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水泥混凝土路面裂缝成因及防控

2020-01-12张新平

黑龙江交通科技 2020年12期
关键词:切缝垫层碾压

张新平

(云南省怒江州兰坪县交通运输局,云南 怒江 671400)

1 水泥混凝土路面裂缝产生原因分析

1.1 结构裂缝

结构裂缝主要产生原因为地基或垫层质量不合格,未能满足设计要求。路面使用时,由于路面受到一定压力,地基或垫层产生一定不均匀沉降,使路面产生断裂,严重时还会产生塌陷。比如,地基较为松软,碾压不充分,使地基土密实度无法满足设计要求;在雨季施工过程中,如果地基土以黏性土为主,并且含水量相对较大时,未进行晾晒或晾晒不彻底直接进行碾压,导致碾压后的地基变为“橡皮土”;垫层施工质量不合格,垫层主要有拌和物垫层与乱石灌浆垫层两种,其中,对于拌和物垫层,其压实度不足,在碾压完成后垫层实际密实度无法满足设计要求,或拌和物主要成分及各成分比例不满足要求或拌和物的拌和没有达到均匀,导致垫层强度无法满足设计要求。

1.2 温度裂缝

温度裂缝主要产生原因为施工中没有严格按照要求进行胀缝的设置及缩缝切割,或虽然进行了切割,但切割不及时。混凝土达到终凝前,其抗拉强度还很低,若没有及时的进行缩缝切割,且气温较低,导致混凝土产生收缩,将在混凝土中产生一定拉应力,导致断面薄弱部位产生裂缝。除此之外,在气温相对较低的情况下进行混凝土浇筑施工时,未设置胀缝,或虽然设置了胀缝,但设置不合理,在环境气温升高以后将导致混凝土产生膨胀,导致断面薄弱部位产生裂缝。

1.3 收缩裂缝

收缩裂缝产生原因有很多,比如:完成对路面的浇筑施工后,混凝土自身不断硬化时会吸收大量的水分,若此时未能及时的进行覆盖养护,直接受到风吹日晒,则混凝土表面处在游离状态的水将快速蒸发,导致混凝土产生一定程度的体积收缩,此时由于混凝土还没有形成足够的早期强度,所以无法抵抗变形应力,使混凝土的表面出现裂缝;混凝土所用原材料的质量不合格,比如水泥自身具有很大的收缩率,或者使用的砂、石料有很大的含泥量,或者在混凝土当中添加有并不适宜的外加剂,导致混凝土过度初凝,在表面产生龟裂;由于水灰比较大,在振捣完成后导致某处砂浆过于集中,产生过度收缩现象,导致表面龟裂。

2 水泥混凝土路面裂缝防控措施

2.1 结构裂缝

路床开挖施工结束后,需要以基土实际含水量为依据确定是否需要进行晾晒或洒水润湿。若施工是在雨季进行的,则基土实际含水量必然较大,此时要做好晾晒处理;而如果基土很干燥,则需要进行洒水润湿处理。无论怎样,在对路床进行碾压之前都要对基土实际含水量进行准确测算,确保基础实际含水量始终保持在符合要求的水平,以此使完成碾压处理的基土,其平整度和密实度都能满足设计及规范要求。完成对路床的碾压施工后,应组织相关人员进入现场进行查验,及时发现和清除路床中存在的坑穴、硬物及淤泥,并采用换土法进行分层夯填。在冬季施工时,注意不可在气温低于0 ℃进行施工,否则会使基土受冻。如果路线范围内存在其它构筑物,如检查井、雨水池和管沟,则要对其周围回填土进行分层夯填。如果周围工作面宽度不足无法进行分层夯填施工,则可使用加灰泥来回填,使回填土密实度和完成碾压后基土实际密实度达到基本相同。对于管沟和地沟而言,其埋深应达到一定要求,同时其上平标高应处于垫层结构以下。对路面进行浇筑施工时,需在构筑物的周围进行伸缩缝的设置。

2.2 温度裂缝

为防止路面上出现温度裂缝,需严格按照相关规范与设计要求进行胀缝的留设,并对路面及时进行缩缝的切缝。通常在道路的纵向按照50 m以内的间隔距离设置沿横向分布的胀缝。此外,在路口和转弯的部位也要做好胀缝的设置。胀缝应达到上下贯通,胀缝的宽度通常在15~25 mm范围内,将胀缝设置好以后,立即用沥青砂浆进行灌注处理,并将其压实抹平。对于缩缝,可将其分成横向与纵向两种,缩缝的切缝可使用路面专用切割机进行切割,其缝宽在5~10 mm范围内,缝深为路面厚度1/3以上,灌缝材料为沥青玛蹄脂。在纵向按照4 m以内的间隔距离设置横向缩缝,在路面存在雨水池的部位,需沿中间路面进行横向缩缝的切割,若雨水池的周围存在加强钢筋,则加强钢筋要在雨水池的中间位置断开。对于纵向缩缝,其间隔距离通常不能超过4 m,无论施工缝的种类和方向,都要进行缩缝切割。当路宽在6~8 m范围内时,需在中间切割一条沿纵向分布的缩缝;当路宽在10~12 m范围内时,需沿纵向切割三条缩缝。在缩缝切割时,要掌握好适宜的时机,如果切缝过早或过晚,都会产生问题。比如,若切缝过早,将由于混凝土还没有形成足够早期强度,使切缝后两边路面产生边角破损的问题;而若切缝过晚,将由于环境气温发生变化导致路面出现温度裂缝。因此,如果环境气温在25 ℃以上,则宜在浇筑施工后的24 h进行缩缝切割;如果环境气温在20 ℃以下,则宜在浇筑施工后的48 h进行缩缝切割,同时要保证切缝持续时间不超过24 h。

2.3 收缩裂缝

为防止收缩裂缝的产生,需注意以下几点:拌和物所用原材料应通过严格的化验确认是否合格,不合格的材料不可使用,砂、石材料中杂质实际含量不能超过规定的数值,对于水泥材料,应优先考虑收缩率相对较小的;以环境温湿度为依据,确定适宜的混凝土水灰比;在气温较高的条件下进行施工时,可在拌制混凝土的过程中添加一定量的缓凝剂,通过对缓凝剂的添加能有效延长凝结时间,减少水泥水化反应时放出的热量,防止裂缝产生,而且这样还不会对后期强度造成影响;在对混凝土进行搅拌与振捣的过程中,应达到均匀,混凝土振捣除了不能过度,也不能漏振;完成对路面的浇筑且成型硬化之后,应立即覆盖一层塑料薄膜来养护,避免水分散失和温度快速降低;浇筑施工完成后,需在混凝土达到初凝以后但尚未终凝时,需要对完成压光抹平的混凝土进行细致的观察,若发现龟裂,应立即进行处理。在处理的过程中,可使用磨光机对产生龟裂的路面实施二次抹压,确保混凝土的表面达到密实,并使收缩裂缝实现闭合,完成对龟裂的有效消除。

3 结束语

综上所述,导致水泥混凝土路面开裂的原因有很多,对此,在实际工作中需要从原材料和施工工艺等不同的方面入手深入分析导致裂缝产生的原因,然后有针对性的提出裂缝防控措施,只有这样才可以从根本上减少或彻底杜绝裂缝的产生,起到延长路面使用寿命的作用,节约相应的投资与资源。

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