广州中昊超力混凝土有限公司
摘要:随着我国基础设施建设的发展和道路化建设的不断推进,水泥混凝土路面施工项目也在急剧增加,而路面损坏的现象也屡见不鲜,如何加强水泥混凝土路面的设计施工是一个值得研究的问题。本文从水泥混凝土路面损坏的影响因素出发,分析水泥混凝土路面设计和防治的若干注意事项,以供参考。
关键词:混凝土路面;影响因素;设计;施工
水泥混凝土路面作为一种刚性路面,因为他具有强度大、耐久性好、承载力强等突出特点,在我国的道路建设中取代沥青混凝土,成为主要的道路建设形式。
1造成水泥混凝土路面出现破损的影响因素
从大量的工程实例和对比试验可以看到,我国的水泥混凝土路面基本上在投入3~5年后,基本上都会出现路面损坏的现象,大大降低了使用年限,缩短了使用寿命。影响水泥混凝土路面破损的原因很多,具体来说分为以下几个方面。
1.1自然环境。水泥混凝土路面暴露在大自然中,受到其风吹日晒的影响,导致其性状发生改变,主要体现在温湿度的影响。一方面是因为路面的温度差异造成水泥混凝土路面的弯曲,另一方面是受到雨水、融冰、地下水的影响,让路面的强度发生变化而最终导致面板强度的变化。因为在水泥混凝土路面的设计中,在做路面结构力学方面的计算时,要充分考虑自然因素的复杂性和多变性,在水泥混凝土路面的施工中,在路面材质的选择和保障路面强度多做考量。
1.2行车荷载。水泥混凝土路面的主要受力来源是行驶在路面的车辆。车辆通过车轮在路面滚动行驶,对路面形成了垂直力和水平力。不同重量的车,其行车荷载各有不同。在水泥混凝土路面的路面设计中,垂直力主要计算车轮荷载产生的静压力和车辆因为路面不平在行驶中跳动产生的冲击力。水平力则是根据车辆变速或制动时对路面产生的切向作用力。虽然不同型号的车,后轴轮重差异很大,但是并不影响计算,仅仅表现在轮迹面积的不同上。行车荷载对水泥混凝土的另一重作用是,行车荷载对路面的作用次数,即路面的流通量对道路的影响。值得一提的是,随着我国交通事业的发展,重型交通运输工具在城市建设中发挥着重要的作用,同时也带来了重大安全隐患,车辆超载现象普遍且频繁,这些都对路面的破坏产生了重大影响,必须在加强城市建设的交通运输管理中予以纠正。而在水泥混凝土路面的设计中,需要充分考虑这个因素的影响。
1.3路基。路基是道路结构层之下并与之结合得最紧密的部位,它的强度和稳定性给予了道路结构层最强有力的支撑,因此在水泥混凝土路面的设计中,要把保证路基的强度和稳定性放在首位。而在具体的施工工程中需要注意做到:一是要不能含有大量杂质,树根、草根、淤泥要清理掉,有些粉质的砂土及含水过多的粘土也要清除掉。二是要注意路基排水,地面水和地下水都要做好拦截和引流,避免影响路基土质的强度和稳定性。三是要根据不同的土质条件,保证路基土的含水量达到最好效果,在压实路面的时候也要保持一定的密实度。
1.4基层。基层是道路结构层的最底层,因为水泥混凝土路面的刚性大,因此传递到基层的应力很小,因此基层的主要设计原则不在承重能力,而是作为支承层,保证路面平整、密实不透水,且整体强度均匀,从而有效防止错台现象的产生,延长路面的使用寿命。所以在做水泥混凝土路面的设计和施工时,应该着重于基层材料的选择,保证它适应于当地的交通状况,然后根据基层材料,选择科学的混凝土配合比,确保基层平整,具有良好的应力扩散性能。
2水泥混凝土路面的施工
2.1水泥混凝土路面裂缝产生的原因。水泥混凝土路面在受到温度、地下水等自然因素的影响时,会产生热胀冷缩,导致出现各种不规则的裂缝或是路面出现隆起。这些裂缝可以通过各种工程时段,在路面缝隙的施工时采取防治措施而得到有效解决[1]。
2.2水泥混凝土路面缝的种类
根据不同的路面布置方式,水泥混凝土路面缝更分为以下三种:
2.2.1胀缝。胀缝在一般设置在水泥混凝土路面的薄弱处,比如路面与周边桥梁的结合处,与其他柔性路面的连接处等等。胀缝容易受到自然环境的影响,比如,地面水通过这些缝隙进入地基,容易造成地基软化,时间一长,就会在缝隙处破裂。砂土进入裂缝,在外力作用下,很容易挤入裂缝,造成碎裂。胀缝所形成的路面破碎容易造成车辆的颠簸,施工和护养都很麻烦。在胀缝的设计中,需要注意合理的设置胀缝间的间距。在其具体施工中要合理选择填缝板,且保证其在混凝土的振捣过程中不至于发生变形。在传力杆施工中要保持垂直于横断面,如果定位不准,则很容易造成胀缝边缘的破碎[2]。
2.2.2横缝。又称为横向施工缝。当混凝土浇筑过程出现中断时,设置横向当浇筑混凝土过程中因某种原因浇筑工作无法继续进行时,必须设置横向施工缝。横缝的施工,必须把握混凝土路面的切割时机。切早了容易造成混凝土的溢边,使路面出现坡锋、毛刺,影响视觉效果,如果切晚了,则会造成混凝土的干缩,造成拉裂。切割完成后,要使用压力水处理切缝内的杂质,然后用高压气泵将碎屑处理干净,随后浇筑填缝料[3]。
2.2.3纵向施工缝。水泥混凝土路面的施工宽度小于路面宽度时,应该设置纵向施工缝。这种缝隙的实际切割很浅,只是起到装饰和美观的作用,可以不做处理,但是在其板厚中央设置拉杆,以防止接缝扩张,还能防止错台[4]。
3水泥混凝土路面出现裂缝的原因和防治措施
3.1裂缝产生的原因。一是自然因素。长时间曝晒、温差过大或是暴风天气,都可能会出现混凝土裂缝。二是施工过程不规范造成的,首先是地基不均匀,其次是混凝土搅拌的计量不准,导致泥浆的稠稀不匀。在施工中缝体切割、养护期不及时,或是路面未干就遭到碾压,都有可能导致裂缝产生[5]。
3.2.裂缝的防治。由以上的原因分析可知,实际上可以通过改善施工方式和规范施工行为避免大部分裂缝的产生。如果确实产生了裂缝也可以通过采取补救措施进行处置。如果是贯穿型的裂缝,只能通过将混凝土板块的整体切除,再重新浇灌进行处理。如果是局部裂缝,在可以在沿着缝隙凿出一道槽口,将其中的杂物处理掉后,用高压气泵除掉粉尘,然后用环氧树脂补缝。待12小时后,将外表涂成与混凝土近似的颜色。
4结语
实践证明,水泥混凝土路面以其强度大、平整度高、耐磨性好和良好的粗糙度,在道路建设中广泛使用。虽然它的优点突出,但是也存在路面容易破损等很多问题。这些都与自然环境因素、道路的超负荷运载和水泥混凝土路面的施工手段离不开的影响,因此在水泥混凝土路面的设计施工中要引起足够的重视。参与道路建设的学校和施工企业,应该发挥自身优势,通过各种技术手段,着手研究和解决这些问题。
[1]吕薇.混凝土路面拓宽改造新路基的施工技术[J].油气田地面工程,2003(09):58.
[2]李顺兴.混凝土路面拓宽改造新路基的施工技术应用研究[J].低碳世界,2016(33):196-197.
[3]崔海英.关于混凝土路面存在的质量缺陷的分析[J].化工之友,2007(17):8-9.
[4]郭志成.水泥混凝土路面设计和施工中若干问题的探讨[J].华东公路,2005(03):46-48.
[5]耿立研.混凝土路面施工质量控制[J].哈尔滨职业技术学院学报,2006(06):87.