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论路桥工程混凝土裂缝修补方法

  近年来,随着通村道路建设步伐的加快,水泥路面在我国以每年几十万公里的速度增长。但水泥路面早期裂缝严重影响水泥路面的工程质量和使用质量。现以某省道大修工程为例,介绍一些预防水泥路面早期裂缝的具体措施和对策。

  钢筋混凝土是当今最主要的建筑材料之一,但混凝土开裂的问题是建筑施工中一个普遍性的技术问题。裂缝一旦形成,特别是贯穿裂缝出现在重要的结构部位,危害极大,它会降低结构的耐久性,削弱构件的承载力,同时可能会危害到建筑物的安全使用。

  1、早期裂缝成因及分析

  水泥路面早期裂缝为混凝土面板浇注后,未开放交通就出现了断板、裂隙。通过对施工中出现的早期裂缝现象,进行现场观察、调查和分析,确定水泥路面早期裂缝成因主要有以下几点。

  1.1 收缩混凝土自身特性一收缩,这种现象分为干缩、冷缩、塑性收缩、化学收缩和碳化收缩。

  (1)干缩是指混凝土终凝以后出现的体积减小的现象。

  (2)冷缩是因水泥水化放热产生的。水泥水化发生放热反应,水泥混凝土升温,混凝土则相对膨胀,水化热达到顶峰时产生峰温。过后由于降温,混凝土体积会缩小而产生裂缝。

  (3)塑性收缩是混凝士处于塑性状态时产生的体积减小的现象。由于混凝土蒸发失水或因基层干燥吸湿引起湿差。加上不均匀沉降受到限制(如大粒径集料),或当面积较大的混凝土,其水平方向的减缩比垂直方向更难时,就会形成不规则的裂纹;炷了嘤昧坑,混凝土硬结愈快,塑性收缩就愈大。

  (4)化学收缩是混凝土中水泥水化过程中产生的化学反应而引起的收缩。与水泥本身化学性质密切相关。

  (5)碳化收缩是由于混凝土碳化而引起的收缩,是一种特殊的化学收缩。

  1.2 设计因素

  (1)面板尺寸设计:面板每块的长度、宽度和厚度比例不合理,以致水泥路面在凝结期间,不能抵抗自身收缩、外界环境及行车的影响所产生应变。

  (2)横向施工缝设计:水泥路面横向施工缝基本设计为埋设传力杆。前班施工的水泥路面已经凝固,与传力杆粘结力较高(虽说涂有隔离膜,设计有套筒),在夜间气温降低时,传力杆会随着前班水泥路面的冷缩拉动,从而拉裂后浇注的面板。

  (3)纵向施工缝设计:为防止面板侧移,纵向施工缝设计基本为埋设长70cm的 14螺纹钢筋。后半幅浇注的混凝土,由于前半幅预埋的拉杆会随着车辆的作用上下抽动而拉裂面板。

  1.3 配合比设计因素混凝土强度是水泥路面裂缝的一个重要影响因素,影响强度的主要因素有水灰比、含砂率、集料尺寸或级配等。

  (1)水灰比影响,当水灰比小,和易性就差;水灰比增大,强度就会降低。

  (2)含砂率,在实际施工中,适当提高含砂可提高混凝土的抗弯拉强度,但同时也会降低混凝土的抗压强度。

  (3)集料尺寸偏大、级配偏粗时,混凝土抗压强度就高,抗弯拉强度就低。

  1.4 施工原因水泥路面施工是工程质量的核心环节。施工材料的优劣,施工季节的选择,合理的施工机械、施工工艺等都关系到面板的质量和寿命。

  (1)配合比控制。水泥用量、水灰比、砂率等指标直接影响混凝土强度;拌制混凝土机械设备性能差,拌制混凝土前未检测集料,特别是细集料的含水量,致水灰比与设计偏离较大,造成混凝土离析或者和易性差,影响强度的均匀性。

  (2)集料含泥量、有机质含量超标,影响水泥与集料的界面粘结。集料矿物质成分亦关系着水泥与集料界面的粘结力,如亲水性较强的石灰石、石英石等集料就与水泥界面粘结力大;颗粒大小不均匀,含水量不稳定,则影响混凝土的均匀程度。

  (3)混凝土拌和;炷涟韬褪奔淇刂撇谎细,为赶工程进度,拌和时间不足易出现混凝土拌和不均匀。

  (4)水泥路面收面、养护覆盖时间不及时,造成面板表面风干干裂。

  (5)缩缝切割不及时,或者切割缩缝深度不足,造成混凝土内应力集中,导致面板从薄弱处形成不规则裂缝。

  2、混凝土路面工程主要施工工艺措施

  (1)施工机具的选择

 、 拌和机械:一般情况下应选择强制式混凝土拌和设备,自动计量加水、水泥、砂石。拌和设备的型号应和混凝土摊铺能力相匹配,尽量避免堆料、断料现象。

 、 运输机械:根据运距选择机械类型,应尽量选用混凝土运输专用车辆。无条件时.选用震动小、速度快、自卸方便的小型运输车辆。

  (2)混凝土拌和现场管理小型强制拌和机械上料一定要遵守各类材料的上料顺序,确保上料配比稳定。要求原材料计量误差:水泥±2%、粗细集料±3 、水土1%以内。加料顺序一般是先上粗集料(碎石),然后上水泥,最后上细集料(砂)。

  (3)混凝土浇筑工艺水泥混凝土浇注主要是掌握浇注工艺的均衡性、连续性,均衡性就是摊铺、振捣、收面等工艺在时间、工作能量上要保持相对一致,避免不均匀现象出现;连续性就是要保持施工连续,不得无故间断,如果施工间断,则应采取措施防止不连续现象可能引起的质量问题,如设置施工缝等。

  (4)覆盖养生昼夜温差<2O℃ 时,直接采用废棉布加湿覆盖养生。昼夜温差> 20℃ ,或者刮风天气,则建议采用塑料布进行覆盖养生。

  (5)缩缝切割及时切割混凝土板缩缝对预防早期裂缝极为重要。切缝时间应控制在温度×时间一240~C ·h以内,最长不超过360~C ·h否则就会导致裂缝产生。

  参考文献

  [1] 许永明.公路养护与管理[M].北京:人民交通出版社,1998.

  [2] 中华人民共和国交通部.公路水泥混凝土路面施工技术规范(JTGF一30—2o03)[M].北京:人民交通出版社,2003.

  [3] 傅沛兴,单文谦.混凝土裂缝原冈浅析[J].建筑技术开发,2005(1):40—43.

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