唐滔
(自贡市交通建设开发投资有限公司,四川自贡3000)
中图分类号:U45 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2019)06-0033-02
摘要:随着社会经济的发展和科学技术的进步,我国的公路交通工程得到了飞速的发展,在现阶段的公路路面施工中公路路面的主要施工材料为混凝土材料,由于混凝土材料有着强度高、稳定性强、耐久性好且有利于夜间行车等优点被广泛的运用。虽然混凝土材料用于公路路面的施工有着非常好的使用效果,但是在实际施工过程中仍然会出现非常多的问题,其中裂缝问题是最为常见也是最影响路面使用质量和使用寿命的问题,本文主要对混凝土路面裂缝产生的原因以及相关的预防措施进行详细的分析。
关键词:混凝土路面;裂缝;预防
0 引言
在混凝土路面施工建设工作开展的过程中,混凝土的性质容易受到多方面因素的影响,整个施工过程也容易受到多方面因素影响,这些影响都会是公路路面不可避免的出现裂缝问题,会使得混凝土路面道板出现严重的早期损坏现象,这会在一定程度上大大降低混凝土路面的后期使用效果和使用寿命,因此我们应该给予裂缝问题足够的重视,要对可能导致裂缝出现的因素进行详细的分析,针对具体情况制定详细的裂缝预防策略以及修补措施,给予混凝土路面一个全方位的保障,使其能够满足正常的使用功能。
1 公路混凝土路面施工的常见裂缝类型以及成因
造成混凝土路面出现裂缝的因素有很多,有些裂缝的出现更是由多种因素同时导致的,在现阶段的混凝土路面施工中,导致路面出现裂缝的主要影响因素包括有水泥水化热产生的影响、温度差产生的影响以及混凝土后期收缩产生的影响等,下面就来对这些影响因素进行详细的分析。
1.1 水泥的水化热导致裂缝出现
水泥水化热指的是在公路工程路面混凝土浇筑工作完成之后,在混凝土的表面产生的一种散热现象。由于在实际公路路面施工中,需要浇筑的混凝土量非常的大,由于内外部混凝土用量的不同,导致内外部混凝土的散热速度以及变形速度都存在着一定的差别。内部混凝土水化产生的热量由于不能够得到及时的排放,而大量的聚集在混凝土内部,这样就会导致混凝土内部的温度骤增,但是表层的混凝土由于与空气能够直接接触,因此其散热速度非常的快,这样就导致混凝土的内外温度形成了温度差,且内外混凝土的变形程度以及速度都有着巨大的差别,从而产生一定强度的温度应力。同时由于约束条件的不同,使得整个公路工程内外混凝土所产生的温度应力的大小也不一样,当温度应力大于混凝土的抗拉强度时,就会导致混凝土裂缝的出现,影响到公路的实际使用功能、寿命与美观。 1.2 温差过大引起裂缝现象
温度也是导致混凝土路面产生裂缝的主要影响因素之一,在温度因素下产生的裂缝类型叫做温度裂缝。在混凝土公路施工建设的过程中,由于长期暴露在空气之中,因此非常容易受到温度的作用和影响,如果在实际施工过程中出现温度骤降的情况,就会导致混凝土表面的温度也发生骤降,但是混凝土内部的温度仍然以一个非常慢的速度降低,从而导致混凝土的内外表面形成一种巨大的温度差,这种温度差就会导致混凝土路面出现裂缝。
1.3 混凝土收缩引发裂缝问题
在公路路面的混凝土浇筑工作完成之后,混凝土会有一个热化和硬化的过程,经过这两个过程之后,混凝土的体积会发生一定的收缩变化。在混凝土体积收缩的过程中,如果受到外界影响的影响,就会在混凝土的内部产生产生一定大小的收缩应力,当产生的收缩应力的大小超过混凝土表面的最大抗拉强度时,就会使混凝土表面形成收缩裂缝。造成混凝土路面产生收缩裂缝的影响因素有很多中,其中包括水泥种类、用水量以及水泥的用量等。因此为了避免面混凝土路面出现收缩裂缝,需要从多个方面来对其进行预防和控制,首先需要做的就是要根据实际情况对水泥的种类进行合理的选择,并且需要根据工程量来对用水量和水泥量用量进行有效的控制,这样就能够在一定程度上对收缩裂缝进行很好的控制,能够在一定程度上提高混凝土路面的施工质量。
2 公路工程施工中混凝土路面施工裂缝预防措施分析
2.1 确保公路工程混凝土施工原材料质量合格
为了能够对混凝土路面裂缝进行有效的控制,我们需要加强对以下几个施工操作的重视:(1)首先在开展混凝土的配置工作时,要能够确保所使用的原材料质量达到了相关标准的要求,在选择水泥时要尽可能的选择中热或者是低热的水泥,这样就能够在一定程度上降低后期配置过程中水泥产生的水化热。除此之外,在配置混凝土材料的过程中,可以适当的加入一些粉煤灰,这样不仅能够起到节约用水的作用,还能够在一定程度上提高混凝土的和易性。(2)要能够合理确定砂石比,砂石比对混凝土路面的施工来说有着非常重要的作用,如果能够在保证满足混凝土路面需求的情况下对砂石比进行合理的控制,不仅能够增强混凝土的和易性,还能够减少水泥的用量,能够有效实现预防混凝土裂缝的目的。(3)最后还应该加强对砂石含泥量的控制,要能够尽量降低砂石的含泥量,这样对收缩变形的控制会有着很好的效果。
2.2 做好公路施工混凝土配合比设计工作
在对公路路面混凝土材料进行配置之前,最重要的就是要合理确定配合比,这样就能够在一定程度上提高混凝土的质量。在对配合比进行设计的过程中需要遵循以下三个基本的设计原则:(1)要能够确保混凝土在拌和的过程中有着较强的和易性;(2)混凝土在结构设计上要能够达到对强度的要求;(3)混凝土路面的耐久性要能够满足环境要求以及施工质量要求。配合比的设计工作应该在这三个基本的原则下开展,要根据实际情况对各种原材料的添加量进行严格的控制,除此之外还需要能够对混合材料的拌和温度和拌和时间进行严格的控制,这样就能够在一定程度上使混凝土结构的稳定性得到保障。
2.3 采取有效的混凝土浇筑施工方式
在混凝土的搅拌工作完成之后,需要将混凝土立即运输到施工现场并进行及时的混凝土浇筑。在对公路路面进行混凝土浇筑的过程中,为了对浇筑过程中混凝土内外部的温度差进行有效的控制,可以采用分段式的浇筑方式。而在现阶段
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作者简介:唐滔(1980.7- ),男,本科学历,工程师(道路与桥梁专业),重庆交通大学土木工程专业,目前从事工作:工程监理、工程施工。
进行。通过这些方式能够对土体的抗剪指标、压缩模量、密度、含水量、渗透系数、湿陷系数实施必要的检测,从而保证处理之后地基具有足够的承载力和稳定性。
3 公路软土路基施工强夯法实例分析
3.1案例基本情况介绍
某公路总体施工长度达到了144km,该施工区域地层主要以素填土层、地压缩性土、粉质粘土组成。其中粉质粘土的分布相对广泛,具有较高的承载力。土层最上部为新填土层,土质相对疏松。从路基稳定性的相应要求中能够得知,在具体施工过程中要对土层实施碾压,从而确保工程力学的性能。因此在此公路路基施工中需要对素填土层和最上部的新填土层实施有效处理。
3.2具体施工方案设计
第一,夯锤的选择。从案例基本情况来说可以采用10-15t的夯锤进行施工,要确保夯锤的静压力控制在25-40kpa范围内。同时,要在夯锤和施工面间设置排气孔将两者进行连通。可以根据相关标准和具体施工情况确定排气孔的直径,一般情况控制在240-320mm范围。
第二,确定单点夯击技术。在试夯之前需要确定出单点夯击技术内容。从相应标准可知,若是填土的高度在3m及以上,那么要确保单点夯击次数在8次-10次范围;若是填土的高度小于3m,那么要确保单点夯击次数在4-8次左右。在具体夯击过程中确保夯击点按照长方形的形式进行设计和布置,参照相应标准和具体情况设定其距离为7m×5m。
第三,回填料的选择。完成了各点的夯击之后要对夯坑进行填平。对于案例中的工程来说,可以采用山皮土作为回填料进行施工。从相应标准可知,要确保回填料中含泥量比例在25%以下,同时要将回填料中的最大颗粒直径控制在10cm 以内。
第四,土体的挤压。案例公路工程施工过程中的关键在于加强素填土和新填土的承载力,能够确保土体的密实度,所以要对土体实施挤压。由于案例公路工程具有较少含量的地下水,所以其对具体施工影响相对较小。在具体施工过程中对于场地进行平整之后要确保场地的标高在地下水位标高之上。同时,为了确保土体密度满足相应标准要求,在具体施工过程中要确保两次强夯之间至少间隔一周时间。
第五,夯击次数设定。案例工程中夯锤和地面的距离设定为10m,夯锤直径设定为2.3m,夯锤重量选择为15t,按照此次工程的具体情况将本次施工夯击数设定为8次。夯击过程中的夯击力要逐层增加,因此单点最佳夯击次数要进行系数调整(系数为0.7)。经过计算能够得出相应结果如表1所示,
表1 夯击计算结果
最佳夯击结果 普夯夯击结果
计算结果
次数N1 夯击能W1/kN﹒m 次数N2 夯击能W2/kN﹒m 具体值 6 9000 4 3000
本案例公路工程的地面隆起在5.8m左右,在完成试夯之后根据实际情况对设计参数进行必要的调整,从而确定出了最终的单点夯击能为1500kN﹒m,最终确定的夯点要按照正方形进行设置,各个夯点之间的距离控制在6m。在单点夯击满夯的情况下可以调整夯击能达到800kN﹒m,夯击的次数为4次。
第六,对于施工质量实施检测。可以通过罐砂法进行夯面压实度的检测,在具体施工过程中某些路段的土层相对较厚,因此在进行压实度检测时需要将土层进行开挖。通过检测可知,通过强夯法处理之后的路基密实度提升了5%-10%,满足公路路基施工标准。强夯施工一月之后通过动力标贯试验检测路基承载力,得知路基承载力以及密实度有明显提升,符合标准要求。
4 结束语
本文主要介绍了强夯法在公路软土路基施工中的内容以及具体实践情况,通过本文的介绍能够对公路软土路基施工提供一定参考和帮助。
参考文献
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的浇筑工作开展中最常使用的就是分层浇筑方法,其中分层浇筑方法有可以细分为全面分层和分段分层两种方式。下面就来对这两种分层方式进行详细的分析:(1)全面分层指的是在第一层的混凝土浇筑工作完成初凝之后,才进行第二层混凝土的浇筑以此类推,直到所有的浇筑工作都完成为止;(2)分段分层指的是从路面的底层向上进行逐层的浇筑,直至完成整个路面的浇筑工作。
2.4 合理控制公路工程混凝土浇筑温度
要想能够对温度裂缝进行有效的控制,最重要的就是要能够降低整个公路混凝土路面原材料的温度和混凝土的浇筑温度。具体的预防措施为:(1)需要对水泥进行及时的散热,并且需要对骨料进行浇水冷却处理,这样就能够在一定程度上达到降低原材料的目的;(2)在对混合料进行拌和的过程中,可以采用冷却拌合水或者是在水中适当加入冰块,以此在混合料拌和的过程中能够起到有效的降温作用;(3)在进行混凝土浇筑工作开展之前,可以对混凝土进行预冷处理,并且要能够尽量缩短混凝土的运输距离,从而实现混凝土的有效降温,避免混凝土温度裂缝的产生。
2.5 科学安排公路混凝土的施工进度
公路路面混凝土的温度变化情况也会受到施工进度的带来的影响,因此在混凝土浇筑工作开展的过程中要能够把握好混凝土浇筑的时间间隔,如果时间间隔过长的话,则在混凝土的结合面会非常容易产生裂缝,如果间隔的时间较短的话,则不利于混凝土的有效散热,从而导致热量在混凝土内部大量的聚集,会导致混凝土内部温度过高的情况出现,这些情况都会导致混凝土路面出现裂缝。因此为了避免这些情况与混凝土路面产生影响,我们需要对施工进度进行严格的把控,必须要在混凝土浇筑且完成初凝之后,才能够进行下一阶段的混凝土浇筑工作。 2.6 重视混凝土养护工作
要想能够对混凝土路面裂缝进行有效的控制,除了需要对造成裂缝产生的因素进行严格的控制之外,还需要给予混凝土养护工作足够的重视。在现阶段中常用的养护方式为保温保湿养护,一般的保温养护措施就是当混凝土振捣成型之后,在混凝土的表面覆盖一层薄膜以及湿麻袋等,这样能够起到平衡混凝土内外温度的作用,避免温度差造成裂缝的产生。而保湿养护指的就是在混凝土经过二次抹压之后,为了防止混凝土表面的水分流失,在浇筑工作完成之后就需要尽快覆盖塑料布来进行保湿养护,确保混凝土表面有着足够的湿度。通常情况下,混凝土养护的时间应该不少于14天。
3 结束语
总而言之,我国现阶段的公路工程施工数量正在不断增加,公路工程对社会经济的稳定增长以及人们的正常生活都有着非常重要的影响,因此我们要能够在最大程度上使公路工程的质量得到保障,因此在未来公路工程的发展过程中,要能够加强对裂缝的重视程度和研究力度,要能够采取更加合理有效的办法来对混凝土公路路面裂缝进行有效的防控。
参考文献
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