2 工程概况
翔安区新店镇狮子山至香山道路工程,该项目是进入到香山景区的主要道路。该段道路总长1.76 公里,道路等级为四级,路基宽6.5m,路面宽6.0m。路面结构为水泥混凝土路面,路面抗弯拉强度不小于4.5MPa,面层采用22cm 厚水泥混凝土面板(设计抗折强度为≥4.5Mpa),基层为18cm 厚的5%水泥稳定碎石,垫层为层15cm 的填隙碎石;水泥混凝土面板设计为双幅。而道路排水系统是采取采用矩形边沟、梯形边沟或弧形边沟将路面地表水排到自然沟渠中。
我们在实施了200m 试验段水泥混凝土路面过程中,发现了存在混凝土道路路面的病害主要有:①路面裂缝;②断板和错台;③平整度差,噪声高;④混凝土路面表面存在空洞;为了延长水泥路面的使用寿命,减少路面病害的发生,在道路施工过程中针对混凝土路面存在的病害进行提前防治是非常有必要的事情,下面就对以上水泥混凝土路面所产生的病害进行分析。
2.1 路面裂缝
导致混凝土路面出现裂缝的原因主要有三个:第一,硬化之前出现的裂缝是由于混凝土处于塑性状态时,组成材料的密度都各不相同,内部的自由水会有析出,从而发生了不均匀沉降,导致路面产生收缩裂缝;第二,混凝土路面在硬化之后,由于水分快速蒸发,过程中产生的拉应力大于混凝土的抗拉强度,从而导致混凝土路面出现裂缝;最后,混凝土强度弱也是产生裂缝的主要原因,由于材料的选择不当,混凝土配合比不合理,外加剂的添加等操作都可能都会导致裂缝的出现。
2.2 混凝土路面断板、错台
混凝土路面断板及错台的发生将严重影响混凝土道路的使用,断板、错台的出现包括施工中及使用过程中两种情况,不同情况下的原因也不甚相同。
施工过程中混凝土路面断板、错台的主要原因是在道路施工中,日温差较大、路面基层强度过高及蒸发量过大,这些问题的存在导致路面的温度应力高于混凝土的抗拉强度,从而导致混凝土路面的断裂。
而道路使用过程中的断板及错台原因有两点:一方面,由于混凝土路面基层表面粗糙度过高,面板在收缩过程中,基层与面层之间的摩擦力过大,导致面板的断裂;另外一方面是由于路基稳固性较差,在自然沉降过程中导致断板、错台。
2.3 平整度差,噪声高
平整度差,噪声高就会导致道路的使用感较差,对于车辆的磨损也较大,出现该问题的原因包括三点:第一,混凝土路面施工中,机械施工水平较低,模板安装不规范,这是导致混凝土路面不平整,噪声较大的根本原因;第二,施工单位技术水平较低,施工技术人员对混凝土路面摊铺缺乏深刻认识,基层平整度较差导致路面厚度不均匀,收缩不一导致平整度较差;第三,路面的厚度不足,不仅导致路面不平整,同时还会降低路面使用寿命。
2.4 混凝土路面表面存在空洞、脱皮、露骨
路面表面空洞、脱皮、露骨是由于以下因素影响:①混凝土材质问题。砂石、砂中含泥量过大、或表面砂浆强度不过。②混凝土坍落度控制不好,施工时出现蜂窝麻面,人工采用混凝土或者砂浆修补。混凝土振捣不足,或者是在雨天施工,雨水对未初凝的混凝土进行冲刷。
3 针对性质量控制措施
综上所述,导致混凝土路面出现质量问题的因素很多,下面就将对以上质量问题的防治措施进行总结:
3.1 路面裂缝的处治
对于缝宽小于3㎜的裂缝,可以根据断板的缝宽选择不同的粘结材料进行修补,其中聚氨酯、聚硫环氧树脂等材料以其良好的延伸性及耐老化性特点成为道路断板修补的主要材料。在修补施工中,也需要根据裂缝产生的时间、通车要求等选择合适的处理方法。一般混凝土路面裂缝的处理方式有三种:
⑴直接灌浆法。
直接灌浆法适用于非扩展性的裂缝,首先将裂缝清洗干净,并且在缝隙内涂抹聚氨酯底胶层,将灌浆材料灌入到裂缝内,等固化后即可通车。
⑵压注灌浆法。
压注灌浆法适用于宽度在0.5㎜以内的非扩展性表面裂缝,第一同样是将裂缝处理干净,将配置好的灌浆材料,通过压缩空气的喷嘴或者注射器进行灌浆,对灌缝材料固化之后正常通车。
⑶扩缝灌注法。
该种灌注法适用于缝宽小于3㎜的轻微裂缝,在进行扩展灌缝处理时,顺着裂缝使用冲击钻将裂缝扩展到直径为1.5~2cm 的沟槽,沟槽的厚度要保证不超过路面厚度的2/3。接着对沟槽进行清理,并且填满粒径为0.3cm 左右的小石子,同样石子也要清洁。之后将配比好的注浆材料灌入到沟槽中,通过加热固化达到一定强度之后,路面即可正常使用。
3.2 断板、错台的处治
若是混凝土路面发生了中等断裂,则需要根据断板的损害程度而选择科学处理方式。对于较窄,但是有轻微剥落的断板,则应该在断板处两侧二十厘米处放样,按照画线将路面开凿,对开凿的凹槽进行清理,并且在凹槽底使用冲击钻沿着道路中心线开孔,并且安放螺纹钢筋,最后使用与路面强度相同的混凝土将凹槽填平。而对于断板缝宽较大的位置,首先开凿凹槽,在凹槽位置放置钢筋,之后使用快凝水泥砂浆将孔眼填实,并且在凹槽边缘浇筑25cm 厚的水泥混凝土块,以此防止凹槽的不均匀沉降,等砂浆硬结之后浇筑混凝土至与路面平齐。
当道路发生非常严重的断裂、错台现象时,需要将整块路面板进行更换。这种严重的断板、错台现象的发生一般都是因为地基软弱、路基不均匀沉降造成的,因此需要将混凝土面板凿除后,对基层进行进一步处理,之后对该段路面进行浇筑。一般这种情况都会采取快凝混凝土施工,从而避免对交通的长时间影响。
3.3 平整度差、噪声大、路面空洞的处治
提高混凝土路面的平整度,降低噪声,防止路面底部出现空洞问题的主要做法就是加强对混凝土拌合、浇筑及振捣的质量控制,并且对路面进行提奖刮平。作为混凝土路面的施工中的关键步骤,要派专门的工作人员对混凝土的拌合、浇筑及振捣进行质量控制。
3.3.1 混凝土混合料的拌合
在混凝土拌合过程中,最为主要的就是对配合比进行严格控制。在控制混合料的配合比时,要明确理论配合比、实验配合比及施工配合比这三个概念,与三者之间的联系。当原材料品质相同的情况下,理论配合比、实验配合比及施工配合比之间的差异主要表现为加水上的差异,而骨料及水泥的烘干质量却不会随着水的重量而变化。配合比控制中最为关键的就是实验室配合比,应该要结合项目实际情况以及工程特点,确定原材料之后,在监理的监督进行取样测试,并且供方、需方及监理方进行见证取样单的填写。之后由具有资质的实验室进行检验,并且出具相应的配合比报告。监理工程师在对配合比报告进行审查之后,在确认材料能够满足施工要求之后,进行路面试验段的施工。
3.3.2 混凝土的浇筑
在摊铺混凝土之前,需要对模板进行把关,包括模板的间隔、高度、支撑稳定性及润滑度、平整度等内容进行检测,一般为了提高混凝土路面的平整度,模板会使用钢模板,从而减少路面的变形。摊铺前将混凝土进行重新搅拌,从而防止混合料的离析当摊铺到模板附近的时候,用铁锹进行插捣,从而使混合料密切摊铺,避免出现空洞问题。摊铺过程中,间歇时间不得过长,尽量连续浇筑,若是摊铺间隔时间超过了一小时,则必须要设置施工缝。
3.3.3 混凝土的振捣
在浇筑混凝土的过程中,要用设备进行振捣,一般使用插入式振捣器,尤其是对于模板边缘等特殊部位,需要多次振捣。但是要注意每处振捣的时间不超过二十秒,并且要注意避免振捣器接触到钢筋或者传力杆,震动要均匀而缓慢,前进速度控制在1.2~1.5m/min。通过振捣使得表面泛浆,赶出材料中的气泡,保证路面混凝土材料更加密实。
3.3.4 混凝土路面提奖刮平
对混凝土路面的提奖刮平是提高路面平整度的最后一个内容。首先要对模板顶部的混合料清理干净,从而保证提奖棒能够紧贴着模板拖滚,若是在拖滚过程中出现了裸露的石子,可以将提奖棒的一头固定,另外一头轻敲几次,从而使路面平整密实。在施工中要善于使用提降棒,通过提降棒的来回滚动,有效提高混凝土路面的平整度。
对于混凝土的拌合、浇筑及振捣的质量控制,不仅仅是解决路面平整度差,噪声大的对策,同时也是整个混凝土道路施工中应该重点控制的内容,例如混凝土的科学有效振捣能够有效防止路面底部空洞的出现这对于提高混凝土路面的质量有着极为关键的作用。
4 结束语
为了保证混凝土路面的施工质量,延长道路的使用时间,节约成本,促进我国交通业的不断发展,在施工中,从设计到施工各个环节都需要进行严格的控制。首先要保证混凝土材料质量达到标准,其次就是在施工中采取重点控制的措施,对于容易出现质量问题的环节进行重点管理,例如混凝土拌合、浇筑及振捣内容。最后若是混凝土路面在使用中出现了裂缝、断裂等质量问题,则需要采取科学的方式对问题进行处治,降低对路面正常使用的影响。经过试验段施工对应措施以后,以下路段均按预期效果顺利完成,并经业主单位、监理单位的一致好评和肯定。(来源:《广东建材》2018.06)