)。

4.過早開放交通。

5.超重超載車違章上路。

二、斷板的防治措施

(一)嚴(yán)把設(shè)計關(guān)

優(yōu)秀的設(shè)計是創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程的前提和基礎(chǔ),隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,道路交通量急劇增加,超載貨車越來越多,我們的設(shè)計理念應(yīng)有超前意識,同時對水泥混凝土的設(shè)計理論和規(guī)范要求進(jìn)行研究,仔細(xì)調(diào)查研究工程所在地的地質(zhì)、水文、地形、地材、交通量情況,提出詳盡、周到、細(xì)致的設(shè)計方案。

(二)嚴(yán)把工程關(guān)

嚴(yán)格施工是保證質(zhì)量的關(guān)鍵:

1.嚴(yán)格控制混合料組成配合比,遵照設(shè)計配比施工,隨時檢查礦料的級配,清除砂石料中的雜質(zhì),檢查砂中的含泥量,不能超標(biāo);雨季施工中要隨時檢查含水量,及時進(jìn)行配比調(diào)整。水灰比過大,則砼料稀,流動性大,收縮性大,易形成裂縫。

2.及時正確切縫。水泥終凝后,砼終凝成型,水泥砼進(jìn)行收縮變形,產(chǎn)生較大拉應(yīng)力,此時若不及時正確切縫則極易產(chǎn)生斷板。傳統(tǒng)的做法是當(dāng)砼強(qiáng)度達(dá)到25%一35%時切縫,縫深為板厚的四分之一,當(dāng)切縫時砼內(nèi)應(yīng)力已使路面砼產(chǎn)生裂縫。長期實踐,我們發(fā)現(xiàn),提早切縫是減少斷板的最好措施,但用普通切縫機(jī)提早切縫,切縫部位會破碎和剝落,無法達(dá)到預(yù)期目的?，F(xiàn)在我單位采用的是美國進(jìn)口的380型軟切縫機(jī)。該機(jī)平均工作速度為0.9米/分,縫深2.5CM,縫寬3mm。切縫時間為砼強(qiáng)度1.1—3.5兆帕之間,即砼路面抹面后2—4小時,此時應(yīng)力所產(chǎn)生的裂縫尚未產(chǎn)生。一般實際控制時,即人站上去不會留下腳印。

3.保持基層表面平整和準(zhǔn)確標(biāo)高。這是預(yù)防砼路面斷板的一個方向?；鶎颖砻娌黄秸?使面板與基層的摩阻力增大,在摩阻力集中地區(qū)最易形成斷板。基層標(biāo)高低、則板厚,正確切縫,則在板薄的部位產(chǎn)生裂縫,形成斷板,此外,板厚不均勻,砼面板在荷載作用下易產(chǎn)生斷板。

4.嚴(yán)把材料關(guān)。材料是構(gòu)成砼路面的主體,材料質(zhì)量差則直接影響砼路面的質(zhì)量。如石料壓碎值和硬度達(dá)不到要求,則極易造成不規(guī)則斷裂,或后期出現(xiàn)較多病害,水泥質(zhì)量差則直接影響砼面板的強(qiáng)度。

5.施工時水泥砼必須全面充分振搗。如果振搗不好,極易在漏振部位形成蜂窩和空洞,不能較好承受應(yīng)力,易使路面形成斷板。造成這種現(xiàn)象主要有兩個原因:(1)操作工人技術(shù)不熟練,振搗時振搗排棒不熟練,振搗不按順序。(2)責(zé)任心不強(qiáng),由于水泥砼振搗密實結(jié)果用肉眼檢測,只能采取路面拆模后觀察板側(cè)有無蜂窩洞,所以操作工人在澆筑時在靠近模板處充分振搗,而在路幅中央部分極易漏振,這就要求質(zhì)檢人員大力加強(qiáng)現(xiàn)場質(zhì)量管理工作。

6.在施工中必須嚴(yán)格避免較大溫差。氣溫較高時,板上部水泥砼強(qiáng)度增長快,氣溫轉(zhuǎn)低,則板下部強(qiáng)度比上部快。這樣,在水泥砼面板橫斷面上,強(qiáng)度變化不同步,易出現(xiàn)翹曲變形。強(qiáng)度低的部位易被拉斷開裂,形成斷板。所以在溫度變化劇烈的季節(jié),在砼澆筑完畢后就采取相應(yīng)措施,如進(jìn)行面板遮蓋、灑水等,使砼表面保持濕,保證砼面板不會因溫差過大而斷板。

7.正確設(shè)置安裝脹縫和傳力桿。在幾年前的水泥砼路面施工中,脹縫設(shè)置相對較多,但經(jīng)我們幾年來的調(diào)查,如果其設(shè)置及安裝不當(dāng),極易在脹縫處出現(xiàn)病害,如斷板、起拱、缺邊掉角等,但在縱坡變化處和構(gòu)筑結(jié)合部合理設(shè)置脹縫,可大大降低斷板率。傳力桿的安裝必須遵照規(guī)范進(jìn)行,按設(shè)計施工,施工中如馬虎大意,傳力桿安裝偏斜,在傳力過程中易將板面頂破,形成裂縫和斷板。

8.必須保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定。因為基礎(chǔ)承受上部永久荷載,如果基礎(chǔ)強(qiáng)度差,極易引起砼面板斷裂。防止地基過差的措施及方法:(1)防止水浸蝕,即完善排水設(shè)置,設(shè)置邊溝、急流槽,對路基進(jìn)行防護(hù)。(2)對軟弱地基進(jìn)行處理,換土、拋石等。(3)對高填、高挖地段進(jìn)行防護(hù),護(hù)坡、擋土墻等。

9.通車及以后的措施。嚴(yán)格控制開放交通的時間,水泥路面必須在全部達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后方可開放交通,提前開放則會對路面造成極大損害,此外要嚴(yán)格禁止超載車上路。加強(qiáng)對砼路面的養(yǎng)護(hù)工作,及時對脹縫進(jìn)行封堵,保證排水暢通,防止路基、基層受水浸泡而使路面斷板的發(fā)生。

三、結(jié)語

本人通過學(xué)習(xí)和工作,對水泥混凝土路面早期斷板分析和防治作了一些簡單的總結(jié),但很不全面,只是針對實際工作中出現(xiàn)的問題進(jìn)行的探討,希望隨著學(xué)習(xí)和工作的更深入一步,能對這一課題有更深一步的認(rèn)識,以便找到更有效的解決斷板的途徑。

參考文獻(xiàn):

[1] 《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F30-2003)

[2] 許永明《公路養(yǎng)護(hù)與管理》 人民交通出版社,1998