水泥混凝土路面病害與施工質(zhì)量控制

馬立新 鞏愛云

(1.臨沂經(jīng)發(fā)路橋工程有限公司，山東臨沂 276000; 2.臨沂天元建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東臨沂 276000)

水泥混凝土路面具有承載能力大、穩(wěn)定性好、施工較快和設(shè)備簡(jiǎn)單等許多優(yōu)點(diǎn)，是高等級(jí)公路路面的重要類型之一。由于混凝土路面原材料、施工環(huán)節(jié)和所受的環(huán)境等因素影響，公路路面會(huì)產(chǎn)生幾種常見的病害。由于公路路面病害引起的路面質(zhì)量下降，會(huì)直接影響到公路的運(yùn)輸效益和行車安全，再加上日益增長(zhǎng)的交通量，路面的質(zhì)量不容忽視。為提高混凝土路面的質(zhì)量、減少或避免出現(xiàn)病害，必須加強(qiáng)混凝土路面原材料、施工環(huán)節(jié)等方面的質(zhì)量控制，及時(shí)處理混凝土路面病害。

1 水泥混凝土路面常見病害類型

水泥混凝土路面常見病害包括裂縫或開裂、混凝土路面脫皮、起砂和平整度差等。

1.1 混凝土路面裂縫或開裂

混凝土路面表面不規(guī)則裂縫、斷板和開裂主要包括:塑性收縮裂縫、干燥收縮裂縫、早期受載或過載開裂和路基沉降或排水不暢開裂等。1)塑性收縮裂縫。塑性收縮裂縫通常發(fā)生在新澆筑路面的混凝土表面，呈現(xiàn)不規(guī)則形狀，裂縫寬度較小。當(dāng)環(huán)境的濕度低、溫度高和風(fēng)的作用下造成混凝土表面水分迅速損失時(shí)就會(huì)產(chǎn)生塑性收縮裂縫，塑性收縮裂縫一般在混凝土終凝以前或在養(yǎng)護(hù)開始以前發(fā)生。主要是由于混凝土澆筑完畢后表面沒有及時(shí)覆蓋，特別是在炎熱或大風(fēng)天氣混凝土表面水分蒸發(fā)過快或者是被基礎(chǔ)吸水過快等原因，造成混凝土產(chǎn)生急劇收縮，此時(shí)混凝土強(qiáng)度很低，不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂。2)干燥收縮裂縫。干縮裂縫比較常見的原因是混凝土在約束條件下的干縮，主要為混凝土中的水泥石損失水分引起干縮，在混凝土浸水時(shí)會(huì)產(chǎn)生膨脹。如混凝土濕度改變時(shí)，如沒有約束，混凝土不會(huì)產(chǎn)生裂縫，但濕度降低時(shí)混凝土產(chǎn)生收縮，同時(shí)在約束作用下會(huì)引起拉應(yīng)力，拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí)混凝土將產(chǎn)生裂縫并擴(kuò)展延伸，最終形成干縮裂縫。3)早期受載或過載開裂。施工中路面基層沒有壓實(shí)、接槎不良、沒有噴水濕潤(rùn)、混凝土攤鋪厚度不均勻、振搗不密實(shí)、切縫深度不夠，脹縫沒有做好，混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，混凝土板塊邊緣沒有采取保護(hù)措施，過早開放交通，汽車碾壓造成局部集中受力而開裂。另外大量車輛超載運(yùn)行給路面帶來了巨大的危害。當(dāng)車輪荷載大于基層混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)會(huì)引起混凝土路面底部產(chǎn)生裂縫，當(dāng)超載的重型車輛反復(fù)作用，最終會(huì)使底部的裂縫擴(kuò)展到路面表層使混凝土路面出現(xiàn)開裂，大大縮短了混凝土路面的使用壽命。超載運(yùn)輸引起的路面功能性破壞，使得路面出現(xiàn)波浪、壅包、變形等問題，嚴(yán)重影響了運(yùn)輸?shù)捻槙承浴?)路基沉降或排水不暢開裂。路基質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，在上部荷載作用下發(fā)生沉降變形引起的路面斷裂產(chǎn)生裂縫。有些混凝土道路通車后由于資金原因，兩側(cè)排水溝沒有建設(shè)或山區(qū)城市道路兩側(cè)排水溝設(shè)計(jì)滿足不了排水要求，造成路基長(zhǎng)期被水浸泡后軟化，上部荷載作用下發(fā)生變形引起路面斷裂，產(chǎn)生通縫。

1.2 混凝土路面脫皮、起砂

1)混凝土路面原材料不合格，混凝土凝固后表面強(qiáng)度較低，在外部荷載作用下容易破壞造成脫皮、起砂。2)壓光時(shí)間掌握不準(zhǔn)，壓光次數(shù)不夠。當(dāng)?shù)缆酚龅礁邷亍⒋箫L(fēng)天氣，表面面積較大的路面混凝土蒸發(fā)失水速度加快，來不及最后一道壓實(shí)抹光，混凝土表面已經(jīng)干燥，再加上工人在表面灑水、加少量水泥或砂漿進(jìn)行壓實(shí)抹光，造成壓光層與原有混凝土未結(jié)合成整體，一旦使用就容易造成脫皮、起砂。3)路面混凝土澆筑后，沒有采取有效的保溫、養(yǎng)護(hù)措施致使混凝土受凍或失水，減緩強(qiáng)度增長(zhǎng)或影響水泥水化反應(yīng)進(jìn)行，使表面水分喪失過多，表面強(qiáng)度降低導(dǎo)致路面脫皮、起砂。4)混凝土路面在未達(dá)到足夠的強(qiáng)度時(shí)過早頻繁上車或上人，使混凝土路面遭受破壞導(dǎo)致脫皮、起砂。

1.3 混凝土路面平整度差

當(dāng)施工未使用攤鋪整平機(jī)等機(jī)械化的設(shè)備時(shí)，若遇施工隊(duì)伍的責(zé)任心不強(qiáng)會(huì)造成混凝土路面平整度差，車輛高速行駛時(shí)對(duì)道路的平整度較為敏感，降低行車舒適性甚至安全性。城市道路混凝土質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求，混凝土板平整度50 m范圍不大于5 mm，但部分項(xiàng)目施工路面平整度未達(dá)到要求。

2 水泥混凝土路面施工質(zhì)量控制

2.1 原材料控制

混凝土路面原材料包括水泥、砂石、水、外加劑和鋼筋等。

水泥作為混凝土路面重要的膠凝材料，必須滿足國(guó)家規(guī)范要求并在保質(zhì)期內(nèi)，根據(jù)工程環(huán)境和施工特點(diǎn)選擇合適的水泥品種，并根據(jù)路面設(shè)計(jì)承載能力選擇合適的強(qiáng)度等級(jí);砂石滿足顆粒級(jí)配良好、粗細(xì)程度、強(qiáng)度和各種有害物質(zhì)含量低于規(guī)范要求等指標(biāo);水要不影響水泥水化、凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度發(fā)展和有害物質(zhì)含量低于規(guī)范等要求;廣義外加劑可包含礦物外加劑和化學(xué)外加劑，用來改善混凝土的性能;鋼筋力學(xué)性質(zhì)和加工性能要滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。在此基礎(chǔ)上，用于澆筑混凝土路面的混凝土應(yīng)該滿足工程需要的和易性、強(qiáng)度和耐久性，并盡量降低材料成本，滿足經(jīng)濟(jì)性要求。

2.2 施工環(huán)節(jié)控制

施工環(huán)節(jié)是水泥混凝土路面具有良好技術(shù)性能的關(guān)鍵，主要包括混凝土材料攪拌運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)模板傳力桿的安裝、混凝土攤鋪振搗整平和養(yǎng)護(hù)，以及設(shè)置脹縫等處理。1)混凝土材料攪拌運(yùn)輸:混凝土作為多種組分形成的復(fù)合材料，攪拌中應(yīng)注意投料的順序、攪拌的時(shí)間和嚴(yán)格控制用水量，達(dá)到攪拌均勻的目的;混凝土的運(yùn)輸要保證運(yùn)輸時(shí)間，以使其在到達(dá)工地時(shí)具有良好的和易性。2)現(xiàn)場(chǎng)模板傳力桿安裝:模板安裝要嚴(yán)格控制標(biāo)高、保證模板和基層結(jié)合密實(shí)不發(fā)生漏漿、易于脫模等;傳力桿是道路路面脹縫和伸縮縫處常見的裝置，在攤鋪混凝土用模板安裝好后，應(yīng)在預(yù)先設(shè)計(jì)好的位置處設(shè)置安裝傳力桿。對(duì)于脹縫傳力桿，一般是將傳力桿穿過事先在嵌縫板上預(yù)留的圓形孔，并在嵌縫板上設(shè)置壓縫板條。3)混凝土攤鋪振搗整平是混凝土在攪拌均勻后達(dá)到成型密實(shí)和表面平整的目的，可以減少路面表面和內(nèi)部的麻面、蜂窩和孔洞等缺陷;混凝土路面的養(yǎng)護(hù)非常重要，包括用稻草濕麻袋覆蓋、噴灑化學(xué)養(yǎng)護(hù)劑、灑水等方式，養(yǎng)護(hù)目的是控制水分蒸發(fā)，保證路面具有良好的水化溫、濕度，也可減少塑性和干燥收縮等。4)設(shè)置脹縫等處理:為減少混凝土路面的溫度收縮、減少裂縫出現(xiàn)可采用切縫處理，切縫一般應(yīng)控制在混凝土終凝后36 h～48 h內(nèi)進(jìn)行，這時(shí)混凝土強(qiáng)度已達(dá)到30%以上，切縫時(shí)不會(huì)破壞其結(jié)構(gòu)和影響其強(qiáng)度，如拖的時(shí)間太長(zhǎng)，一方面可能由于水泥收縮而產(chǎn)生細(xì)的裂縫，另一方面混凝土強(qiáng)度過高切縫困難。

2.3 混凝土路面病害處理措施

混凝土路面病害的影響因素復(fù)雜，及時(shí)采取有效的病害治理技術(shù)進(jìn)行處理對(duì)提高路面的耐久性、延長(zhǎng)路面服役壽命具有重要的意義。1)裂縫修補(bǔ)技術(shù)。對(duì)于出現(xiàn)裂縫的路面可以進(jìn)行裂縫修補(bǔ)，通過接縫修補(bǔ)保證路面的平整性。進(jìn)行接縫施工時(shí)要針對(duì)不同的裂縫采取不同的修補(bǔ)技術(shù)。對(duì)于充填物較多的縱縫在進(jìn)行接縫修補(bǔ)前需要對(duì)裂縫進(jìn)行清理，用切縫機(jī)對(duì)裂縫進(jìn)行切割，用高壓氣體吹凈殘?jiān)筮M(jìn)行修補(bǔ)。2)對(duì)路面進(jìn)行加鋪瀝青層處理。對(duì)于破舊的混凝土路面的補(bǔ)救措施是加鋪瀝青層，以增加路面的承載力，消除原有的開裂和脫皮起砂等病害影響，增加路面的抗滑能力以及路面平整度，從而改善路面的使用性能。

3 結(jié)語

混凝土路面的病害成因復(fù)雜、影響路面的正常使用，可通過施工質(zhì)量控制和病害處理措施等有效避免或減少各種路面病害造成的不利影響、提高路面的耐久性、延長(zhǎng)路面服役壽命和增加混凝土路面的交通運(yùn)輸能力。

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