预防西泉眼水库坝顶水泥混凝土路面出现早期断板病害的措施.pdf

2 0 1 1 年第 1期 ( 第 3 9卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No ．1 ． 2 011 ( T o d a l N o ． 3 9 ) 文章编号： 1 0 0 7— 7 5 9 6 ( 2 0 1 1 ) 0 1 一O 1 1 1 — 0 2 预防西泉眼水库坝顶水泥混凝土路面出现早期断板病害的措施 杨超 ( 哈尔滨市江堤维修 管理处 ， 哈 尔滨 1 5 0 0 0 0 ) 摘 要 ： 水泥混凝土路面虽有其产生板体作用， 抗弯强大弯度变形的优点， 但在施工中也存在一些缺点， 如： 在纵向、 横向、 斜向裂纹 发展而折断成两块以上的水泥混凝土路面板， 即产生断板现象。文章以西泉眼水库坝顶加固工程为例， 阐述如何预防出现 早期 断板病 害的措施 。 关键词 ： 西泉眼水库； 坝顶； 水泥混凝土； 早期断板； 预防措施 中图分类号 ： U 4 1 6 ． 2 文献标 识码 ： A 西泉眼水库位于哈尔滨市东南部尚志市、 五常市、 哈市 阿城区交界处的平山镇， 阿什河中上游西泉眼村附近， 距 哈 尔滨市中 L , 9 3 k m。2 0 0 9年9月2 1日开始施工的， 西泉眼水 库坝顶加固工程是一项非常重要的工程， 它要求其重要的分 部工程质量均要达到优良标准， 坝顶路面做为本项工程最后 施工的一个分部工程， 竣工 日期为 2 0 0 9年 1 0月 1 3日。在工 期上、 质量上均要达到设计及规范规定的标准 ， 为保证本项 工程的施工质量， 特制定了控制水泥混凝土路面常见 的质量 通病措施， 尤其是早期断板的措施。 1 质量问题及现象 水泥混凝土路面有其产生板体作用 ， 抗弯拉强度大， 弯 沉变形小的优点， 但在施工中也存在一些缺点 ， 如： 在纵向、 横向、 斜向裂缝发展而折断成两块以上 的水泥混凝土路面 板 ， 称为断板。其特征是裂缝贯通全厚和板面。混凝土路面 板浇筑完成后 ， 未完全硬化和开放交通就出现的断板称为早 期断板或施工断板。 2原因分析 1 ) 混凝土板的切缝深度不够 ， 不及时， 以及压缝距离过 大。由于机具障碍或操作人员切缝时间掌握不准确或切缝 深度不够， 造成混凝土 内应力集中， 在混凝土的薄弱处形成 不规则的横穿裂缝， 在切缝前由于混凝土收缩出现早期开 裂。可每隔 3— 4条切缝做一条压缝。 2 ) 车辆过早通行。某些施工作业面， 由于受到地理条件 的限制或因混凝土养护作业需要而在混凝土强度不足条件 下过早地通车， 产生荷载应力， 这是裂缝的又一个原因。 3 ) 原材料不合格 ， 水泥体积安全性差 ； 水泥强度不足影 响混凝土的初期强度， 使开裂断板的机率大大增加； 水泥的 水化热高、 收缩大、 也易导致开裂 ； 集料含泥量及有机质含量 超标； 水泥与骨料的界面黏结不 良， 往往是产生初期开裂的 [ 收稿 日期] 2 0 1 0—1 2— 0 7 [ 作者简介] 杨超( 1 9 8 1 一) ， 男， 黑龙江哈尔滨人， 助理工程师。 薄弱部位。 4 ) 由于基层材料的强度不足， 水稳性不 良， 以致受力不 均， 出现应力集中而导致的开裂断板。 5 ) 基层标高控制不严和不平整： ①基层标高控制不严， 或支模时基层被破坏， 造成路面厚度不一致， 过薄处或厚薄 交界处成为薄弱断面， 在混凝土收缩时难以承受拉应力而开 裂。②基层不平整会大大增加与其混凝土界面的摩阻力 ， 易 在较薄弱处开裂； 用松散材料处理基层标高失控或不平整 时， 上层混凝土拌合料的水分或砂浆会下渗或被基层吸收， 使下部混凝土变的疏松， 强度下降。③基层干燥会吸收混凝 土拌合物中的水分， 使底部混凝土失水， 强度降低 ， 导致开 裂 ； 6 ) 混凝土配合比不当： ①单位水泥用量偏大。混凝土 中 引起收缩的主要是水泥石部分， 过多的水泥用量， 必然会导 致较大的收缩。②水灰比偏大。下雨后没有及时测试砂石 料的含水量 ， 调整施工配合 比， 引起混凝土出现较大的收缩 变形， 也增大了水泥水化初期骨料表面的水膜厚度 ， 影响了 混凝土强度。③施工中各种材料计量不准， 影响混凝土的强 度 。 7 ) 施工工艺不当： ①搅拌不足或过分 ， 振捣不密实， 形成 的混凝土强度不足或不均匀， 导致早期开裂断板。振捣时间 不宜过长， 否则会造成分层 ， 粗骨料沉入底层， 细集料留在上 层 ， 强度不均匀， 表面收缩裂缝增加。②混凝土浇筑间断。 因停电、 机械故障、 运输不畅、 气候突变、 停料等原因使混凝 土浇筑作业中断， 再浇筑时未按施工缝处理 ， 新旧混凝土 由 于结合不良和收缩不一致形成一条不规则的接缝。③养生 不及时或养护方法不当， 尤其是气温高、 湿度小、 风速大的不 利条件下， 会使混凝土表面水分蒸发太快， 从而形成干缩裂 缝。④传力杆安装不 当， 上下不翘曲， 则在混凝土伸缩和传 力过程中混凝土就会被破坏， 形成裂缝破坏。⑤在 日温差较 2 0 1 1 年第 1 期 ( 第 3 9卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No ．1 ． 2 01 1 ( T o d a l N o ． 3 9 ) 大的季节和地区， 混凝土表面修整过程 中， 要避免阳光直接 照射， 整修后要覆盖养生， 防止混凝土白天过多的升温， 造成 夜间降温时收缩过大。 3 预防措施 1 ) 做好压缝及时切缝。每隔 3— 4条切缝做一条压缝； 根据施工现场气温及水泥品种试验确定最早切缝时间， 合适 的切缝时间应控制在混凝土已达到足够的强度 ， 而收缩变形 受到约束时产生的拉应力仍未将混凝土面板拉断 的时间范 围内， 经验表明， 切缝时间以施工温度与施工后时间的乘积 为 2 0 0—3 0 0个温度小时或混凝土抗压强度为 5～1 0 M P a 较 为合适 。 2 ) 控制交通车辆。避免在混凝土强度不足的条件下， 过 早开放交通， 养护车辆也应避免直接在面板上通行。 3 ) 合格的原材料是保证混凝土质量的必要条件。对于 安定性差及强度不足的水泥应禁止使用； 尽量使用旋转窑生 产的发热量少、 收缩量小的道路硅酸盐水泥和普通硅酸盐水 泥。集料( 砂、 碎石) 含泥量超标时应更换料源， 选择合格的、 含泥量较少的材料， 或将其认真冲洗至达到要求方可以使 用。对有机质含量超标的集料应严格禁止使用。 4 ) 强度、 水稳性、 基层标高及平整度的控制： ①严格控制 基层的铺筑质量 、 强度及水稳性 以及基层顶面标高 ， 确保混 凝土路面板厚度 的均匀一致。②按水泥混凝土路面平整度 要求控制基层平整度， 采用加铺塑料薄膜等方法减少水泥混 凝土路面板与基层的摩阻力。③对于标高不足的基层应坚 决返工重做 ， 禁止采用抛撒松散基层材料的填补标高的方 法。④加强基层的养护工作， 保持基层 的湿润状态 ， 直至浇 筑水泥混凝土路面板。支模板时， 注意保护基层。 表 1 基层质量控制允许偏差 5 ) 混凝土配合比的控制措施： 按试验确定的混凝土配合 比准确配料。集料的含水量要及时通过试验取得， 控制适宜 的用水量 ， 保持水灰比的准确性见表2 。 表 2 混凝土配合比配料 一 1 1 2 — 6 ) 施工工艺的控制： 混凝土的搅拌时间要根据机械性能 准确掌握， 最长拌合时间不应超过最短拌合时间的 3倍 ； 振 捣应均匀密实， 避免漏振或超振等质量问题及现象产生， 见 表 3 。 表 3 混凝土最短搅拌时间 混凝土路面开盘前， 要确保设备的完好性 。 重视混凝土面板的养生， 采用优质养护剂， 或湿法养生 ， 不要采用没有覆盖物仅靠洒水的养生方法。 正确安装传力杆， 防止上下翘动， 可以采用双模板控制。 在昼夜温差较大的季节或地 区， 混凝土表面修整过程 中， 要设遮阳棚、 避免阳光直接照射。 4 效果验证 在施工过程中， 在施工现场对施工质量进行全员控制 ， 预留的混凝土试块分别进行标准养护和现场同条件的养护 ， 经过计算混凝土2 8 d 龄期抗压试验结果均符合设计要求。计 算公式如下： R 一0 ． 7 S > 标 R 一1 ． 6 0 S t>0 ． 8 3 R 标( 当 R 标I>2 0 ) 5 结语 产生混凝土早期断板的原因还有许多 ， 本文仅从施工质 量预防控制角度分析了出现断板的原因， 制定相应的预防控 制措施 ， 达到了预期的效果。为将来类似工程的施工， 在施 工质量控制措施上提供了极为宝贵的经验。 参考文献 ： [ 1 ] 叶柳 ． 设计技 术要 求及说 明 [ R] ．哈尔滨 ： 黑龙江 省水利水 电 勘测设计研究院 ， 2 0 0 8 ． [ 2 ] 李华 ， 金志强 ， 等 ．公路水 泥混凝 土路面养 护技术规范 [ S ] ．北 京 ： 中华人民共和国交通部 ， 2 0 0 1 ． [ 3 ] 水泥混凝土路面施工现场控制要点[ S ] ． 北京： 中国计划出版 社 ， 2 0 0 3 ． [ 4 ] 文德云． 公路工程施工现场控制要点[ M] ． 北京： 人民交通出 版社 ， 2 0 0 3 ． [ 5 ] 杨 宗铨 ， 沈兴华 ， 等 ． S L 1 7 6—2 0 0 7水利水 电工程施 工质量 检验 与评定规程[ S ] ．北京 ： 中华人 民共和 国水利部 ， 2 0 0 7 ．