預防西泉眼水庫壩頂水泥混凝土路面出現早期斷板病害的措施

2011-03-20 07:39:36楊超

黑龍江水利科技 2011年1期

楊超

(哈爾濱市江堤維修管理處，哈爾濱150000)

西泉眼水庫位于哈爾濱市東南部尚志市、五常市、哈市阿城區交界處的平山鎮，阿什河中上游西泉眼村附近，距哈爾濱市中心93 km。2009年9月21日開始施工的，西泉眼水庫壩頂加固工程是一項非常重要的工程，它要求其重要的分部工程質量均要達到優良標準，壩頂路面做為本項工程最后施工的一個分部工程，竣工日期為2009年10月13日。在工期上、質量上均要達到設計及規范規定的標準，為保證本項工程的施工質量，特制定了控制水泥混凝土路面常見的質量通病措施，尤其是早期斷板的措施。

1 質量問題及現象

水泥混凝土路面有其產生板體作用，抗彎拉強度大，彎沉變形小的優點，但在施工中也存在一些缺點，如:在縱向、橫向、斜向裂縫發展而折斷成兩塊以上的水泥混凝土路面板，稱為斷板。其特征是裂縫貫通全厚和板面。混凝土路面板澆筑完成后，未完全硬化和開放交通就出現的斷板稱為早期斷板或施工斷板。

2 原因分析

1)混凝土板的切縫深度不夠，不及時，以及壓縫距離過大。由于機具障礙或操作人員切縫時間掌握不準確或切縫深度不夠，造成混凝土內應力集中，在混凝土的薄弱處形成不規則的橫穿裂縫，在切縫前由于混凝土收縮出現早期開裂。可每隔3～4條切縫做一條壓縫。

2)車輛過早通行。某些施工作業面，由于受到地理條件的限制或因混凝土養護作業需要而在混凝土強度不足條件下過早地通車，產生荷載應力，這是裂縫的又一個原因。

3)原材料不合格，水泥體積安全性差;水泥強度不足影響混凝土的初期強度，使開裂斷板的機率大大增加;水泥的水化熱高、收縮大、也易導致開裂;集料含泥量及有機質含量超標;水泥與骨料的界面黏結不良，往往是產生初期開裂的薄弱部位。

4)由于基層材料的強度不足，水穩性不良，以致受力不均，出現應力集中而導致的開裂斷板。

5)基層標高控制不嚴和不平整:①基層標高控制不嚴，或支模時基層被破壞，造成路面厚度不一致，過薄處或厚薄交界處成為薄弱斷面，在混凝土收縮時難以承受拉應力而開裂。②基層不平整會大大增加與其混凝土界面的摩阻力，易在較薄弱處開裂;用松散材料處理基層標高失控或不平整時，上層混凝土拌合料的水分或砂漿會下滲或被基層吸收，使下部混凝土變的疏松，強度下降。③基層干燥會吸收混凝土拌合物中的水分，使底部混凝土失水，強度降低，導致開裂;

6)混凝土配合比不當:①單位水泥用量偏大。混凝土中引起收縮的主要是水泥石部分，過多的水泥用量，必然會導致較大的收縮。②水灰比偏大。下雨后沒有及時測試砂石料的含水量，調整施工配合比，引起混凝土出現較大的收縮變形，也增大了水泥水化初期骨料表面的水膜厚度，影響了混凝土強度。③施工中各種材料計量不準，影響混凝土的強度。

7)施工工藝不當:①攪拌不足或過分，振搗不密實，形成的混凝土強度不足或不均勻，導致早期開裂斷板。振搗時間不宜過長，否則會造成分層，粗骨料沉入底層，細集料留在上層，強度不均勻，表面收縮裂縫增加。②混凝土澆筑間斷。因停電、機械故障、運輸不暢、氣候突變、停料等原因使混凝土澆筑作業中斷，再澆筑時未按施工縫處理，新舊混凝土由于結合不良和收縮不一致形成一條不規則的接縫。③養生不及時或養護方法不當，尤其是氣溫高、濕度小、風速大的不利條件下，會使混凝土表面水分蒸發太快，從而形成干縮裂縫。④傳力桿安裝不當，上下不翹曲，則在混凝土伸縮和傳力過程中混凝土就會被破壞，形成裂縫破壞。⑤在日溫差較大的季節和地區，混凝土表面修整過程中，要避免陽光直接照射，整修后要覆蓋養生，防止混凝土白天過多的升溫，造成夜間降溫時收縮過大。

3 預防措施

1)做好壓縫及時切縫。每隔3～4條切縫做一條壓縫;根據施工現場氣溫及水泥品種試驗確定最早切縫時間，合適的切縫時間應控制在混凝土已達到足夠的強度，而收縮變形受到約束時產生的拉應力仍未將混凝土面板拉斷的時間范圍內，經驗表明，切縫時間以施工溫度與施工后時間的乘積為200－300個溫度小時或混凝土抗壓強度為5～10 MPa較為合適。

2)控制交通車輛。避免在混凝土強度不足的條件下，過早開放交通，養護車輛也應避免直接在面板上通行。

3)合格的原材料是保證混凝土質量的必要條件。對于安定性差及強度不足的水泥應禁止使用;盡量使用旋轉窯生產的發熱量少、收縮量小的道路硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。集料(砂、碎石)含泥量超標時應更換料源，選擇合格的、含泥量較少的材料，或將其認真沖洗至達到要求方可以使用。對有機質含量超標的集料應嚴格禁止使用。

4)強度、水穩性、基層標高及平整度的控制:①嚴格控制基層的鋪筑質量、強度及水穩性以及基層頂面標高，確保混凝土路面板厚度的均勻一致。②按水泥混凝土路面平整度要求控制基層平整度，采用加鋪塑料薄膜等方法減少水泥混凝土路面板與基層的摩阻力。③對于標高不足的基層應堅決返工重做，禁止采用拋撒松散基層材料的填補標高的方法。④加強基層的養護工作，保持基層的濕潤狀態，直至澆筑水泥混凝土路面板。支模板時，注意保護基層。