摘要：水泥混凝土路面作為一種剛度大、擴(kuò)散荷載能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好的路面結(jié)構(gòu)，在我國高等級(jí)公路建設(shè)上得到了廣泛的應(yīng)用。但由于交通荷載日益重型化，交通量大幅度增長，路面損壞不斷加速。其中以產(chǎn)生裂縫最為突出。文章通過分析混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因，提出預(yù)防措施，希望對(duì)混凝土路面施工質(zhì)量控制有一定的借鑒意義。
　　關(guān)鍵詞：質(zhì)量控制，混凝土，路面，裂縫，措施
　　前言
　　目前我國高速公路、市政道路、廠區(qū)道路有很大一部分采用水泥混凝土路面。它是以水泥漿為膠凝材料，以骨料為剛架形成強(qiáng)度的一種高級(jí)路面，具有剛度大、強(qiáng)度高、耐磨性好、整體性與穩(wěn)定性優(yōu)等特點(diǎn)。但是，水泥混凝土路面受施工工藝、使用環(huán)境等因素的影響常會(huì)發(fā)生很多病害。如裂縫，它會(huì)把路面板分為數(shù)塊，將破壞路面結(jié)構(gòu)的整體性，使路面逐步喪失整體剛度，直至失去承載力而影響使用功能。根據(jù)以往混凝土路面施工的經(jīng)驗(yàn)，引起裂縫等質(zhì)量問題的原因及其預(yù)防措施，主要有如下幾個(gè)方面。
　　1混凝土強(qiáng)度偏低
　　由于施工條件的復(fù)雜性、原材料不符合要求、施工工藝不妥、施工配合比不合理、施工時(shí)偷工減料、水灰比大、振搗不密實(shí)、過振、養(yǎng)護(hù)不規(guī)范、齡期不足等原因，路面強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，同時(shí)混凝土路面在軸載的反復(fù)作用下產(chǎn)生的荷載應(yīng)力與其它應(yīng)力共同作用達(dá)到或超過其允許應(yīng)力時(shí)，便產(chǎn)生裂縫，如此繼續(xù)作用，將導(dǎo)致混凝土路面破壞。因此，在施工過程中應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)、質(zhì)量管理，通常預(yù)防措施有：
　　（1）嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量。水泥、砂、碎石、水等原材料在使用前進(jìn)行性能指標(biāo)試驗(yàn)，不合格的不得使用。粗、細(xì)集料進(jìn)行篩分試驗(yàn)，使得級(jí)配合理。進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)、試配，施工中嚴(yán)格按照施工配合比正確投料。控制好混凝土的出廠質(zhì)量，采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌，攪拌時(shí)間一般不少于90秒，摻外加劑時(shí)不少于120秒，混凝土攤鋪時(shí)的坍落度一般控制在10～30mm。
　　（2）配制混凝土?xí)r，應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量，選擇合適的砂率，防止因水灰比過大、水泥用量過大或砂率過大導(dǎo)致龜裂。
　　（3）在混凝土澆注前應(yīng)將基層澆水濕透，避免因基層吸水過大而產(chǎn)生裂縫。
　　（4）嚴(yán)格控制混凝土路面各工序的施工質(zhì)量，尤其要注意“振搗密實(shí)”，實(shí)踐證明，在同樣的施工條件下，振搗密實(shí)處出現(xiàn)裂縫的幾率比未振搗密實(shí)處出現(xiàn)裂縫的幾率小得多，對(duì)于邊角部分，一般排振架難以振搗密實(shí)，需配以單獨(dú)的插入式振搗棒進(jìn)行補(bǔ)振，同時(shí)，應(yīng)防止混凝土過度振搗或抹平而導(dǎo)致水泥和細(xì)集料過多上浮于表面，造成縮裂。
　　（5）控制路面混凝土厚度，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)標(biāo)高支模，混凝土應(yīng)按虛鋪高度進(jìn)行攤鋪，振搗后如缺料應(yīng)及時(shí)補(bǔ)添，以保證混凝土面板的厚度滿足要求。
　　（6）模板接縫嚴(yán)密、底部進(jìn)行封堵，防止因漏漿造成邊部蜂窩、麻面。
　　（7）應(yīng)及時(shí)覆蓋，防止炎熱或大風(fēng)天氣表面游離水分蒸發(fā)過快、體積急劇收縮而導(dǎo)致的開裂，并加強(qiáng)養(yǎng)生期內(nèi)的灑水工作，保持表面濕潤，在混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，嚴(yán)禁開放交通。
　　（8）高溫施工應(yīng)添加緩凝劑，并及時(shí)覆蓋，勤灑水，保持表面濕潤。當(dāng)晝夜平均氣溫低于5℃或最低氣溫低于-5℃則屬于冬季施工，應(yīng)按冬季施工措施處理，而當(dāng)晝夜平均氣溫低于-5℃時(shí)，應(yīng)停止施工。
　　（9）為防止混凝土路面的不規(guī)則裂縫，可采用一些新材料、新工藝，如聚丙烯網(wǎng)狀纖維，實(shí)踐證明，在混凝土中摻聚丙烯網(wǎng)狀纖維可以增加塑性混凝土的抗張力和韌性，因而減少混凝土塑性收縮龜裂的形成，施工后的檢測(cè)結(jié)果證明水泥混凝土中采用聚丙烯網(wǎng)狀纖維能有效抑制混凝土面層龜裂現(xiàn)象。
　　2基層強(qiáng)度與剛度不足
　　基層是傳遞混凝土面層作用力、保證路面的整體強(qiáng)度、防止唧泥和錯(cuò)臺(tái)、延長混凝土路面使用壽命的重要結(jié)構(gòu)層。
　　因此，基層施工應(yīng)注意：
　　(1)盡量采用強(qiáng)度和剛度較大、施工均勻性好的水泥穩(wěn)定碎石作為基層。
　　(2)控制好原材料和施工配合比。采用穩(wěn)定土拌合站—電子秤量、電腦配料，保證拌合質(zhì)量。
　　(3)通過試驗(yàn)段確定虛鋪系數(shù)，施工時(shí)，嚴(yán)格按虛鋪標(biāo)高進(jìn)行攤鋪，攤鋪過程中，應(yīng)及時(shí)檢查攤鋪標(biāo)高是否正確，如有錯(cuò)誤，應(yīng)及時(shí)更正，保證設(shè)計(jì)厚度和平整度。
　　(4)嚴(yán)格控制碾壓作業(yè)，應(yīng)由邊到中、由慢到快、由輕到重，并應(yīng)錯(cuò)1/2~1/3輪寬，并及時(shí)檢測(cè)壓實(shí)度，以保證壓實(shí)質(zhì)量。
　　(5)增強(qiáng)基層排水功能。主要靠減少用砂（石粉）量來實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際施工中，施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員和監(jiān)理工程師往往片面要求基層的表面光潔平整，而有意加大施工用砂（石粉）量，而導(dǎo)致基層排水性能減弱。雖然施工定額中，水泥穩(wěn)定碎石，只有碎石，但是施工中往往加砂混合，一般加砂量為700-800Kg/m3。實(shí)際上，在施工時(shí)控制粒徑0.05-0.5mm的用量以200-300Kg／m3是比較合適的。
　　(6)基層施工寬度應(yīng)比混凝土面層每邊寬出30～50cm，保證面層邊部受力向下傳遞的影響角符合要求。
　　3土基的穩(wěn)定性差、不均勻
　　剛性路面之下土基承受的應(yīng)力比較小，因此混凝土路面無需對(duì)土基的強(qiáng)度提出過高的要求。然而，土基的穩(wěn)定性差或不均勻時(shí)，在軸載的反復(fù)作用和周圍水的影響下，會(huì)出現(xiàn)較大的不均勻變形，這仍將導(dǎo)致混凝土路面使用品質(zhì)的下降和路面板的損壞、斷裂。
　　因此，在路基施工中，應(yīng)注意：
　　（1）要特別注意路基的均勻壓實(shí)。應(yīng)分層填筑、分層碾壓并按要求控制好壓實(shí)厚度，一般以20cm為宜，碾壓時(shí)將含水量控制在最佳含水量±2%，保證壓實(shí)質(zhì)量。
　　（2）隔斷或減小地下水對(duì)路基的影響。在路基排水不良地段可增加墊層并在路基坡腳處設(shè)置排水溝，在涵背、橋臺(tái)背等部位可采用透水性材料回填，濕軟地段路基填筑時(shí)，為增加路基的穩(wěn)定性，底部可采用鋪設(shè)土工格柵、插排水板、施打粉噴樁等方案進(jìn)行處理。
　　（3）保證路基邊坡的穩(wěn)定性。一般路基邊坡坡率為1:1.5，浸水路基邊坡坡率則應(yīng)放緩至1:1.75，同時(shí)，邊坡坡面應(yīng)進(jìn)行防護(hù)，如漿砌片石、植草、預(yù)制塊滿鋪等。
　　4溫度應(yīng)力
　　4.1收縮應(yīng)力
　　水泥混凝土路面直接暴露在大氣中，受四季氣溫變化和晝夜溫差的影響，混凝土路面的溫度也隨之產(chǎn)生變化，產(chǎn)生收縮與膨脹等變形，尤其是帶狀結(jié)構(gòu)的道路，溫度變化引起的縱向變形更為突出。一旦溫度變化所產(chǎn)生的變形受到約束，不能自由伸縮，路面將產(chǎn)生巨大的收縮應(yīng)力。這一應(yīng)力作用于新澆筑的混凝土路面，由于混合料在終凝以后很短的時(shí)間內(nèi)容許拉應(yīng)力極低，混凝土路面常會(huì)出現(xiàn)橫向貫穿裂縫。
　　4.2翹曲應(yīng)力
　　由于混凝土板、基層、土基的熱導(dǎo)性能較差，當(dāng)氣溫變化快時(shí)，混凝土板面與板底產(chǎn)生溫差，因而板底與板頂?shù)拿浛s變形大小不同。這些變形又將受到板的自重、地基反力和相鄰板的鉗制作用，因而產(chǎn)生溫度翹曲應(yīng)力，尤其是在板角隅位置，翹曲應(yīng)力更大。目前施工中重點(diǎn)考慮荷載應(yīng)力和溫度翹曲應(yīng)力兩方面共同產(chǎn)生的綜合疲勞作用，實(shí)踐表明，水泥混凝土路面板長控制在5米左右時(shí)，一般很少因溫度翹曲應(yīng)力作用而破壞。
　　因此，針對(duì)溫度應(yīng)力對(duì)混凝土面板的影響，在施工中應(yīng)注意：
　　(1)設(shè)置溫度脹縫，一般縱向每200米設(shè)一道、縫寬2cm并采用泡沫板填縫，嚴(yán)禁采用木條等不合格材料填塞脹縫。脹縫兩側(cè)相鄰的縮縫處應(yīng)設(shè)置傳力桿，傳力桿采用光圓鋼筋，并在其一端涂抹瀝青，以利于傳力桿和混凝土間的伸縮滑動(dòng)，防止出現(xiàn)拱板現(xiàn)象。
　　(2)施工時(shí)應(yīng)盡量控制工作溫差，及時(shí)切縫，一般當(dāng)氣溫高于20℃時(shí)，切縫時(shí)間控制在16~22小時(shí)。
　　(3)提高基層表面的平整度、減小混凝土收縮和膨脹時(shí)與基層間的滑動(dòng)磨阻力。
　　(4)在脹縫兩側(cè)板角隅處設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，減小翹曲應(yīng)力的影響。
　　(5)縮縫間距控制在5米左右并避免嚴(yán)冬卜霜期施工，減小翹曲應(yīng)力。
　　5橋涵結(jié)構(gòu)物與路基接頭處易產(chǎn)生裂縫等病害
　　因此，應(yīng)注意：
　　(1)嚴(yán)格控制臺(tái)背回填質(zhì)量。
　　(2)加設(shè)補(bǔ)強(qiáng)鋼筋網(wǎng)對(duì)混凝土面板進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。
　　6其它控制要素
　　除上述各種原因造成混凝土面板裂縫外，混凝土面板的抗滑構(gòu)造、平整度等也影響其使用質(zhì)量，因此，在施工中也應(yīng)該重點(diǎn)控制：
　　(1)保證抗滑構(gòu)造深度。采用刻紋機(jī)刻紋，深度一般為3mm。
　　(2)平整度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。在施工中應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)標(biāo)高支模，模板平順、無錯(cuò)臺(tái)；振搗后根據(jù)料的多少情況，及時(shí)補(bǔ)料、鏟料；加強(qiáng)振滾和收光質(zhì)量，一般應(yīng)保證四遍收光；收光時(shí)應(yīng)在其終凝前將外露小石子壓入混凝土內(nèi)，且可以采用一些小型收光機(jī)械，如圓盤磨光機(jī)等，以保證其表面平整度。
　　7結(jié)束語
　　水泥混凝土路面廣泛應(yīng)用于路面工程，而影響其質(zhì)量的因素較多，每一項(xiàng)都有可能引起裂縫等質(zhì)量問題，因此，在施工中應(yīng)嚴(yán)格控制，保證質(zhì)量。
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