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公路混凝土路面裂缝浅析

放大字体  缩小字体 发布日期:2007-05-21  来源:《建筑科学》  作者:杨春桂 伊旭春 周敏 
核心提示:公路混凝土路面裂缝浅析

摘 要: 水泥混凝土路面是适应载重大,速度高,密度大的车辆运输需要的高等级路面,但随着水泥混凝土路面的发展,该类型路面的许多病害也逐渐体现出来,混凝土板的裂缝作为其主要病害之一,日益引起人们的关注。引起各种裂缝的原因是不尽相同的,有外界因素,设计缺陷,施工问题及其他原因。本文主要从施工方面分析一下裂缝产生的原因及可采取的相应的防治措施。

关键词:公路 混凝土路面 路面裂缝

中图分类号:U412 文献标识码: A 文章编号:1672-3791(2007)03(a)-0072-01

1 路面结构设计的技术标准

  (1)底基层设计采用水泥灰土稳定砂,厚度2 0 c m ,配合比为:水泥:石灰:土:砂= 4:1.5:14.5:80

  (2)基层设计采用水泥稳定碎石,厚度20cm ,级配符合规范要求。配合比水泥:碎石= 6:94

  (3)面层采用混凝土板,厚度25cm,抗折强度为4 . 5 M P a 。

2 施工准备情况

(1)原材料的选择

  在该公路混凝土路面施工中,施工长度2.3km,左半幅宽12.25m,由于工期十分紧迫,在20 天时间内要施工混凝土7043.8m3,共需碎石3319m3( 紧方) ,砂1501m3(紧方),水泥2832t,任务很重。碎石最大粒径6 0 m m ,并含量较大,级配差。针片状含量超标,但在工期紧的情况下也只得用,这为后来路面裂缝造成了潜在的因素。

(2)混凝土配合比设计

  目前建筑工程施工,完全按照规范要求来作是比较少的,一个标准的混凝土配合比设计需用28 天时间结果才能出来,一个优质的混凝土路面工程,必须得有优化的混凝土配合比设计,路面混凝土必须用抗折强度作为设计的主要指标,我们通过四次拌合后用14 天强度优选了一个配合比用于施工。其比例为水灰比0.46,水泥:砂:碎石= 1:1.37:3 . 0 6 ,每立方米混凝土用料为: 水泥4 0 2 k g ,砂5 5 0 k g ,碎石1 2 3 0 k g ,水1 8 5 k g 。施工坍落度为2 c m 。搅拌时间过短,则拌合不均匀,造成面层强度相差过大,硬化时间及收缩量不同,从而导致裂缝产生;搅拌时间过长,则容易导致骨料破碎、离析,影响混凝土的强度。

3 混凝土路面的施工

  水泥混凝土路面施工的全部过程,不仅是一项复杂的操作技术工作,而且必须有严格科学的组织工作,必须根据气候、材料、机械设备及人力进行统筹安排,合理组织,保质保量的完成施工任务。在施工过程中,由于碎石粒径太大,混凝土罐车的出料口太缓,出料的混凝土造成离析,人工摊铺时铺不均匀,形成了混凝土的不均匀性,为混凝土的不均匀收缩创造了条件。

  混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或内部温度发生变化,混凝土将发生变形。若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时,即产生温度裂缝。施工时,由于工序衔接不当,拆模不及时,有的三天还未拆模,一天温度高低差8 ℃,造成温度收缩开裂。锯缝是路面施工中的关键工序,锯缝的时间同温度、混凝土强度发展有着密切关系,如果锯缝跟不上即造成胀裂。锯缝的深度十分重要,一般要求深度为板厚的1 / 4~1 / 3。在实际锯缝时,由于管理较差。锯缝深度只有1~2cm,也为混凝土裂缝提供了条件。

  混凝土的养护采用覆盖麻袋,早晚水车浇水养护。混凝土浇注后,尤其是在炎热的天气或大风天气里,如果不及时覆盖,混凝土表面的游离水分蒸发过快,产生急剧的体积收缩,而此时混凝土早期强度很低,其值不能抵抗这种收缩应力而导致开裂。

4 裂缝的产生

  混凝土板的破坏主要是断裂和裂缝,面板由于内应力超过了混凝土的强度而出现横向及纵向以及板角的断裂和裂缝,其原因是多方面的,如地基的沉降变形,混凝土的面板面积太大,养生期间的收缩应力过大,以及原材料或施工质量不良,混凝土未达到设计要求等等,均可产生裂缝。该公路混凝土路面正式施工时间为2004 年12 月31 日,至2005 年元月2 日,施工长度单幅(4.25m)计400m,其中有200m 已拆模锯缝,而另外200m 还未拆模锯缝,2005 年元月2 日晚即产生裂缝五处,当时昼夜温差达8℃,每处裂缝间隔约30m,后来在施工过程中断续出现裂缝,统计至2005 年元月20 日止,已出现单幅裂缝26 条。

  在施工15 天后,还出现断缝,就其原因是锯缝深度太浅,只有1~2cm 深。

5 裂缝的修补

  修补裂缝是件十分繁琐的工作,首先得把已裂混凝土打掉,再采用相同配合比的混凝土修补,我们采用沿裂缝左右各0.1m 的位置打掉,深度为7 ~1 0 c m ,将打成的凹槽冲洗干净,沿裂缝垂直方向放置φ 6 -φ10 的钢筋,钢筋间距为0.5~0.8m,用小锤把混凝土夯打密实补进凹槽中,待混凝土初凝之后在修补混凝土的四周用粘土围起,将新补的混凝土浸水养护,保证了修补的质量。

6 结语

  水泥混凝土路面裂缝成因,不仅与设计、施工等路面形成前的环节有关,而且与路面形成后的使用、养护等联系紧密。因此,要消灭水泥混凝土路面开裂现象,延长水泥混凝土路面的使用周期,重要的是提高基层施工质量。在路基施工中,应严格按施工操作规程进行。只要我们严格按技术规范施工,切实抓好原材料,配合比,施工工艺和管理,切缝时间和深度,基层强度,养生等各环节,不断总结经验,深入研究,我想水泥混凝土路面的裂缝是可以有效控制的。

参考文献

  [1] 陈大华,王勇,许宪锦,等.水泥混凝土路面滑模施工[ J ] . 筑路机械与施工机械化,2002,19(4).

  [2] 龚洛书.混凝土实用手册(第二版),1995.

  [3] 吕联亚.混凝土裂缝的成因和治理技术,混凝土,5-98

  [4] 曹同芳.商品混凝土早期裂缝的成因及防治措施,混凝土,5-2000.

 
 
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