朱瑞嶺
(引龍河農場公路管理站)
關于水泥混凝土路面工程質量控制的探討
朱瑞嶺
(引龍河農場公路管理站)
摘 要:針對水泥混凝土路面出現的破壞問題,提出了保證路面工程質量的措施。從路基處理,到選材及材料配合比設計等施工工藝方面論述了加強工程質量控制的具體方法。
關鍵詞:水泥混凝土路面;工程質量;保證
近年來,隨著高等級路面公路的飛速發展,采用水泥混凝土路面具有使用年限長,維修費用相對低等許多優點而被廣泛應用。但如不能保證工程質量,出現破損重新修補,費用將成倍增加,如果整段質量不過關,邊修邊壞,陷入一個惡性循環,降低了使用壽命,發揮不出其應有的優點。水泥混凝土路面承受繁重的動荷載、疲勞破壞、沖擊、磨損破壞、溫度、冰凍、腐蝕等外界環境因素的破壞作用,使用條件是嚴酷的,因而水泥混凝土路面施工要有嚴格的質量要求。
(1)水泥混凝土路面的破損或破壞大多是基礎不穩造成的。基礎不均勻沉降造成面板破壞超過由于面板本身的問題帶來的破壞。主要病害表現為唧泥、錯臺、脫空、斷板、斷角等,由于基礎不均勻沉隆或變形,水泥混凝土面板不能隨其變化,必然以斷裂的形式表現出來,提供均勻穩固的支撐條件首先從路基著手,影響因素主要有以下幾點。
①路基土“膨脹”:粘土、亞粘土受水侵泡后變形縱向成波浪起伏,橫向造成路拱與橫坡變化,使道路行駛功能不好,水泥混凝土面板受破壞。控制解決的方法是換填砂性土,控制溫度或摻攔石灰、粉煤灰、水泥等處理,同時控制壓實度。
②路基土的凍脹與春融軟化,存在毛細水,并且不斷向上供應,北方凍害嚴重,毛細水結晶、體積膨脹,將上部路面頂起,導致面板斷裂。春天冰晶體從上向下融化,毛細水排不出去,形成一層薄弱層。春融期間,在重荷載作用下發生變形,發生嚴重翻漿,局部隆起和沉陷,導致路面結構的快速斷裂破壞。控制凍脹的方法有:設置防凍層,提高路基高度,深挖排水溝,控制填筑壓實度和含水量,加強排水,換掉粉土等。
③路基的不均勻沉降:路基填挖過渡段或橫斷面半填半挖地段,由于沉降不均勻,需采用過流性路面結構,待其沉降穩定后,再鋪筑水泥混凝土面板。特別在挖方段需清基一定深度,設置一定厚度的墊層及半剛性基層,且在此段宜加鋼筋或鋼纖維混凝土面。
④高填方路基的垂直沉降與側向滑移。山區公路填方通常較高,且多在雨季施工,影響路基穩定性,形成剪切滑移和沉降位移,產生大量的橫縱裂縫。造成這種現象主要原因是水份大量滲透到路基內,使路基軟化,承載力大幅度下降,在瞬間重力作用下產生了剪切下滑移破壞。防治辦法是加強高填方路基表面和內部排水,邊坡填腐質土、栽草,防止雨水等滲入,內部做水通道,排出水份。高填方路基形成后最好經過一段時間的自然沉降或一次凍融循環階段,再鋪筑基層、面層。
(2)基礎穩固的另一方面就是承接柔性路基與剛性路面的半剛性基層,它的主要特性是具有一定的強度與剛度。荷載由剛性強的面板傳到基層已減少了許多,因而基層剛度均勻更顯其重要,基層的強度要達到技術要求。
使用材料必須符合技術要求和配料準確。
(1)盡量選用粒徑小于40 mm的骨料。
①當原材料和配合比條件相同時,40 mm粒徑的骨料混凝土抗折強偏小于20~30 mm,同時它們的抗壓強度足夠。②小于40 mm粒徑混凝土耐疲勞極限較低,熱傳導系數與擴散系數較高,耐磨性和抗凍性較差。③大于40 mm粒徑混凝土的好處是干縮性相對較小;但混凝土施工難度大,易離析,平整度不易保證。因此用小一些粒徑骨料。④嚴格控制集料中的含泥量。集料中的土、泥和石粉含量對抗折強度的影響大,塑性收縮開裂機率和干縮變形量大大增加,因而砂石應干凈,其次基底干凈,特別在裝載機裝料與推土機傳料時,防止二次污染。
(2)配料準確,嚴格按配合比控制材料用量,使用強制式攪拌機,保證拌料均勻;上料采用電子計量法,使配料準確無誤。盡量克服因采用簡易設備而造成混凝土攪拌不勻,配料誤差大,混凝土強度不勻現象。同時在施工過程中按規范要求隨時檢驗混凝土的坍落度、含氣量、泌水率、混凝土凝固時間、砂石料含水量及混凝土容重。并且控制混凝土攪拌的最短時間,混凝土在運輸過程中要防止漏漿、漏料,在烈日、大風、雨天時,應遮蓋汽車上的混凝土。
(1)施工機械的選擇:滑模攤鋪機施工,除速度快,路面抗折強度高,主要是混凝土密實,通過密集布置的超高頻振搗棒,振搗夯板,擠壓底板等機械獲得。人工與小型機具施工,采用人工布料,密實度已不均勻,加上振搗不到位或嚴重欠密實,孔隙可達5% ~15%,即使是三軸滾,也要加裝一定數量的普通振搗棒,應盡量避免使用一根振搗棒加平板振搗器及振動梁等進行的人工施工方式大力推行機械化施工,糾正認為混凝土路面不需大型機械設備的錯誤認識。
(2)保證混凝土面板的厚度:確保混凝土面層強度與剛度,由于施工機械、技術材料及自然條件等多方面因素,我省公路大部分采用設計厚度在20~26 cm之間,質量保證系數可靠,但也易造成某些單位偷工減料現象發生,導致面板厚度不夠,且易不均勻,達不到受力要求,發生斷裂。
(3)平整度:控制面層平整度,如面板表面不平整,承受動荷載的水平、豎向沖擊力都增大很多,易造成混凝土板破壞。
總之,注意以上施工方法,有效抓好工程管理,保證公路水泥混凝土路面施工整體質量,是爭創優質精品工程的重要基礎和前提。
中圖分類號:U416.216
C
1008-3383(2011)06-0061-01
收稿日期:2011-03-14