淺談如何控制水泥混凝土路面施工質(zhì)量
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2008-10-29 00:00
摘要:文章對影響水泥混凝土路面施工質(zhì)量的因素進(jìn)行了分析,并提出了控制施工質(zhì)量的各種措施。
關(guān)鍵詞:水泥混凝土路面; 施工質(zhì)量; 控制措施 1. 前言 近幾年,隨著我國公路建設(shè)的不斷發(fā)展,公道路施工工藝和技術(shù)進(jìn)步也大有發(fā)展,對公路工程施工質(zhì)量也逐步有所重視。影響道路質(zhì)量的因素很多,有設(shè)計方面因素、有建材的品質(zhì)因素,有施工的因素,而施工質(zhì)量又與施工人員的責(zé)任心、技術(shù)素質(zhì),以及操作機(jī)械、施工工藝等有關(guān),總之,公路最終的成品質(zhì)量是一個綜合性的問題,質(zhì)量的好壞是各種因素的綜合反映。經(jīng)多年的施工實(shí)踐,已經(jīng)初步摸索出水泥混凝土路面早期裂縫、斷板發(fā)生的原因及控制方法。 2. 水泥混凝土裂縫、斷板產(chǎn)生的原因 混凝土體積變化是水化后溫度升高而后又降低,混凝土中的水泥在水化時產(chǎn)生水化熱,10 kg 42.5水泥約125千卡的熱量,混凝土在水化初期,比原溫度升高約30℃、特別是在嚴(yán)熱的高溫天氣施32,水化熱量大而不易散發(fā)。使混凝土溫度升高達(dá)45℃以上,混凝土體積因溫度升高而發(fā)生膨脹。當(dāng)水化熱消散后,混凝土構(gòu)件因冷卻而收縮,就產(chǎn)生了拉應(yīng)力,當(dāng)這種拉應(yīng)力發(fā)展的時候板已經(jīng)到了凝固的末期,混凝土回彈模量已經(jīng)變高,而塑性流動性則降低了。再加上混凝土的抗拉強(qiáng)度約有抗壓強(qiáng)度的十分之一。所以冷縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力是混凝土產(chǎn)生早期裂縫的主要原因。 3. 水泥混凝土路面主要指標(biāo)的質(zhì)量控制 3.1 抗折強(qiáng)度指標(biāo)的控制
強(qiáng)度是水泥混凝土的主要性能,分為抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等。目前由于我國混凝土混合料配合比組成設(shè)計尚無控制抗折強(qiáng)度的具體規(guī)定,因此,在公路工程中水泥混凝土一般按抗壓強(qiáng)度做配合比設(shè)計,按抗折強(qiáng)度作施工質(zhì)量檢驗(yàn)。
(一) 骨料質(zhì)量對混凝土抗折、抗壓強(qiáng)度的影響不同質(zhì)量、不同級配的混合料,其抗折、抗壓強(qiáng)度的差異很大。但水泥混凝土路面的主要力學(xué)指標(biāo)是抗折強(qiáng)度,它必須符合設(shè)計要求。因此在選用骨料及配比上應(yīng)注意滿足下列要求:
(1) 粗骨料的強(qiáng)度應(yīng)高于混凝土標(biāo)號的1.5倍,其壓碎值不宜大于2O%。
(2) 骨料的強(qiáng)度要符合質(zhì)量要求,通過硫酸鈉溶液浸泡,然后烘干,經(jīng)5次循環(huán)的重量損失不宜大于8%。
(3) 粘土、淤泥、塵屑、硫化物和硫酸鹽、有機(jī)質(zhì)、云母、輕物質(zhì)及針片壯顆粒等有害雜質(zhì),要采取高壓水沖洗等措施將其控制在3%以內(nèi)。
(4) 表面特征及顆粒狀要好。
(5) 粗骨料中薄片狀及長針狀顆粒應(yīng)控制在15% 以內(nèi)(細(xì)骨料可不加限制)。
(6) 顆粒級配要嚴(yán)格重視??傊?,小尺寸集料必須用足,大尺寸集料不能過多。這樣才容易全面滿足混凝土路面的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要求。
(二) 混凝土配合比設(shè)計
混凝土配合比設(shè)計除要考慮對普通混凝土配合比設(shè)計的影響因素外,還要考慮混凝土易脫水的程度和脫水過程中混凝土體積的壓縮。脫水量越大,體積壓縮量與脫水量之比(密實(shí)系數(shù))越大,強(qiáng)度提高越多。但應(yīng)注意的是這并不等于原始加水量(水灰比)越大越好。此外,真空吸水主要是增加混凝土的早期強(qiáng)度,對其最終強(qiáng)度影響不很大,但路面建成后要經(jīng)受車輛長期反復(fù)荷載作用,所以還應(yīng)保證足夠的水泥用量。
在水泥的選用上,還需注意以下幾點(diǎn):
(1) 嚴(yán)格檢查生產(chǎn)廠家的水泥產(chǎn)品化驗(yàn)資料,標(biāo)號太低、穩(wěn)定性差的水泥應(yīng)禁止使用。
(2) 在現(xiàn)場進(jìn)行水泥細(xì)度、凝結(jié)時間、體積安定性、強(qiáng)度抽檢試驗(yàn),特別是安定性指標(biāo)必須進(jìn)行抽檢。
(3) 對不同廠家生產(chǎn)的水泥進(jìn)行單獨(dú)配合比試驗(yàn)。即使同一廠家生產(chǎn)的水泥,由于出廠的時間不同,也要單獨(dú)做配合比試驗(yàn),以保證混凝土滿足設(shè)計強(qiáng)度要求。
(4) 由于火山灰水泥含很細(xì)的附加填充料,具有很強(qiáng)的吸水能力,影響脫水效果,在真空吸水施工中宜少用或不用。
3.2 水泥混凝土路面平整度指標(biāo)控制
水泥混凝土路面板的平整度是使用質(zhì)量的最重要指標(biāo)。平整度高的路面,不但可以提高通過能力,提高經(jīng)濟(jì)效益,而且還可以減少對面板的沖擊力,從而延緩甚至避免錯臺、卿泥、斷裂現(xiàn)象的發(fā)生,從而延長路面使用壽命。
影響混凝土路面平整度的因素很多,從施工方面講主要有以下幾點(diǎn):
(1) 模板安裝時很難做到模板頂標(biāo)高和模板接頭處無誤差,模板的失穩(wěn)、變形及模頂?shù)哪p(磨損后沾染的砂漿很難清除凈)都會給平整度帶來“先天不足”。
(2) 水灰比控制不嚴(yán),拌和料時稀時稠,攤鋪不均勻,使混凝土在硬化過程中收縮不均勻,影響平整度。
(3) 混凝土拌制時間不足,拌和料組成成分不均勻或運(yùn)料過程中產(chǎn)生離析現(xiàn)象,致使混合料中漿體含量少、收縮值小,漿體集中處骨料較少,收縮值大。
(4) 配料未采取準(zhǔn)確秤量,致使水灰比忽高忽低,或砂量時多時少,影響坍落度及和易性,造成真空脫水率不均勻,導(dǎo)致最終水灰比和密實(shí)度的不均勻。
(5) 漏振、振搗不足或振搗過度,除了會使?jié){體分布不均勻外,自身還會產(chǎn)生密實(shí)度的不均勻,影響平整度指標(biāo)。
(6) 真空脫水時間掌握不當(dāng),致使中部和表層已達(dá)到塑性強(qiáng)度,邊部和下層卻仍是彈軟狀態(tài),造成剩余水灰比分布不勻。
3.3 水泥混凝土路面板厚指標(biāo)控制
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混凝土板厚是保證使用壽命的基本指標(biāo),混凝土路面板厚主要靠加強(qiáng)檢測和提高基層平整度來控制。具體控制辦法如下:
(一) 水泥混凝土澆筑前對模板進(jìn)行檢查
(1) 檢查模板尺寸,模板高度必須與路面板設(shè)計厚度一致。
(2) 檢查模板剛度。禁止使用變形大、頂面不平順、缺邊少角的模板。
(3) 檢查模板的安裝質(zhì)量。要求位置、高程準(zhǔn)確、線條順直、接頭平整、牢固,在振搗混凝土?xí)r不下沉、不變形、不位移。
(4)檢測立模后的模板高度。通常用拉線法檢測,每5 m(縱向)檢測l處,每處用小鋼尺量測3點(diǎn)(橫向)。一旦發(fā)現(xiàn)模板高度不合格,應(yīng)及時對基層表面進(jìn)行處理,直到合格為止。
(二) 混凝土澆筑以后的檢查
混凝土澆筑以后,在振搗過程中如果發(fā)生模板沉陷或傾斜,面板平整度差等現(xiàn)象,說明實(shí)際板厚度可能不合格,因此,還要鉆孔取樣,最終確定實(shí)際板厚的合格率。
3.4 水泥混凝土路面接縫質(zhì)量控制
接縫是水泥混凝土路面特有的薄弱環(huán)節(jié),它是產(chǎn)生錯臺、卿泥和斷裂病害的主要發(fā)源地,是影響路面平整度和傳荷能力的主要因素。接縫施工質(zhì)量對水泥混凝土路面的使用壽命影響很大,因此,必須引起重視。
(1) 縮縫
縮縫分壓縫、割縫2種形式。由于畫線割縫是確保接縫處強(qiáng)度、平整度及接縫順直的有效工藝,不但保持混凝土面板邊角完好無損,線條平直美觀,施工簡易質(zhì)量好,而且可以連續(xù)澆筑,加快施工進(jìn)度,便于流水作業(yè),又有利于應(yīng)用真空脫水工藝。所以除一些交通量小的三、四級公路及其他道路上仍采用壓縫形式外,其他絕大部分水泥混凝土路面均廣泛采用割縫形式。提高割縫質(zhì)量的關(guān)鍵是掌握最佳開割時間。過早開割,由于混凝土強(qiáng)度不足,容易引起上層砂漿蹦落,拉起碎石,縫槽不順直;過遲開割將加快刀片磨損,增加造價、延誤工期。特別是晝夜溫差在l5℃ 以上時,如不及時割縫,很容易引起斷板。
(2) 縱縫
縱縫有企口縫、平縫2種形式。平縫分設(shè)拉桿與不設(shè)拉桿2種做法。城市道路采用企口縫形式居多,而公路上采用平縫形式的較多。從過去修筑的混凝土路面的調(diào)查情況看,無論是企口縫還是平縫,當(dāng)未設(shè)拉桿時,都有局部拉開錯臺病害出現(xiàn)。所以建議高等級公路混凝土路面的縱縫最好采用企口加拉桿的形式。對三、四級公路可視具體情況和施工條件而定,可不設(shè)拉桿。縱縫間距原則上以一個車道寬為準(zhǔn)。為保證其接縫的順直,必須嚴(yán)格控制模板質(zhì)量及模板的安裝質(zhì)量,最好用畫線剔順的方法將縱縫線修正順直后再澆筑相鄰板,特別是彎道上,畫線剔順是消除折線、確??v縫線圓滑的最有效辦法。若2條車道線水泥混凝土板一次施工時,中央縱縫以采用割縫(假縫)為宜,縱縫間距如在5 IT1以上時,容易在板中部發(fā)生裂縫,應(yīng)盡量避免采用。 4. 結(jié)語 水泥混凝土路面施工既有水泥混凝土施工特點(diǎn),也存在路面工程的普遍特性,在施工過程中應(yīng)首先從原材料開始控制,充分重視人為因素的影響,規(guī)范各個工序的操作行為,并有針對性地對主要指標(biāo)(如平整度、強(qiáng)度)加強(qiáng)控制,從而提高水泥混凝土路面的施工質(zhì)量。 參考文獻(xiàn): [1] 王燃. 水泥混凝土公路技術(shù)實(shí)踐與展望[M]. 北京:人民交通出版社, 2001. [2] JTG F30—2003公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范[S]. 北京:人民交通出版社, 2003. |
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原作者: 林燦文 |
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