天津路桥建设工程有限公司
摘要:在道路工程的建设施工中,道路混凝土面层裂缝的出现,会导致混凝土内部传力杆的腐蚀以及道路基层的破坏,进而进一步引起面层裂缝的扩大,造成道路耐久性和使用寿命的降低,影响道路的正常使用,造成资源浪费。因此,在混凝土面层施工中,应对混凝土面层裂缝的成因进行仔细分析,并在施工中采取有针对性的措施来预防裂缝的出现,确保面层施工质量。
关键词:面层施工;混凝土裂缝;产生原因;防治
引言
道路工程中的裂缝是其最容易出现的一个质量问题,这也似乎成为道路工程中不可避免的问题。但是,只要找到产生裂缝的原因,根据道路的类型和施工特点分析如何解决相关的裂缝问题,就会使得道路裂缝质量问题得到很大程度的解决。
1道路施工裂缝产生的主要原因
道路工程在现代经济高速发展的社会中已变得不可或缺。现从荷载作用的角度分析市政道路工程产生裂缝的主要原因。
1.1由于道路自身应力的影响
道路的自身应力主要分为两种,一种是道路收缩引起的形变,另一种是由于外部环境的影响,主要是温度的影响,即道路受热时膨胀,受冷时收缩。道路收缩引起的形变主要是由于是在施工过程中,混凝土在进行凝固时,由于内外空间混凝土的收缩不均匀,导致整个混凝土表面的抗拉的应力远远大于其底部抗压的应力,所以会造成一定程度的裂缝;另外,混凝土在进行凝固硬化的过程中,混凝土表面的水分会逐渐被蒸发,温度也会逐步下降,从而导致混凝土自身的温度降低,导致道路不断收缩,体积减小。第二种情况,由于温度的不断的变化,导致道路混凝土的收缩和膨胀不断发生,温度差异会引起道路结构的整体散热,在温度的变化影响下,导致道路混凝土的温度引起的应力,远远要大于道路自身的强度,从而引起道路裂缝的产生。每年温度交替变化,尤其是在我国的东北地区,冬季的夏季温差大,所以大部分的道路裂缝都是由于温差变化引起的。
1.2道路荷载引起的裂缝产生
道路的荷载一般可分为自身荷载和外部荷载。由于道路荷载引起的裂缝叫做荷载裂缝,其形成的机理主要是由于混凝土道路在动静状态荷载和自身荷载作用下产生的裂缝,荷载裂缝主要体现在其道路的表面荷载超过了它所能承受的应力。
2混凝土面层施工中裂缝的成因
2.1基础不均匀沉降引起的裂缝
在进行混凝土面层施工中,可能出现的地基不均匀沉降有如下情况:①地基回填土不均匀(例如沟、井边回填夯实不佳),混凝土面层施工后,回填土产生不均匀沉降引起面层板块产生裂缝;②地基施工完成后,地基处于较大沉降变形中时进行面层施工而引起板块裂缝;③部分面层板块处于刚性结构上(比如其他结构混凝土基础上),而部分面层处于柔性结构上,两部分结构沉降量差异较大引起面层板块拉裂。
2.2混凝土收缩与温度变化过大产生裂缝
混凝土的拌制过程中,水灰比过大,水泥用量过多而导致混凝土收缩量过大而引起收缩裂缝。在温度较高时,混凝土在运输过程中,水分散失较快,混凝土塌落度差异较大,浇筑之后,产生混凝土不均匀性而引起面层裂缝。若遇昼夜温差较大时,混凝土在水化热升温过程中,混凝土内部温度较大,而外部温度骤降时,内外温差过大产生温度应力引起裂缝。
2.3胀缝、施工缝及传力杆施工不合理产生裂缝
施工时,传力杆及拉杆放置不平行、不垂直,遇到井或者其他构筑物而未设置伸缩缝时,混凝土终凝后此处受力不匀,以至收缩应力不一,容易产生裂缝。气温过高时,胀缝设置距离过长,混凝土伸长而产生内部应力而得不到有效释放会产生裂缝。
3混凝土面层裂缝的防治措施
3.1加强原材料的验收
从混凝土半成品的源头开始控制,和拌合站加强联系确保原材合格、机械投料精准。水泥必须经安定性试验合格后方可使用。钢材、预应力材料等拒绝小厂,并按规范要求见证取样。
3.2不均匀沉降产生裂缝的控制
对于回填与压实施工,应重视难以操作部位的施工。控制薄弱环节以免造成死角,防止回填层不均匀而引起的混凝土面层裂缝,重点加强排水沟边、窨井口四周、管道上方回填与压实的控制。边角无法采用大型机械压实的地方,应采用小型夯实机具,在最佳含水率情况下,薄层轻夯,逐层提高,确保回填质量。当面层以下存在刚性与柔性结构相结合的部位,宜在两者结合部位进行切缝,人为控制裂缝产生的部位和走向。
3.3控制混凝土水灰比及选择合理时间进行施工
在控制水灰比时,要在达到混凝土强度等级的基础上,对混凝土的水灰比进行控制。施工时,做好水灰比的计量工作,降低混凝土中水的使用量,进而避免混凝土出现收缩以及水化热过大的情况。当现场气温大于等于35℃时,应避开中午高温时段施工,中选择在早晨、傍晚或夜间施工。混凝土拌合物浇筑中应尽量缩短运输、铺筑、振捣、压实成活等工序时间,浇筑完毕应及时覆盖、养生。
3.4对胀缝、施工缝及传力杆合理施工
控制道路一次浇筑长度,一般不超过80m,如需连续作业,留出一仓进行后浇。在浇筑后浇带及遇到原有结构物时,应在先浇筑的混凝土或原有结构物侧面放置泡沫板进行隔离。按照规范要求,认真设置传力杆及拉杆,施工时,力求平行,方向一致,固定牢固,外伸长度准确。浇筑时,实施纠偏措施,确保传力杆及拉杆受力均匀,减少因混凝土收缩时受力不均产生裂缝。
3.5道路表面填缝技术
道路表面的填缝作业主要是在裂缝加固施工过程中,在裂缝的表面铺装一层薄膜,在施工时用干净的毛刷将裂缝处刷干净,并利用填平材料将裂缝处填平。表面填缝修补适用范围较小,主要适用于道路宽度较小,且裂缝宽度和深度较小的道路。对于道路较宽的道路来说,由于裂缝发生的范围较大,且裂缝宽度大,不宜选择使用道路表面填缝的技术,合理选用其他修补作业方式。
结语
混凝土面层施工裂缝是质量通病,但是,只要选择有效的控制措施,制定合理的施工方案就可以对面层裂缝进行有效控制,保证道路混凝土面层的施工质量。
参考文献:
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