高原機(jī)場水泥混凝土道面各種裂縫質(zhì)量控制

孟 保 軍

(山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)公司，山西 太原 030009)

高原機(jī)場水泥混凝土道面各種裂縫質(zhì)量控制

孟 保 軍

(山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)公司，山西 太原 030009)

根據(jù)西部高原地區(qū)的氣候特點(diǎn)及施工條件，通過紅原機(jī)場實(shí)際案例，詳細(xì)分析了機(jī)場水泥混凝土道面各種裂縫的產(chǎn)生原因，同時(shí)提出了相應(yīng)的防治措施和處理方法，對保證機(jī)場施工質(zhì)量具有一定現(xiàn)實(shí)意義。

機(jī)場，水泥混凝土道面，裂縫，防治

0 引言

近些年，我集團(tuán)公司在機(jī)場建設(shè)領(lǐng)域中不斷拓展，取得了很大的成績，尤其是西部的一些高原機(jī)場，更是成績卓越。2012年我集團(tuán)公司又中標(biāo)了四川阿壩紅原機(jī)場。該高原機(jī)場位于西部，海拔高、空氣稀薄、干燥、大風(fēng)天氣多、太陽輻射強(qiáng)、日照充足、晝夜溫差大、氣候多變，施工條件異常艱苦，在道面混凝土施工過程中極易出現(xiàn)各種裂縫等質(zhì)量問題。本文針對各種裂縫問題，提出其產(chǎn)生的原因及相應(yīng)的防治措施、處理辦法，為保證高原機(jī)場施工質(zhì)量起到一定的作用。

1 工程概況

本工程位于四川省阿壩州紅原縣境內(nèi)，紅原位于北河由南向北貫穿的龍日壩沖積平原上；場址距離馬爾康公路約128 km，距離紅原縣約48 km；緊鄰省道209線。機(jī)場海拔3 535 m，屬于高原機(jī)場，跑道長度為3 600 m，寬度48 m，是以旅游為主的國內(nèi)支線機(jī)場，在我國分類中屬小型機(jī)場，等級4C。

我集團(tuán)公司承建的場道A標(biāo)主要工程內(nèi)容包括：水泥混凝土道面、道肩工程。其中主要以水泥混凝土道面工程所占比例最大，面積達(dá)到95 512.5 m2，造價(jià)約4 000萬元。該工程工程量大、施工工期緊，在道面混凝土施工過程中極易出現(xiàn)各種裂縫等質(zhì)量問題，為保證工程質(zhì)量，保證飛行安全，裂縫的防治與處理至關(guān)重要。

2 各種裂縫產(chǎn)生的原因及相應(yīng)防治措施、處理辦法

2.1 各種裂縫產(chǎn)生的原因

2.1.1 形成塑性裂縫的原因

1)易產(chǎn)生塑性裂縫的現(xiàn)象主要表現(xiàn)在：混凝土的強(qiáng)度很小或幾乎沒有強(qiáng)度的狀態(tài)，是在混凝土終凝前或者混凝土剛到終凝時(shí)?；炷猎趶?qiáng)度很小的狀態(tài)時(shí)，受到溫度、風(fēng)力的影響，使表面失水過大產(chǎn)生壓力，造成混凝土體積收縮加快，而混凝土因?yàn)閺?qiáng)度很小或幾乎沒有強(qiáng)度，對收縮現(xiàn)象無法抵抗。

2)混凝土的配合比、凝結(jié)時(shí)間、溫度、風(fēng)速、濕度是影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素。

2.1.2 形成沉陷裂縫的原因

1)地基土質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，主要表現(xiàn)為：土質(zhì)松軟、結(jié)構(gòu)不勻、回填土不密實(shí)、回填土浸水，使土質(zhì)產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

2)模板因素導(dǎo)致沉陷裂縫的產(chǎn)生，如：支撐間距超過規(guī)范要求，模板材料剛度要求不足，模板底部支撐松動(dòng)等因素；還有氣候的因素也是影響混凝土產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫的主要因素之一，如冬季施工，模板支撐在凍土層上，來年解凍后易產(chǎn)生不均勻沉降。

3)沉陷裂縫產(chǎn)生的原因還與地基的變形程度有關(guān)，當(dāng)?shù)鼗冃畏€(wěn)定后，沉陷裂縫也趨于穩(wěn)定，基本不再發(fā)生變化。

2.1.3 干縮裂縫產(chǎn)生的原因

1)當(dāng)混凝土在硬化時(shí)，一部分水就會失去，但混凝土表面和內(nèi)部水分蒸發(fā)的速度及程度不同，從而導(dǎo)致混凝土本身發(fā)生變形，最終產(chǎn)生干縮裂縫。

2)混凝土合理的配合比、水泥用量的多少、集料的性質(zhì)和用量、不同的外加劑及其劑量等對混凝土的干縮有著一定的影響。

2.1.4 溫度裂縫產(chǎn)生的原因

1)溫度裂縫的產(chǎn)生與溫度的高低有著直接的關(guān)系，當(dāng)溫度較高時(shí)，裂縫較窄，當(dāng)溫度較低時(shí)，裂縫較寬。

2)在實(shí)際的高原機(jī)場施工中，一天四季，一天當(dāng)中天氣氣溫突然變高或變低是常事，這樣最容易產(chǎn)生熱脹冷縮現(xiàn)象，造成水分失去的過快使混凝土產(chǎn)生裂縫。

2.2 裂縫防治措施

2.2.1 加強(qiáng)控制混凝土的溫度

首先可以采用人工降低原材料溫度措施，當(dāng)溫度較高時(shí)，采取遮陽涼棚，減少太陽直接照射所產(chǎn)生熱量，如果是骨料，還可以在使用前用冷水沖洗骨料，向骨料中噴射水霧。其次，在混凝土的攪拌過程中，用冷卻水進(jìn)行攪拌，嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間，避免混凝土在攪拌很長時(shí)間后使用。最后，在攪拌完成的混凝土中埋設(shè)水管通水冷卻降溫?；炷猎谘b卸、運(yùn)輸、澆筑時(shí)也對溫度有影響，所以在運(yùn)輸過程中慢速攪拌，盡量縮短入模時(shí)間。

2.2.2 混凝土原材料及外加劑的選用

1)為了增加混凝土的和易性，減少混凝土中的用水量，縮小水分的蒸發(fā)，降低混凝土的收縮性，可以加入適量的、合格的、性能穩(wěn)定性好的減水劑。

2)一般來說，摻入適量的，經(jīng)過磨細(xì)的粉煤灰可以減少混凝土的水泥用量，降低水化熱，改善混凝土的塑性。

3)為使混凝土具有較好的和易性，骨料選用連續(xù)級配型、具有較高抗壓強(qiáng)度的粗骨料。嚴(yán)格控制砂、石含泥量。其中砂的含泥量不大于2%，石的含泥量不大于1%。

4)我們可以在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度、滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求下采用水化熱低的水泥，采用此種水泥可以減少水泥用量，延緩混凝土溫度的升高。減少水泥用量就可以減少水化熱的產(chǎn)生，那么混凝土內(nèi)外溫差就不會相差太大，從而也不會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

2.2.3 延緩混凝土降溫速率，采取養(yǎng)護(hù)措施

1)夏季應(yīng)采用保濕養(yǎng)護(hù)，冬季應(yīng)保溫養(yǎng)護(hù)，不同的季節(jié)采用不同的養(yǎng)護(hù)措施，都是為減小混凝土澆筑后所產(chǎn)生的內(nèi)外溫差，從而達(dá)到延緩混凝土降溫速度。

2)夏季混凝土澆筑完成后及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)，特別是在高溫施工時(shí)，應(yīng)澆筑完一段養(yǎng)護(hù)一段，必須在其表面覆蓋清潔的塑料膜，初凝后撤去塑料膜，用浸濕的粗麻布覆蓋，保持混凝土表面濕潤。冬季混凝土澆筑完成后必須注意保溫措施，可以鋪設(shè)保溫材料加以保溫或者添加緩凝劑，用于延緩混凝土的初凝時(shí)間，防止熱脹冷縮而產(chǎn)生裂縫。

2.2.4 施工工藝和施工方法的改善

1)混凝土澆筑前，加強(qiáng)基層的標(biāo)高和平整度對混凝土質(zhì)量的影響，要求其達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并且要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性；基層和模板一定要澆水浸透，防止吸收混凝土的水分導(dǎo)致開裂現(xiàn)象的發(fā)生。

2)澆筑混凝土?xí)r，溫度要控制在不超過35 ℃為宜，澆筑層厚度不宜太厚，要分層分段進(jìn)行澆筑。

3)混凝土攤鋪過程中，采用插入式振搗器進(jìn)行振搗，要有順序的進(jìn)行振搗，做到表面平整、光滑和密實(shí)。

4)盡可能減少高溫時(shí)的作業(yè)，如有晝夜24 h連續(xù)施工時(shí)，注意做好晝夜溫度監(jiān)測工作，認(rèn)真觀察溫差的變化，防止混凝土內(nèi)外溫差超過25 ℃。

2.3 混凝土裂縫的修補(bǔ)處理方法

混凝土裂縫情況比較復(fù)雜，修補(bǔ)時(shí)要根據(jù)裂縫的實(shí)際情況，選擇不同的補(bǔ)救方法。裂縫的修補(bǔ)處理方法有直接灌漿法、壓注灌漿法、擴(kuò)縫灌注法、條帶置面法、全深度補(bǔ)塊法。

1)直接灌漿法。

對于非擴(kuò)展性裂縫，可采用直接灌漿法。先用吸塵器將縫內(nèi)的泥土、雜質(zhì)清除干凈，再在縫內(nèi)鋪一層聚脂底膠層，最后將灌漿材料灌入縫內(nèi)，固化后達(dá)到強(qiáng)度要求即可通行。

2)條帶置面法。

適用于裂縫為開裂狀且貫穿全厚，其方法如下：順斷板兩側(cè)各約15 cm，平行縮縫鋸切兩條7 cm深的橫縫，兩鋸縫內(nèi)側(cè)鑿除7 cm。沿?cái)喟鍍蓚?cè)10 cm，每隔50 cm鉆直徑為1 cm，深為5 cm的鈀釘孔。吹刷干凈后均勻涂刷水泥漿或環(huán)氧水泥砂漿。將鈀釘孔填滿砂漿后，把去污除銹后的鈀釘插入孔內(nèi)安裝。為消除色差，原混凝土配合比中水泥量分為硅酸鹽水泥和白水泥，攪拌時(shí)，摻入適量膨脹劑，及時(shí)振搗密實(shí)并抹平。

3)壓注灌漿法。

當(dāng)裂縫小于0.5 mm以下寬度，而且裂縫不再擴(kuò)張時(shí)可采用此方法。用壓縮空氣器清除縫隙中的泥土雜物后，再用壓力擴(kuò)漿器將灌漿材料溶液壓入縫內(nèi)。所用到的材料為樹脂砂漿材料進(jìn)行填充，也可使用水泥砂漿等材料。

4)擴(kuò)縫灌注法。

當(dāng)裂縫寬度比較寬且是局部性裂縫時(shí)，可采用擴(kuò)縫灌漿法。先可用沖擊電鉆沿裂縫混凝土表面鑿成V形或U形槽后，用壓縮空氣吹除混凝土碎屑，填入0.5 cm的小石屑，使用樹脂砂漿材料進(jìn)行填充，也可使用水泥砂漿或?yàn)r青等材料，最后用紅外線加熱增強(qiáng)即可。采用此方法具有一定的效果，但耐久性不易保證。

對于嚴(yán)重?cái)嗔?，裂縫處有較嚴(yán)重的剝落現(xiàn)象時(shí)或有錯(cuò)臺、裂塊并且已經(jīng)開始活動(dòng)的斷板，應(yīng)采用整塊板更換的措施。即重新澆筑混凝土板，這是一個(gè)常用的有效措施，但基底必須穩(wěn)定可靠，否則必須首先從加強(qiáng)穩(wěn)定基層方面入手。重新澆筑時(shí)，若采用常規(guī)材料更換時(shí)養(yǎng)護(hù)期長，影響交通的開放時(shí)間，所以最好采用快凝材料。

3 結(jié)語

不同的影響因素產(chǎn)生的混凝土裂縫種類也不同，但只要針對其成因，貫徹預(yù)防為主的原則，深挖根源，善于總結(jié)，及時(shí)制定防治措施，嚴(yán)格按施工技術(shù)規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行施工，抓好施工中的各個(gè)環(huán)節(jié)，是完全可以避免或控制裂縫產(chǎn)生的。本工程為了控制裂縫的產(chǎn)生，在保證工程質(zhì)量和安全的情況下，加強(qiáng)施工管理，經(jīng)過一系列的技術(shù)質(zhì)量控制，精心組織施工，在高原高寒特殊條件下完工的機(jī)場水泥混凝土路面經(jīng)過一段時(shí)間的觀察均未出現(xiàn)裂縫，混凝土觀感質(zhì)量良好，符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，達(dá)到工程質(zhì)量要求。

[1] MH 5001-2006，民用機(jī)場飛行區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] MH 5006-2002，民用機(jī)場飛行區(qū)水泥混凝土道面面層施工技術(shù)規(guī)范[S].

[3] 國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.民航機(jī)場場道工程施工技術(shù)要求(1996版)[Z].

[4] GB 50204-2002，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[5] 蔡水田，石文杰.機(jī)場場道工程施工[M].北京：人民交通出版社，2010.

The quality control of various kinds of cracks of plateau airport cement concrete pavement

MENG Bao-jun

(ShanxiMechanizedConstructionGroupCompany,Taiyuan030009,China)

According to the climate characteristics and construction conditions in western plateau region, through the actual case of Hongyuan airport, this paper analyzed in detail the causes of various kinds of cracks of airport cement concrete pavement, and put forward the corresponding prevention and control measures and treatment methods, had practical significance to ensure the construction quality of airport.

airport, cement concrete pavement, crack, prevention and control

1009-6825(2014)03-0219-02

2013-11-19

孟保軍(1976- )，男，工程師

TU755.7

A