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淺談如何控制水泥混凝土路面施工質量

09-03 13:00:03  瀏覽次數:132次  欄目:交通工程
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  1.前言

  近幾年,隨著我國公路建設的不斷發展,公道路施工工藝和技術進步也大有發展,對公路工程施工質量也逐步有所重視。影響道路質量的因素很多,有設計方面因素、有建材的品質因素,有施工的因素,而施工質量又與施工人員的責任心、技術素質,以及操作機械、施工工藝等有關,總之,公路最終的成品質量是一個綜合性的問題,質量的好壞是各種因素的綜合反映。經多年的施工實踐,已經初步摸索出水泥混凝土路面早期裂縫、斷板發生的原因及控制方法。

  2.水泥混凝土裂縫、斷板產生的原因

  混凝土體積變化是水化后溫度升高而后又降低,混凝土中的水泥在水化時產生水化熱,10kg42.5水泥約125千卡的熱量,混凝土在水化初期,比原溫度升高約30℃、特別是在嚴熱的高溫天氣施32,水化熱量大而不易散發。使混凝土溫度升高達45℃以上,混凝土體積因溫度升高而發生膨脹。當水化熱消散后,混凝土構件因冷卻而收縮,就產生了拉應力,當這種拉應力發展的時候板已經到了凝固的末期,混凝土回彈模量已經變高,而塑性流動性則降低了。再加上混凝土的抗拉強度約有抗壓強度的十分之一。所以冷縮產生的拉應力是混凝土產生早期裂縫的主要原因。

  3.水泥混凝土路面主要指標的質量控制

  3.1抗折強度指標的控制

  強度是水泥混凝土的主要性能,分為抗壓強度、抗拉強度、抗折強度、抗剪強度等。目前由于我國混凝土混合料配合比組成設計尚無控制抗折強度的具體規定,因此,在公路工程中水泥混凝土一般按抗壓強度做配合比設計,按抗折強度作施工質量檢驗。

  (一)骨料質量對混凝土抗折、抗壓強度的影響不同質量、不同級配的混合料,其抗折、抗壓強度的差異很大。但水泥混凝土路面的主要力學指標是抗折強度,它必須符合設計要求。因此在選用骨料及配比上應注意滿足下列要求:

  (1)粗骨料的強度應高于混凝土標號的1.5倍,其壓碎值不宜大于2O%.

  (2)骨料的強度要符合質量要求,通過硫酸鈉溶液浸泡,然后烘干,經5次循環的重量損失不宜大于8%.

  (3)粘土、淤泥、塵屑、硫化物和硫酸鹽、有機質、云母、輕物質及針片壯顆粒等有害雜質,要采取高壓水沖洗等措施將其控制在3%以內。

  (4)表面特征及顆粒狀要好。

  (5)粗骨料中薄片狀及長針狀顆粒應控制在15%以內(細骨料可不加限制)

  (6)顆粒級配要嚴格重視。總之,小尺寸集料必須用足,大尺寸集料不能過多。這樣才容易全面滿足混凝土路面的各項技術經濟指標要求。

  (二)混凝土配合比設計

  混凝土配合比設計除要考慮對普通混凝土配合比設計的影響因素外,還要考慮混凝土易脫水的程度和脫水過程中混凝土體積的壓縮。脫水量越大,體積壓縮量與脫水量之比(密實系數)越大,強度提高越多。但應注意的是這并不等于原始加水量(水灰比)越大越好。此外,真空吸水主要是增加混凝土的早期強度,對其最終強度影響不很大,但路面建成后要經受車輛長期反復荷載作用,所以還應保證足夠的水泥用量。

  在水泥的選用上,還需注意以下幾點:

  (1)嚴格檢查生產廠家的水泥產品化驗資料,標號太低、穩定性差的水泥應禁止使用。

  (2)在現場進行水泥細度、凝結時間、體積安定性、強度抽檢試驗,特別是安定性指標必須進行抽檢。

  (3)對不同廠家生產的水泥進行單獨配合比試驗。即使同一廠家生產的水泥,由于出廠的時間不同,也要單獨做配合比試驗,以保證混凝土滿足設計強度要求。

  (4)由于火山灰水泥含很細的附加填充料,具有很強的吸水能力,影響脫水效果,在真空吸水施工中宜少用或不用。

  3.2水泥混凝土路面平整度指標控制

  水泥混凝土路面板的平整度是使用質量的最重要指標。平整度高的路面,不但可以提高通過能力,提高經濟效益,而且還可以減少對面板的沖擊力,從而延緩甚至避免錯臺、卿泥、斷裂現象的發生,從而延長路面使用壽命。

  影響混凝土路面平整度的因素很多,從施工方面講主要有以下幾點:

  (1)模板安裝時很難做到模板頂標高和模板接頭處無誤差,模板的失穩、變形及模頂的磨損(磨損后沾染的砂漿很難清除凈)都會給平整度帶來“先天不足”。

  (2)水灰比控制不嚴,拌和料時稀時稠,攤鋪不均勻,使混凝土在硬化過程中收縮不均勻,影響平整度。

  (3)混凝土拌制時間不足,拌和料組成成分不均勻或運料過程中產生離析現象,致使混合料中漿體含量少、收縮值小,漿體集中處骨料較少,收縮值大。

  (4)配料未采取準確秤量,致使水灰比忽高忽低,或砂量時多時少,影響坍落度及和易性,造成真空脫水率不均勻,導致最終水灰比和密實度的不均勻。

  (5)漏振、振搗不足或振搗過度,除了會使漿體分布不均勻外,自身還會產生密實度的不均勻,影響平整度指標。

  (6)真空脫水時間掌握不當,致使中部和表層已達到塑性強度,邊部和下層卻仍是彈軟狀態,造成剩余水灰比分布不勻。

  3.3水泥混凝土路面板厚指標控制

  混凝土板厚是保證使用壽命的基本指標,混凝土路面板厚主要靠加強檢測和提高基層平整度來控制。具體控制辦法如下:

  (一)水泥混凝土澆筑前對模板進行檢查

  (1)檢查模板尺寸,模板高度必須與路面板設計厚度一致。

  (2)檢查模板剛度。禁止使用變形大、頂面不平順、缺邊少角的模板。

  (3)檢查模板的安裝質量。要求位置、高程準確、線條順直、接頭平整、牢固,在振搗混凝土時不下沉、不變形、不位移。

  (4)檢測立模后的模板高度。通常用拉線法檢測,每5m(縱向)檢測l處,每處用小鋼尺量測3點(橫向)一旦發現模板高度不合格,應及時對基層表面進行處理,直到合格為止。

  (二)混凝土澆筑以后的檢查

  混凝土澆筑以后,在振搗過程中如果發生模板沉陷或傾斜,面板平整度差等現象,說明實際板厚度可能不合格,因此,還要鉆孔取樣,最終確定實際板厚的合格率。

  3.4水泥混凝土路面接縫質量控制

  接縫是水泥混凝土路面特有的薄弱環節,它是產生錯臺、卿泥和斷裂病害的主要發源地,是影響路面平整度和傳荷能力的主要因素。接縫施工質量對水泥混凝土路面的使用壽命影響很大,因此,必須引起重視。

  (1)縮縫

  縮縫分壓縫、割縫2種形式。由于畫線割縫是確保接縫處強度、平整度及接縫順直的有效工藝,不但保持混凝土面板邊角完好無損,線條平直美觀,施工簡易質量好,而且可以連續澆筑,加快施工進度,便于流水作業,又有利于應用真空脫水工藝。所以除一些交通量小的三、四級公路及其他道路上仍采用壓縫形式外,其他絕大部分水泥混凝土路面均廣泛采用割縫形式。提高割縫質量的關鍵是掌握最佳開割時間。過早開割,由于混凝土強度不足,容易引起上層砂漿蹦落,拉起碎石,縫槽不順直;過遲開割將加快刀片磨損,增加造價、延誤工期。特別是晝夜溫差在l5℃以上時,如不及時割縫,很容易引起斷板。

  (2)縱縫

  縱縫有企口縫、平縫2種形式。平縫分設拉桿與不設拉桿2種做法。城市道路采用企口縫形式居多,而公路上采用平縫形式的較多。從過去修筑的混凝土路面的調查情況看,無論是企口縫還是平縫,當未設拉桿時,都有局部拉開錯臺病害出現。所以建議高等級公路混凝土路面的縱縫最好采用企口加拉桿的形式。對三、四級公路可視具體情況和施工條件而定,可不設拉桿。縱縫間距原則上以一個車道寬為準。為保證其接縫的順直,必須嚴格控制模板質量及模板的安裝質量,最好用畫線剔順的方法將縱縫線修正順直后再澆筑相鄰板,特別是彎道上,畫線剔順是消除折線、確保縱縫線圓滑的最有效辦法。若2條車道線水泥混凝土板一次施工時,中央縱縫以采用割縫(假縫)為宜,縱縫間距如在5IT1以上時,容易在板中部發生裂縫,應盡量避免采用。

  4.結語

  水泥混凝土路面施工既有水泥混凝土施工特點,也存在路面工程的普遍特性,在施工過程中應首先從原材料開始控制,充分重視人為因素的影響,規范各個工序的操作行為,并有針對性地對主要指標(如平整度、強度)加強控制,從而提高水泥混凝土路面的施工質量。

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