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水泥混凝土路面裂縫原因分析及防治

2010-02-04 13:37    【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  水泥混凝土路面行車油耗較瀝青路面少10~15%,重荷載交通下疲勞壽命長(zhǎng),養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少,且易解決橋頭跳車問(wèn)題,因其有許多優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)在許多省市正被廣泛應(yīng)用。隨著水泥混凝土路面的發(fā)展,路面板裂縫的危害引起了人們廣泛的注意,設(shè)計(jì)理論不完善、設(shè)計(jì)假設(shè)不合理、施工質(zhì)量不符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求、材料不合格等各種原因造成的裂縫嚴(yán)重影響了水泥混凝土路面的質(zhì)量,對(duì)于這些必須要采取一定預(yù)防措施來(lái)防范。水泥混凝土面板裂縫按其成因可分為三種:位置縫、施工質(zhì)量縫、材料縫。

  1、裂縫原因

  1.1位置縫:在設(shè)計(jì)縫和施工搭接縫附近一定位置存在的裂縫,位置縫又分為三種:人工搭接縫、切縫、縱橫縫。

  1.1.1人工搭接縫:施工造成的水泥混凝土路面板的搭接、銜接縫。由于施工間隙、延誤等原因造成的。如:夜間休息、機(jī)械化施工攤鋪不能及時(shí)運(yùn)輸路面拌合料造成的攤鋪機(jī)械停工、自然因素造成的施工不連續(xù)等。

  1.1.2切縫:未按規(guī)范要求,切縫時(shí)間太遲,切縫深度不夠,切縫縫間距過(guò)長(zhǎng),或澆筑延續(xù)時(shí)間長(zhǎng),導(dǎo)致混凝土收縮產(chǎn)生的實(shí)際拉應(yīng)力大于混凝土的容許值而在切縫附近開(kāi)裂。

  1.1.3縱橫縫:設(shè)計(jì)、施工中單塊板長(zhǎng)、寬值示按規(guī)范執(zhí)行,選用不合理,另還有在設(shè)計(jì)縫中由于不能及時(shí)填充料或填充材料選用不當(dāng),造成滲漏到路基中的水結(jié)冰膨脹或落入石子硬物導(dǎo)致路面起拱開(kāi)縫而破壞。

  1.2施工質(zhì)量縫:在施工中由于質(zhì)量控制不嚴(yán),管理不善,養(yǎng)護(hù)不及時(shí),甚至中斷,沒(méi)有完全按照施工規(guī)范和設(shè)計(jì)進(jìn)行施工造成的破壞縫。

  1.2.1水份喪失造成裂縫

  一般情況下,混凝土80%的水份要蒸發(fā)掉,約20%的水份是水泥硬化必須的。

  1.2.1.1溫度

  高溫下澆注混凝土,水泥水化速度快,水分蒸發(fā)快,使板面產(chǎn)生拉應(yīng)力,溫度降低,板底產(chǎn)生拉應(yīng)力,溫度梯度作用使路面板翹曲變形,產(chǎn)生裂縫;或嚴(yán)重失水,造成的干縮縫。

  1.2.1.2風(fēng)的影響

  大風(fēng)天氣,使混凝土中尤其混凝土面板表面的水份蒸發(fā)加快,面板頂面,底面產(chǎn)生不同的硬化、自縮反應(yīng);由于自身變化產(chǎn)生破環(huán)力而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

  1.2.1.3養(yǎng)護(hù)的影響

  養(yǎng)護(hù)不及時(shí)或中斷,頂面水分喪失快,收縮迅速,板底則水份喪失慢,收縮慢,導(dǎo)致翹曲產(chǎn)生裂縫。

  1.2.2路 面基層的影響造成裂縫

  1.2.2.1基層混凝土料拌合料不均勻,使基層的強(qiáng)度差異大,產(chǎn)生不均勻沉降,導(dǎo)致水泥混凝土路面板裂縫。

  1.2.2.2平整度不符合要求,導(dǎo)致水泥混凝土面板厚度不等,強(qiáng)度有差異,造成面板薄弱部位產(chǎn)生裂縫。

  1.2.2.3基層灑生水或有積水導(dǎo)致銜接不力而產(chǎn)生裂縫。

  1.2.2.4軟弱基礎(chǔ)處理不好,基礎(chǔ)濕軟或碾壓不密實(shí)導(dǎo)致水泥混凝土路面脫空開(kāi)裂成縫。

  1.2.3施工設(shè)計(jì)模糊造成裂縫

  1.2.3.1單純加大水泥含量以達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度,造成混凝土收縮量加大,而產(chǎn)生裂縫。

  1.2.3.2鋼筋混凝土中,為加大鋼筋用量,造成鋼筋間距過(guò)密、振搗不力。

  1.2.3.3使用礦渣水泥、低標(biāo)號(hào)水泥,使混凝土早期抗折強(qiáng)度低,導(dǎo)致水泥混凝土路面裂縫。

  1.2.3.4水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)值只是一個(gè)參考值,施工時(shí)必須結(jié)合實(shí)際找出正確的施工配合比,否則會(huì)使混凝土標(biāo)號(hào)失控,水灰比不能嚴(yán)格控制而產(chǎn)生裂縫。

  1.3材料縫:由于使用材料的質(zhì)量、用量、含雜質(zhì)量不符合規(guī)范,設(shè)計(jì)要求而產(chǎn)生的隨意性裂縫。

  1.3.1兩種不同性質(zhì)的水泥或兩個(gè)廠家的水泥混用。

  1.3.2不同型號(hào)、規(guī)格、性能的鋼筋混合使用,縱橫向鋼筋直徑差異過(guò)大。

  1.3.3水泥用量大,造成混凝土收縮量加大而產(chǎn)生裂縫。

  1.3.4鋼筋用量過(guò)多,混凝土路面板中鋼筋實(shí)際拉應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度,在溫度等因素變化下產(chǎn)生裂縫。

  1.3.5材料質(zhì)量不合格,砂、土等雜質(zhì)超過(guò)規(guī)范要求。

  1.3.6水泥的安定性、和易性不合格,砂率、坍落度不符合規(guī)范要求,顆粒細(xì)度不符合標(biāo)準(zhǔn)。

  1.3.7使用產(chǎn)生離析或已初凝的水泥混凝土料。

  2、裂縫防治措施

  為避免裂縫產(chǎn)生,應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收規(guī)范組織精心施工。

  2.1位置縫

  2.1.1混凝土路面施工縫應(yīng)盡可能設(shè)置于構(gòu)造物處,當(dāng)不能避免時(shí),應(yīng)保證施工縫接縫處兩側(cè)面板混凝土的振搗密實(shí),并有足夠的間隔時(shí)間,以形成強(qiáng)度。

  2.1.2當(dāng)與原有混凝土路面相接時(shí),應(yīng)采用機(jī)械將原路面連接縫處切割整齊,并清除表面浮塵及松動(dòng)石子,用水將連接縫處清洗干凈。

  2.1.3切縫時(shí)間嚴(yán)格控制,按規(guī)范設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,不宜遲,也不宜早,切縫應(yīng)機(jī)械切縫,在水泥混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25%左右進(jìn)行。切縫深度至板厚的1/4~1/3處甚至更多一點(diǎn)。

  2.1.4水泥混凝土路面為剛性路面,縱橫縫應(yīng)及時(shí)填充材料,填料應(yīng)與板的粘結(jié)力強(qiáng),適應(yīng)混凝土面板的收縮。如氯丁橡膠、瀝青瑪蹄脂等。加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理,防止?jié)B水,避免雜物進(jìn)入縫內(nèi)。

  2.2施工縫

  2.2.1避免高溫作業(yè),溫度宜控制在35度以下,注意晝夜溫差,并摻減水劑等外加劑以保持應(yīng)有水份。

  2.2.2避免大風(fēng)天氣施工,防止表面水份喪失過(guò)快。

  2.2.3水泥混凝土終凝后即覆蓋稻草等并充分灑水養(yǎng)護(hù)或大面積噴灑養(yǎng)護(hù)劑,防止水份喪失過(guò)快,產(chǎn)生干縮裂縫。養(yǎng)護(hù)時(shí)間由水泥混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)情況而定,一般應(yīng)在半個(gè)月至20天左右,并不得少于七天。

  2.2.4控制水泥混凝土攪拌質(zhì)量和速度,做試驗(yàn)段,求取施工參考值并借鑒其它已完成公路的施工控制。

  2.2.5加強(qiáng)施工自檢,嚴(yán)格控制基層平整度,使其符合規(guī)范要求。

  2.2.6清除基層表面積水,嚴(yán)禁灑用生水。

  2.2.7做軟弱基礎(chǔ)處理專項(xiàng)設(shè)計(jì),薄弱部位可用鋼筋網(wǎng)補(bǔ)強(qiáng)并加強(qiáng)碾壓質(zhì)量。

  2.2.8計(jì)算水泥用量,控制水泥含量合理范圍,參考其它路面,做試驗(yàn)段取得充分的科學(xué)數(shù)據(jù)。

  2.2.9為滿足混凝土路面重載交通的強(qiáng)度要求,可根據(jù)規(guī)范采用鋼纖維混凝土路面等特殊路面型式,以提高路面混凝土的強(qiáng)度,達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

  2.2.10注意水泥質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目的,完成設(shè)計(jì)意圖。

  2.2.11注意混凝土配合比的實(shí)際選用值要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)求得。

  2.3材料縫

  2.3.1利用同一廠家同一標(biāo)號(hào)的水泥。

  2.3.2使用同一性能的鋼筋,縱、橫向鋼筋直徑盡可能保持一致。

  2.3.3嚴(yán)格控制材料購(gòu)進(jìn)渠道,必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),不合格材料一定要清除出場(chǎng)。

  2.3.4使用合格水泥,使用免檢產(chǎn)品,使用名優(yōu)水泥。

  2.3.5注意水泥混凝土的初凝時(shí)間,攪拌站距攤鋪現(xiàn)場(chǎng)距離不能過(guò)遠(yuǎn),保證運(yùn)輸過(guò)程中的規(guī)范性。

  3、結(jié)論

  水泥混凝土路面裂縫是工程建設(shè)中的主要病害,我們要不斷研究,不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),嚴(yán)格遵守“規(guī)范”按“規(guī)范”要求進(jìn)行設(shè)計(jì)施工,避免裂縫產(chǎn)生。

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