摘要:随着社会经济的快速发展,公路工程也不断发展,与此同时,随着人们生活水平的提高,人们对于公路的需求也不断提升,尤其是在公路安全性和稳定性方面的要求更高。然而由于公路工程施工过程中受到许多方面的因素影响,使得其存在较严重的路面裂缝问题,很大程度上影响了公路使用的安全性和稳定性。对此,本文针对公路工程施工过程中导致混凝土路面裂缝的原因进行分析,然后在此基础上提出一些质量控制的方法,希望能够有效预防和避免路面裂缝问题的产生。
关键词:公路工程;混凝土路面;裂缝成因;质量控制
0 前言
在公路工程施工过程中,由于面临着较复杂的施工环境,加之受到其他因素的影响,在施工过程中会出现混凝土路面裂缝的问题,这些裂缝的存在会影响公路的性能,并且会降低公路工程的使用寿命,如果不能够有效控制这些裂缝,使得裂缝进一步加剧,严重情况下还会危害人们的安全。因此,在公路工程施工过程中,必须要加强对路面裂缝问题的关注,采取有效的施工质量管理与控制措施,保证路面施工的质量,避免裂缝问题的产生。同时针对所产生的路面裂缝,也要加强对路面裂缝的处理与分析,以此优化公路路面的性能,从而提升我国公路建设的水平。
1 公路施工混凝土路面裂缝的类型及成因
1.1 基层干缩和温缩裂缝
基层干缩裂缝问题的出现主要是因为混合料水分不足而引起,这说明与混凝土的配制有关系。在公路工程混凝土路面施工过程中,需要进行混凝土的配制,如果在配制混凝土时水灰比例不合理,使得水分严重不足,就会容易出现干缩现象,因为在混合料失水严重的情况下,无机料稳定细粒土要比稳定粗粒土的干缩变形量要大,所以比较容易发生开裂问题,而且在失水量到25%时还会产生干缩应变。
温缩裂缝则是由于公路工程混凝土路面施工时,受到高温和常温的影响,尤其是在冬季温度较低的情况下,混凝土温度下降速度较快,此时基层混合料就会容易发生急剧收缩的情况,下层也会因此受到影响而产生收缩应力,在超过材料的抗拉性时就产生温缩裂缝。这种裂缝一般宽度在2~16mm,且在开裂之后随着内部应力的变化,裂缝问题还会继续加重,直到裂缝发展至一定程度时,应力消除,此时裂缝才会逐渐缩小。
1.2 基层不均匀沉降
公路路基路面对抗滑性、承载性等方面有着较高的要求,因此在设计路基路面时,需要严格按照标准进行,且在公路项目建设完成之后还需要进行一定养护工作。但是由于在公路工程施工过程中,有的施工单位为了能够缩短工期,并没有严格按照设计标准进行施工,尤其是在混凝土摊铺和压实过程中,并没有严格按照要求就行施工,以致于施工过后出现基层不均匀沉降的问题,而且后续运营投入使用后在车辆荷载的作用下,有的路基强度和稳定性并不足,进而导致混凝土路面裂缝问题的产生。
1.3 沥青老化
目前在公路路面施工过程中,主要采用的施工材料为沥青混凝土,这种材料具有粘结性和较高的温度敏感性,如果是在高温下使用,其具有较好的应力松弛性能,且不会产生较大的温度应力;但如果温度持续降低,沥青混凝土会逐渐变硬并开始收缩,难以满足温度应力变化的要求,此时就会产生开裂的问题。所以在公路工程路面施工过程中,应当选择抗裂性能较好的施工材料进行施工,避免水分和温度对材料的性质产生影响,进而产生开裂的问题。
1.4 混凝土材料质量不合格
混凝土材料质量直接影响着公路工程混凝土路面的质量,如果不能够有效保证混凝土材料质量,就会大大增加混凝土路面发生裂缝的几率。
但从实际的情况来看,有的公路施工单位在施工过程中为了节省施工成本,会选择使用一些存在质量问题或者类型不符合施工要求的材料进行施工,使得路面稳定性和抗压性受到影响。同时在混凝土配置时未选择合理的比例进行,也没充分进行搅拌,使得混凝土性能降低,进而增加裂缝产生的可能性。
2 公路施工混凝土路面裂缝的预防和控制措施
2.1 选择使用抗裂性能较强的施工材料
在路基路面施工过程中,往往基层材料的性质会受到水分和温度的影响,进而产生开裂的问题。因此为了避免这样的问题发生,在路基路面设计时,应当选择使用抗裂性能较强的施工材料进行施工,以此满足公路工程抗拉强度的要求。具体而言,在施工过程中需要严格控制半刚性基层材料的含水量,应当严格按照工程要求进行控制,同时也要加强碾压施工质量控制,保证路面压实度,并在碾压结束进行有效的养护,可以在表层铺设一层乳化沥青封层,以此对路面表层进行保护。同时,通过大量的实践证明,在路基路面施工过程中,如果基层厚度在25cm左右,其承载性能是10cm厚度的3倍,因此可以在保证施工成本合理的基础上,适当地增加基层厚度,避免后续使用时受到外力作用而产生裂缝。
另外,除了要选择抗裂性能较强的施工材料施工,同时也要根据公路工程施工稳定性的要求,加强沥青混合料相关参数的控制,尤其是在沥青材料制作面层时,应当消除低温收缩和高温疲劳的影响,以此避免裂缝问题产生。如果没有优质的沥青材料,则需要适当增加一定的添加剂,以此提高材料的低温抗裂性和高温稳定性,选择集料时也要尽量选择坚硬度、耐磨性较强的材料进行制作,以此满足公路工程路面施工的要求,减少裂缝问题的产生和发展。
2.2 合理进行混凝土的配置
在公路工程混凝土路面施工过程中,为了保证混凝土应用效果有效发挥,还需要重视混凝土配置的科学合理化,以此保证公路工程基础结构的稳定性。对此,需要加强混凝土配合比设计的重视,合理进行混凝土配合比的条件,保证混凝土水灰比例的合理性,使得混凝土性能和品质能够满足施工要求,进而提升混凝土的强度。
2.3 加强施工质量控制
在公路工程施工过程中,为了避免混凝土路面裂缝问题的产生,必须要加强施工质量的控制。对此需要从这三个方面着手:一是加强路基施工质量的控制,路基是公路工程重要的基础部分,需要保证路基的强度和稳定性,才能够满足公路荷载力的要求,否则就会产生不均匀沉降的问题,进而产生混凝土路面开裂的情况。因此需要采取有效的措施加以控制,尤其是在沥青混凝土摊铺施工时,要严格控制路面摊铺的厚度,保持路面各部门厚度一致;二是有效控制沥青混凝土路面的密实度,这就要求在混凝土路面碾压施工期间,要合理控制摊铺厚度,碾压的方向也要朝着新摊铺层的方向前进,且在实际摊铺碾压过程中,要保证碾压施工的持续性,应当一次性完工。如果不能够一次性完工,需要施工管理人员采用分幅处理的方式进行施工,且分段时各路段间要设置大于15cm的纵缝,以此避免路面隆起,进而降低裂缝问题的发生。最后,加强温度的把控,应当选择温度合适的情况下进行施工,且需要严格按照原材料温度控制标准,加强原材料的温度把控。同时在施工过程中如果出现了裂缝,也要及时进行修补,结合实际情况合理选择裂缝处理的方式,比如针对早期裂缝可以采取灌缝的方式进行修补,以此缓解裂缝产生,进而提升公路工程的施工质量。
3 结语
总而言之,裂缝是公路工程施工过程中常见的一种病害类型,其对公路工程的安全性和稳定性造成影响,因此在公路工程混凝土路面施工过程中,需要明确其产生的成因,然后在此基础上采取有效的措施加以控制,以此保证路面施工质量,进而提升公路工程的建设质量。
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