浅谈山岭重丘区大厚度混凝土路面高温季节施工的断板防治.doc

浅谈山岭重丘区混凝土路面高温季节施工的断板防治 伍转烈 洛阳欣业达工程监理公司 摘要:从山岭重丘区三级混凝土路面高温季节施工中分析路面开裂的原因及防止方法. 关键词:水泥混凝土路面,高温季节,山岭重丘区施工,收缩开裂防治. 水泥混凝土路面作为主要的路面结构形式在公路建设大量使用.从使用情况来看,水泥混凝土路面的返修率较高,且返修的时间较长,严重影响公路的使用,最严重的病害就是开裂破坏,而在山岭重丘区高温季节施工中问题更甚.如何防止水泥混凝土路面开裂无疑就成为一项重要且急迫的任务. 1水泥混凝土路面开裂产生的原因 导致水泥混凝土路面开裂的原因较多,通常有路基不均匀沉降,汽车严重超载,路面基层不合格,水泥混凝土本身的质量问题,施工过程中水泥混凝土收缩开裂为主要原因. 1.1路堤不均匀沉降 路堤是以土石为原料,经机械压实而形成的,它须经过相当长的时间的排水固结沉降后才能趋于稳定.如果整个路基均是以土填筑的,且沉降是均匀沉降,则不会引起水泥混凝土路面的开裂,问题是路基有路堤和路堑,路堤的高度不同,路堤所经过的地段地质情况各异,就会导致路基出现不均匀沉降. 由于路基的不均匀沉降,引起水泥混凝土板受力状况发生变化,水泥混凝土路面板抗压强度较高,而抗拉强度相对较低,一旦大吨位车辆行驶,对水泥混凝土路面板的拉应力将会超过水泥混凝土面板本身的拉力而被拉裂,产生裂缝. 1.2施工时水泥混凝土收缩开裂.收缩可分为冷缩和干缩,在动荷载反复作用下因疲劳破坏而开裂.其中疲劳破坏除车辆作用外,也与板内收缩应力有关.在限制条件下,水泥混凝土收缩变形会引起内部很大的弹性拉应力,此应力随着水泥混凝土弹性模量的增大而增大,水泥混凝土面板在应力作用下会发生一定的徐变,徐变后的拉应力增长超过水泥混凝土面板的抗拉强度时,水泥混凝土路面就会开裂. 再者,面层和基层间存在很强的摩阻力,这是不容置疑的,但这种摩阻力到底有多大,对路面使用性能有多大影响,目前很难精确计算.但对于层间摩阻力,这种摩阻力不仅仅是物理学上的摩阻力,因为面层与基层的约束力不是纯物理学上的力学结构模型,它是由静摩擦力和层间粘接剪应力组成,这也无疑增加了水泥混凝土路面自由伸缩的约束力,使水泥混凝土面板内应力多元化. 以上两个方面均已表明引起水泥混凝土路面开裂的原因是水泥混凝土板内产生较大的拉应力,当这种拉应力超过水泥混凝土路面板内所能承受的能力时,水泥混凝土路面就出现开裂. 2水泥混凝土路面的防裂 2.1 针对路基不均匀沉降 2.1.1搞好基底处理 路基是一线工程布置,它所跨越的区域较大,遇到的基础地质条件不同.不同的地质条件,特别是不良地质条件的基床,对路基质量是一个较危险的影响因素,如处理不恰当或处理不彻底,则在其上填筑路堤或铺设底基层,均会造成意料之外的或过大的沉降. 2.1.2搞好填切交界处的处理 填切交界处是路基沉降的易发区,当路堤在斜坡上或填切交界处,或原有路堤上或路堤处在垂直路中线测得的坡度大于1︰5时,应把原地面挖成台阶,台阶宽度不应小于1m,用小型机具进行夯实.并向内侧倾斜2％.在浇筑混凝土路面时,在该处宜设置伸缩缝. 2.2针对施工时水泥混凝土收缩开裂 2.2.1降低水泥混凝土收缩量 降低水泥混凝土收缩量,主要是采用膨胀技术,该技术在许多工程项目中被采用.主要用于水泥混凝土的防裂,消减应力,防水,防渗等.其基本原理就是用膨胀来补偿或抵消水泥混凝土的收缩,以降低水泥混凝土的收缩拉应力,防止路面开裂.在水泥混凝土的配置中,可采用膨胀水泥或在水泥中掺加膨胀剂来实现这个目标. 2.2.2减轻层间限制 减轻层间限制,就是拓展水泥混凝土板的伸缩自由度,减小水泥混凝土面层间的伸缩自由度,减小水泥混凝土路面各层间的黏接力. 消除层间黏接剪应力的方法有很多,如:涂油,铺油毡,确保基层平整度,采用塑料薄膜隔离法,施工简便,既起到隔离的作用,又不影响层间传力效果,价格也便宜,通过几个工程实践应用,效果很好. 2.2.3适时进行路面锯缝 施工阶段温度应力大于水泥混凝土抗拉强度时就可能发生施工断板.分析水泥混凝土凝固过程中的抗拉强度,与温度应力对比,判断发生断板的条件,最后根据温度确定锯缝时机. 从水泥混凝土板凝固阶段的湿度特性来说,在水化热,气温,和日光辐射的作用下,板温随着浇筑时间不同在不同时刻出现峰值和谷值.以水泥混凝土浇筑时为0计,对于42.5号水泥来说,0—6h为升温过程,6—12h为降温过程,这是一个具有规律性的现象,如果暂不考虑翘曲应力和胀缩应力, 6—12h阶段水泥混凝土面板处于降温收缩状态,容易发生裂缝.而从水泥混凝土面板凝固阶段的强度特性来说,水泥混凝土路面早期强度以10—1