摘要:本文通过对糯扎渡电站营地道路基层的施工、混凝土材料选择、水泥混凝土面层施工及砼路面裂缝防治等水泥混凝土路面施工质量的若干方面的论述,总结了施工中应注意的问题,并提出了解决问题的方法和措施,与广大工程技术人员一起探讨。
关键词:基层;水泥混凝土路面;原材料;裂缝
1. 前言
糯扎渡电站营地道路为水泥混凝土路面,道路按市政主干道进行设计,混凝土强度为C25,混凝土厚度为20cm,双向排水,有两段大填方路基,深度为2~7米。本文对混凝土道路施工中几个关键环节的施工,谈几点看法,供大家参考。
2. 道路基层施工的质量控制
基层是道路质量的根基,无论是填土路堤,还是挖方路槽,只有底下的基层质量好,道路的质量才能保证;如果基层处理不好,道路的施工质量就根本谈不上,对于这一点往往只是理论上的认识,而实际上往往被忽视。糯扎度道路基层为土基、碎石垫层、水泥稳定土层。2.1 土基施工质量控制
在施工土基时,由于处在雨季,施工质量受到影响。项目领导十分重视土基质量,在土基施工过程中施工人员(从施工人员到班组操作工人)严格把关,不准带水还土,严禁按设计及规范要求进行分层夯实。土路基横坡的整理按每10米在断面上打左中右三棵桩,测出土基的标高适当提高一定尺寸以保证找平时不挡线,找平后及时用22吨振动压路机进行辗压,以保证路基上面的结构层厚度及均匀度。大填方路段先用挖机清除地面耕植土,形成土质台阶,然后严格控制松铺系数,一层一层碾压到路基标高,每层碾压完成后要进行压实度试验取样,试验数据符合设计及规范要求才能上第二层。
碎石垫层及水稳层施工时也与土基找平一样,在严格控制横、纵坡的同时要保证压实度和平整度。水稳层宽度每边要超出路面砼10~15cm,以保证砼模板及路缘石的稳定。水稳层施工后用薄膜覆盖养护,并随时保证面层湿润,在这养护期间严禁车辆在上行走。水稳层强度达到设计要求强度后就浇灌水泥混凝土面层。
3. 选择混凝土材料
水泥混凝土面层直接承受行车荷载的作用和环境的影响,应具有较高的抗拉压强度、耐久性、耐磨性和抗滑性,还要求有较低的弹性模量和温度膨胀系数,以减少温度应力。此外混合料还应有适当的施工和易性,以及适宜的酸碱度和强度,强度合理。所以选择好的材料是保证混凝土质量最基本条件。
水泥采用普通硅酸盐水泥,强度为42.5。水泥的质量及用量不仅对混凝土强度有直接影响,而且对新浇混凝土的某些性能,如凝结的硬化速度、混凝土的早期收缩开裂、磨耗等也会带来一定影响。混凝土用砂为澜沧江江砂,具有高的密度和小的比面,拌出混凝土有适宜的丁作性,同时要严格控制水灰比。所用的碎石为质地坚硬的玄,符合规定级配,最大粒径不超过40cm,选用岩浆岩或未风化的沉积岩碎石,最好不用石灰岩碎石,它易被磨光导致表面光滑,对于其针片状颗粒含量、硫化物及硫酸含量、泥土杂物含量均要符合施工规范要求。
4. 如何控制混凝土面层的质量
水泥混凝土面层施工质量是提高水泥混凝土道路施工质量的关键,其质量控制主要应从混凝土强度、混凝土板厚度及路面平整度三方面来进行,其次从施工工艺及方法进行控制。
4.1路面混凝土设计强度为C25,由于设计及业主要求路面不配钢筋,因此路面为素混凝土,其质量更难以保证。为保证其强度施工时必须从配合比设计、原材料选用及混凝土的捣固三个方面严格控制。在混凝土配合比设计时,要以混凝土的抗折强度为主要指标。设计使用干硬性混凝土是节约水泥,减少混凝土收缩率的主要途径,配合比设计时,水灰比要控制为0.46;砂率在满足混凝土浇捣所要求的和易性前提下取低值28%,单位水泥用量一般为335kg/m3,水泥用量是工程质量得以保证的关键。施工时混凝土采用强制式拌和机拌和。
4.2 混凝土板厚度的控制应从基层施工时跟踪测量控制开始,认真进行施工放样、立模,模板基底要密实,平整度好,用于控制钢模板的桩钉要直,用水准尺紧靠桩钉进行水准测量能有效地保证混凝土板的厚度,以水准尺立于基层上测量后,用记号笔在桩上标注标高位置。
4.3混凝土面层施工控制
①混凝土拌和
采用强制式拌和作业,拖拉机运输摊铺,搅拌机的操作严格按操作规程作业。
投入搅拌机的的每板混合料的数量,严格按混凝土施工配合比和搅拌机容量计算确定。并符合以下要求:a、进入搅拌机的砂、石数量应由搅拌机电子磅严格控制。B、严格控制加水量每天开工前需实测砂、石含水量及时调整施工配合比。C、搅拌机的加料顺序应是砂→水泥→碎石,进料后边搅拌边加水。
搅拌时间根据搅拌机的性能和拌和物的和易性确定,不少于3分钟。 运输采用拖拉机运输,搅拌机出料后尽快运到摊铺地点防止产生离析。
②混凝土摊铺
a混凝土摊铺前全面检查传力杆安装、摸板及基层情况。
b混凝土摊铺:人工摊铺时应注意放料要反扣,先边后中,摊铺厚度应考虑振实预留高度。一般高出模板2cm左右,使振捣后的面层标高同设计相符。
c、混凝土的振捣、收光
混合料的振捣器具由平板振动器,插入式振捣器和振动横梁配套作业,先用插入式振捣器在靠边角处顺序振捣,再用功率为2.5千瓦平板振捣器纵横交错全面振捣,纵向振捣时,应重叠10—20cm,然后用振动梁振捣施平,振动梁拖振速度要平缓,不宜过快,振后及时用混合料补料,并及时复振。
振动器在每一位置振捣的持续时间,应以拌和物停止下沉,不再冒气泡并泛出水泥砂浆为准。插入式振捣器移动间距不宜大于其作用半径的1.5倍,其至模板的距离不应大于振捣器作用半径的0.5倍。并应避免碰撞模板。
掌握适当时间,对混凝土面层先用木抹子,后再用铁抹子抹光,抹面次数不得少于3次。
用手轻按混凝土面层,稍有指印时,用手提式压纹器压纹,压纹器要及时清洗,以保证纹路清晰,流畅。
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d、切缝:适时切缝,缝深为板厚的1/4,缝宽0.6cm左右。在昼夜温差大,成型时间较短时,可采用切大板的方法、分隔,以防开裂不规则缝。
e、拆除模板时以防棱边破损。
f、混凝土板养护,采用湿法养生,在路面用草袋、草帘等在混凝土终凝以后覆盖在混凝土板表面,每天应均匀洒水,始终保持潮湿状态,混凝土板在养护期间和填缝前,严禁车辆通行。
开放交通,混凝土达到设计强度,可允许开放交通,混凝土的强度,应以混凝土试块强度为依据。
5. 路面混凝土裂缝的防治
混凝土裂缝分为:沉降裂缝;干缩裂缝;温度裂缝;施工裂缝。
5.1沉降裂缝
混凝土浇筑后,水泥和骨料自然下沉,同时引起泌水,在沉降过程中发生的裂缝。产生沉降裂缝主要原因,是混凝土浇筑后,水泥和骨料在下沉阶段,如受到钢筋和其它埋件的局部阻碍、模板移动、基础沉降,使该处混凝土产生拉应力和剪应力时,该处就会产生沉降裂缝。裂缝一般均在浇筑后1~3小时产生,属硬化前裂缝。发现后迅速进行处理,可重新加压抹平,使裂缝闭合,能达到较好效果。
沉降是混凝土特性之一,完全避免是不可能的。但沉降有一定限度,随着各粒子间的相互接触,水泥浆的逐步凝结,将导致沉降停止。沉降量与用水量成正比。即单位用水量愈大,泌水率愈大,沉降量也愈大。为防止和减少沉降裂缝,应:在保证混凝土和易性的条件下,降低混凝土的单位用水量,使用干硬性混凝土;选择在沉降结束以前快速硬化,而又不失去粘结力的水泥和外加剂;施工良好震捣,消除因泌水产生的水膜而减少混凝土沉降。
5.2干缩裂缝
水泥混凝土浇筑后,在硬化的过程中,由于水泥水化生成物的体积比原来物质的体积小,加上游离水在空气中蒸发及凝胶体失水而紧缩,随着混凝土何体积收缩产生拉应力,当拉应力大于当时混凝土的抗拉强度,而产生干缩裂缝。裂缝的主要特征:表面开裂,纵横交错,没有一定规律;缝宽和长度都很小,与发丝相似,不注意时较难发现。
干缩裂缝是混凝土路面早期裂缝中最常见危害之一。因内外研究资料表明,混凝土的干燥收缩也是混凝土特性之一,正是因为这一特征,能使混凝土密实,提高混凝土与钢筋之间的粘结力。但是干缩量超过一定程度就会产生裂缝。
干缩裂缝的产生与使用材料、配合比、板块尺寸、养护条件、外加剂等有密切关系。实践证明:水泥标号越高,收缩越大;矿渣水泥比普通水泥收缩大;级配骨料粒径越小,收缩愈大;生产干缩裂缝危害的机会就越大。为防止干缩裂缝产生,首要任务是消除可能诱导“干裂”产生的因素。主要应从以下三方面入手;
a. 根据不同气候条件,选用合理级配。正确选用水泥、石料、砂率、用水量、外掺剂等,从减少干缩率,来防止干缩裂缝。
b. 严格施工管理,防止水分过量蒸发,捣筑后,及时采用凉棚或其它遮盖物,将混凝土覆盖起来,避免风吹干燥,日光直接照射,进入养护期后,注意养生。
c. 不同外加剂及剂量,对混凝土干缩率有一定影响。因此,掺配外加剂前应对干缩率作试验后,再确定是否掺配和掺配量。
5.3温度裂缝
水泥混凝土具有热胀冷缩的性质。由于水泥水化作用,是伴随发热的化学反应,所以,在硬化的过程中释放大量热能,使温度上升。经参考有关实测资料,在通常温度范围内,混凝土温度上升1℃,每米膨胀0.01毫米。这种温度变形,对大面积混凝土板块,极为不利。混凝土路面板的内部温度增高有时可达到40~60℃,使内部混凝土产生显著的体积膨胀,而板面混凝土随着晚上气温降低,湿水养护而冷却收缩。内部膨胀与外部收缩,互相制约,产生很大拉应力,而外部混凝土所受拉应力一旦超过混凝土当时的极限抗拉强度时,板块就会产生裂缝。
经现场观察温度裂缝的结果是:横向裂缝多于纵向裂缝,板中裂缝多于板边裂缝,缝宽大小不一,受温度影响大。在有些路段,因切缝不及时,就在靠近设计伸缩缝处,发生了走向较规则的温度裂缝。
对温度裂缝的处理,尚没有成熟的办法。按常规进行整块打掉,返工重浇,浪费较大,现场先用墨线在设计缩缝的地方沿横向弹出线,然后用切割机切除损坏部分,破除运走,重新浇筑单层钢筋混凝土,以保证损坏块的强度及稳定性。
对于温度裂缝,预防措施主要有下面三条:
a.混凝土单位骨料用量愈大,其热膨胀系数愈小。水泥浆含量愈多,则混凝土膨胀系数愈大。因此,合理选择级配,采用水化热较低水泥,减少水泥及用水量,降低混凝土膨胀值,是防止温度裂缝的主要途径。
b.施工管理中,应注意人工降温措施,对表层混凝土采取保温保湿防护措施,减少温度变形。
c.对于大面积混凝土路面施工,应该做到及时切缝,这是防止温度裂缝的有效措施。
5.4施工裂缝
在混凝土早期裂缝中,可以说没一种裂缝不与施工因素有关。施工裂缝主要是指由施工因素产生的裂缝。其成因主要有两方面:
a.震捣不够,拆摸过早,因而引起混凝土表面和边部开裂。
b.在不中断交通的情况下,进行半辐施工,先期施工的混凝土板块通车后,影响新浇筑的板块,产生震动裂缝。
对防止施工裂缝的产生,并非一个纯技术问题,在很大程度上是施工管理问题。只要严格加强施工质量,正确执行施工技术操作规程,因施工因素产生的裂缝是可以防止和避免的。
6. 结束语
总之,影响水泥混凝土路面质量因素较多,在施工中只要控制好各个环节,混乱路面的质量是能够控制的。由于水泥混凝土路面具有刚度大、强度高、耐久性强、稳定性好、养护费用低且有利于夜间行车等优点,国内外在水泥混凝土路面的设计和修筑方面一直进行着不懈地研究和总结,使水泥混凝土路面在设计上日臻完善,并得到了广泛的应用。道路施工阶段质量控制是一项重要工作,需要各方面的配合,工程技术人员应做好各施工过程的质量预检与控制,确保施工质量达到设计要求。
论文作者:方义明
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/20
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 水泥论文; 路面论文; 面层论文; 温度论文; 强度论文; 《基层建设》2017年6期论文;