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浅谈混凝土路面裂缝成因和预防措施

2018-10-14黄利

水能经济 2018年1期
关键词:混凝土路面裂缝成因预防措施

黄利

【摘要】随着我国经济的快速增长,混凝土路面在城乡道路的建设中得到了广泛应用,但也伴随着出现了各种原因引起的裂缝。本文结合淮北大堤堤顶路面改造中出现的混凝土路面裂缝,分析原因并对其提出相应预防措施。

【关键词】混凝土路面;裂缝成因;预防措施

混凝土路面具有强度高、承载能力强、刚度大、稳定性好等特点,在我国各个等级的公路建设中被广泛应用。淮北大堤五河段堤顶路面改造,工程全长52km。本工程道路为防汛通道等级要求高,在设计中充分考虑了混凝土强度高、承载能力强、刚度大、稳定性好等特点,分别设计了20cm厚的级配碎石垫层和20cm厚的C25混凝土面层,然而在前期5km部分路段施工过程中混凝土路面出现了裂缝,产生的裂缝不仅影响道路外观,而且还影响其使用寿命。为了防止后面施工中再次出现裂缝,因此,有必要对这些裂缝成因进行分析并且找到对应的预防措施。

1、混凝土路面裂缝的成因分析在本工程中主要归纳为以下5种。

1.1、路基沉降引起的貫穿性裂缝

淮北大堤堤顶基础基本稳定,出现裂缝位置多为半填半挖路段,填挖交接处未按要求进行处理或处理不好,导致部分沉降或滑移而造成裂缝。

1.2、传力杆引起的裂缝

通过在处理工程中的裂缝时,把裂缝位置的混凝土板破除后,发现传力杆安放上下翘曲,由于堤顶宽度只有8至10米,浇筑5米路面分两幅浇筑,一幅浇筑完成后传力杆要弯曲,这样浇筑另一幅时车辆才能通过,从而导致传力杆上下翘曲;在混凝土收缩时,缝端混凝土被挤裂,传力杆对混凝土板产生压应力,引起混凝土板拉裂。

1.3、混凝土配合比不当引起的裂缝

1.3.1、含砂率偏大如果混凝土配合比含砂率偏大时,则集料的总表面积及孔隙率增大,如果保持混凝土一定的流动性,则要多加水泥浆,那么混凝土的干缩量也随之增大,就易造成混凝土板块裂缝。

1.3.2、水泥含量偏大混凝土中引起收缩的主要是水泥石部分,因此如果过多的水泥用量必然会导致较大的收缩,从而引起断裂。

1.3.3、水灰比不当如果水灰比过大,多余的水分在混凝土结硬过程中逐步蒸发,造成混凝土的空隙增大,强度降低,干缩增大,从而导致混凝土裂缝;水灰比过小,和易性差,影响施工操作,难以振捣密实,形成混凝土强度不足或粗细骨料离析分层,易导致早期开裂。

1.4、切缝不到位不及时引起的裂缝

混凝土路面的连续长度在切缝前随着浇筑的长度增长,由收缩和翘曲产生的抗拉、抗折应力会随着板的长度增加而增大。当某一局部弯拉应力超过极限抗拉、抗折强度时,混凝土板就在此出现裂缝。切缝的作用是使内应力在切缝处应力集中,从而使裂缝在切缝处产生。如果切缝时间和切缝深度不把握好就会产生不规则裂缝。在淮北大堤五河段路面改造中产生的裂缝,一是切缝深度不够,设计切缝深度为8cm,但实际切缝深度只有4-6cm,二是切缝时间掌握不当,温度较高,收缩较大,切缝过晚就造成了裂缝,切缝过早,粗骨料会从砂浆中脱落,缩缝就残缺不齐。

1.5、养护不当引起的干缩裂缝

混凝土在硬化的过程中,尤其是在炎热的天气或大风天气里,如果不及时覆盖,随着表面的游离水分蒸发过快,产生急剧的体积收缩。由于其表面的流失速度大于水泥深处水分流失的速度。混凝土表面的干缩较为明显,而混凝土内部的湿度变化很小,收缩也小。因此表面干缩受到内部影响出现拉应力。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。

2、水泥混凝土路面裂缝的预防措施

针对上述本次工程中不同原因引起的混凝土路面裂缝,应该分别采取以下措施对其进行预防。

2.1、加强路基质量控制

路基施工中,应严格按施工操作规程进行,做到分层填、分层碾压、分层测试。每层的压实厚度、压实度、平整度及弯成值都要满足设计要求和规范要求。对于填挖交界、半填半挖结合处应按路面板的要求进行特殊处理。

2.2、保持传力杆的位置不变

传力杆必须与混凝土切缝面垂直,严禁上下翘曲,必要时可采用双模板防止传力杆上下翘动。

2.3、保证混凝土的配合比

在混凝土施工前一定要做混凝土配合比试验,如使用商品混凝土,应要求商品混凝土厂家派技术员现场查看,根据路基、天气、运距合理配比。

2.4、控制切缝的时间

为了避免混凝土路面早期因温度影响而开裂,所以横向缩缝等混凝土强度达到25%~30%时就立即切缝。一般应采用多台切缝机同时作业,以保证切缝及时。切缝时根据混凝土施工长度从施工长度二分之一处开始切缝,再从二分之一施工长度切第二条缝,依次交替切割。纵缝等相邻板块接缝自然裂开时进行切割。切缝时切缝深度控制在板厚的1/4~1/5,以保证裂缝准确地发生在切割处。

2.5、加强混凝土的养护

加强混凝土的早期养护,在表面收浆后尽快予以覆盖和洒水养护,实际养护天数根据混凝土强度增长情况而定,一般宜为14~21天。

2.6、其他预防措施

仔细检查机具设备,确保机具设备使用性能良好;确保运料道路通畅;对于气候突变、停电、停料等突发情况,应提前做好准备;在路面使用管理的过程中要严格禁止超载车辆上路;做好路面的排水工作,防止路面产生积水;发现大的裂缝和凹坑要及时修补。

参考文献:

[1]全国二建建造师职业资格考试用书(第三版)建筑工程管理与实物,中国建筑工业出版社,2011.

[2]傅志勇,《西部探矿工程》 , 2005 , 17 (5) :167-168

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