农村水泥混凝土公路施工的质量控制.pdf
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1、农村水泥混凝土公路施工的质量控制 黄立群 ( 江 西 吉 安 市 公 路 局 泰 和 分 局, 江 西吉 安3 4 3 7 0 0 ) 曩 j 口摘 要:水泥 混凝土 路面 的主 要 优点就 是抗 压、 抗弯、 抗 磨损 性能高, 路面的刚度以及扩散荷载能力都非常好 ,所以广泛用于农村公路施工中。 : 篇 作者 针对 农村 道路水 泥 混凝土 路面 施工 技术 及质 量 进行深 入分 析, 提出了 k : H 保证施工质量的一些控制措施 ,对农村水泥公路建设具有参考意义。 i 骂 关 键 词: 农 村 水 泥 公 路 ; 混 凝 土 ; 工 程 施 工 ; 质 量 控 制 ; : 中 图 分
2、类 号: U 4 1 6 2 1 6 文 献 标 识 码: B 文章编号:1 0 0 7 7 3 5 9 ( 2 0 1 6 ) 0 3 0 2 0 6 0 4 : D OI :1 0 1 6 3 3 0 j c n k i 1 0 0 7 7 3 5 9 2 0 1 6 0 3 0 7 5 圜 0 前 言 在公路施工建设中, 水泥混凝土路面本身有着诸 多优势, 随着水泥质量的不断提高、 混凝土施工工艺 的不断改进, 也使得水泥混凝土道路的质量有了大幅 度的提高, 在我国农村 “ 村村通”公路的建设中,水 泥混凝土路面的覆盖范围越来越广 。因此 , 抓好农村 水泥混凝土路面施工 的质量控制 ,
3、 提高路面行车的舒 适性和安全I生, 延长混凝土路面的使用寿命, 使其工 程质量达到设计规范要求 , 满足广大农村群众的出行 需求 ,是农村公路施工人员的重要使命。 1 水泥混凝 土路面 的主要问题 水泥混凝土路面的主要材料就是水泥、 水 以及碎 石或粒料以一定的配比混合而成的混凝土, 水泥混凝 土路面的脆性很高, 其抗变形能力以及抗弯强度等都 远远落后于沥青混凝土 , 其发生最频繁的病害就是路 面开裂 , 此外还有断板 、错台等。一旦出现 了开裂问 题, 则路面的雨水会大量的流人基层, 在车辆荷载作 用下会使水泥混凝土道路的基层发生唧泥现象, 如果 雨季长期唧泥,基层就会逐渐的被掏空,导致错
4、台、 断板问题 的出现 。 而错 台、断板又会加速雨水对基层 的损毁, 从而产生更大范围的开裂, 最终使路面报废。 1 1水泥混凝土路面裂缝 作者简介:黄立群 ( 1 9 7 3 一),男,湖南浏阳人 ,助理工程师,主要从事 公路施工与养护工作。 裂缝是水泥混凝土路面最常见 、 最普遍的质量病 害。产生裂缝的原 因很多 , 有水泥混凝土本身原材料 的原因 , 也有基层 的质量 、 施工环境温度及施工工艺 等外在原因。 简言之就是各种应力的不利组合, 其综 合作用力超过水泥混凝土本身容许抗拉强度而最终 导致裂缝形成。 首先 , 塑性收缩会使水泥 昆 凝土发生裂缝。水泥 在水化过程会使水泥混凝土的
5、体积发生变化 , 主要是 水泥一水体系的体积减少 , 这种体积的减缩称为水泥 混凝土的塑性收缩。在水泥混凝土凝结前 , 水泥混凝 土还处于塑性状态 , 一方面 由于其组成材料密度的不 同而发生不均匀的沉降收缩; 另一方面水泥和骨料在 下沉阶段如受到钢筋和其它埋件的局部阻碍 、 模板移 动、 基础沉降等作用时, 会使该处水泥混凝土产生拉 应力和剪应力, 其所在部位就会产生沉降裂缝。 此外, 对 于平面积较大的混凝土 , 其水平方 向的收缩 比垂直 方 向的收缩较为困难 , 也会导致不规则的裂纹 。在水 泥与水发生反应固化时, 水泥水化物的体积会小于水 泥和水的体积之和,加上水泥混凝土内部 自由水
6、析 出, 水泥混凝土内部会形成毛细管 , 毛细管张力会导 致水泥混凝土的开裂。 还有, 若公路的基层未被完全 湿润就浇筑水泥混凝土面层 , 因其 中的水分很快被基 层吸收, 使得水分迅速减少, 内部就会出现湿度梯度, 加剧出现塑性收缩裂缝。 其次 , 温度应力产生 的裂缝。在水泥混凝土强度 增大的这段时间, 水泥混凝土里水泥的水化反应是一 个放热反应 , 这种反应将会使水泥混凝土内部温度升 高,产生体积膨胀。在通常温度范围内,水泥混凝土 温度上升 1 , 每米会发生 O O l m m的膨胀温度变形, 这对大面积水泥混凝土板块是极为不利的。 一般水泥 混凝土路面板的内部温度增高有时可达 4 0
7、 6 0 cc, 这使内部水泥混凝土产生显著的体积膨胀 , 待水化反 应减慢以后 , 水泥混凝土体积将会收缩 ,因而引起应 力变化而使水泥混凝土出现裂缝。同时, 由于水泥混 凝土的热传导性能较低, 若晚上温度太低或者是施工 期间突发降温 ( 包括大雨、大雪 ) 等, 都会使路面表 层的温度迅速降低, 而混凝土内部的温度一时却降不 下来, 这便会使混凝土内外产生较大的温差。内部膨 胀而外部收缩, 互相制约, 产生很大的拉应力, 外部 水泥混凝土所受拉应力一旦超过水泥混凝 土的极 限 抗拉强度,板块就会产生裂缝。 此外 , 原材料的品质和质量不 良也会引起裂缝 的 产生。 例如水泥安定性不良、 水
8、泥原料中石灰含量相 对过多、 水泥熟料煅烧不充分、 氧化钙和氧化镁以游 离状态存在等等, 这些容易导致水泥在凝结硬化后继 续水化而产生水化产物, 造成硬化的混凝土不均匀体 积膨胀将使路面出现龟裂、 断板等。 还有施工用水及 骨料 , 如果其中含有有害杂质 , 则会对水泥混凝土造 成腐蚀, 使其强度降低, 产生早期裂缝。 在自然因素 和车辆荷载等综合作用下,这些裂缝会进一步扩展, 导致混凝土路面板块断裂。 施工时 的人工和机械 因素也是导致裂缝 的产生 原 因之一。如水泥混凝土拌合时间短 、均匀性差 ;浇 筑期间因停电、 机械故障、运输不畅、 气候突变、 停 料等原因使作业中断,而在浇筑时未按施
9、工缝处理, 使新旧水泥结合不良和收缩不一致; 养生不及时或养 护方法不当;切缝时间掌握不准确或切缝深度不足 , 起不到诱导作用等等。 如果铺筑面板前, 对基层的纵、 横向断裂没有进行彻底的修复, 导致基层的断裂反射 到面层 , 也会使面层发生断裂。 还有基层质量不合格, 当其产生非扩展性温缩、 干缩裂缝时, 也会使面层产 生断裂。 1 2路面磨耗层的掉落 进行水泥混凝土道路的施工时, 若各项施工操作 不够规范, 或者是路面的设计强度不符合规定 , 水泥 混凝土路面在长期车辆碾压 、 遭受到硬物撞击或者是 摩擦, 则路面的磨耗层会因此而脱落。 路面被磨耗最 明显的表现方式就是路面产生了露骨麻面等
10、问题 。 1 3 路面掉角和接缝破损 在整个水泥混凝土道路 中, 最为薄弱的部分就是 接缝区域,在这一区域常常会产生各种类型的病害, 主要包括路面掉角、 接缝挤碎、 拱起、 唧泥和板底脱 空、错台、填缝料丧失脱落等。路面角长期受到胀、 缩缝的影响, 如果施工缝填料不够科学合理、 填缝料 失效, 常常会使路表的水顺着缝隙下渗, 当板下基层 排水不畅, 或基层材料细料过多, 基层材料耐冲刷性 较差时 , 在车辆荷载反复作用下 , 真空吸力就会使板 勺处产生唧泥, 板下被冲刷掏空, 造成板角应力集中, 从而导致路面板出现掉角。 2 质量控制措施 2 1基层施工质量控制 水泥混凝土面层铺筑在基层上 ,
11、 共 同承受车辆荷 载作用, 因此, 设计和施工规范对基层提出了一定的 要求,最重要的是以下两个方面。 2 1 1 基层压实度 由于农村公路 的特点 ,为充分就近利用建筑材 料 , 路面基层基本上采用级配稳定碎石基层结构 , 施 工过程中如果混合料拌和不均匀 , 易产生粗细颗粒离 析现象 , 如果碾压机具或碾压工艺不当, 必然影响基 层的压实效果。 所以, 要求施工单位必须采用集中拌 和的方法进行拌料, 经摊铺及整型的混合料应立即在 全宽范围内压实,应使用 1 2 t 以上三轮压路机碾压, 每层的压实厚度不应超过 1 5 1 8 e m,并在混合料含 水量等于或大于最佳含水量 1 左右时立即碾
12、压; 直 线和不设超高的平曲线段, 由边向中碾压, 在设超高 的平曲线段, 由内向外碾压, 碾压时均按照先轻后重、 先慢后快的原则,一般碾压 6 8 遍,使表面无明显 轮迹 ,路面的两侧应多压 2 3 遍,直到满足规范规 定要求的压实度为止 。 2 1 2 基层的表面平整度 基层平整度直接影p la n面层厚度, 也是预防混凝 土路 面面板断裂 的一个重要因素。 如果基层表面凹凸 不平, 不仅会使面板与基层间的摩擦力增大, 而且使 面板下面的摩阻力形成不均匀 的片状区, 这样在不均 匀片状区的边缘部位和摩 阻力集 中的区域就容易形 成断板; 另一方面,当基层标高低时, 浇筑的混凝土 面板就偏厚
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