水泥砼路面早期断裂成因及防治措施

2024-12-01

水泥砼路面早期断裂成因及防治措施(共15篇)

水泥砼路面早期断裂成因及防治措施 篇1

沥青路面早期破损成因及预防措施

沥青路面的早期破损既影响交通运输的正常运行,又造成巨大的经济损失.沥青路面早期破坏的.成因涉及设计、施工、养护、管理等多个方面.本文从工程施工的角度,主要讨论施工方面的原因,以及根据成因应采取的预防及改善措施.

作 者:屈浩 作者单位:沈阳市政二公司,辽宁,沈阳,110025刊 名:南北桥英文刊名:SOUTH NORTH BRIDGE年,卷(期):2009“”(5)分类号:U4关键词:沥青路面 破损原因 预防 改善措施

水泥砼路面早期断裂成因及防治措施 篇2

1 混凝土路面断裂的原因

混凝土路面断裂的主要原因是由于混凝土内温度应力和荷载应力大于混凝土的抗拉强度而造成的。

混凝土的初期收缩应力大于抗拉强度而引起的横向裂缝;混凝土板尺寸过大产生的温度翘曲应力大于抗拉强度引起的横向裂缝;地基不均匀沉降造成混凝土板受力不均匀产生的剪切应力大于抗拉强度引起的横向、纵向、或角隅断裂;混凝土与基层的摩擦力过大使混凝土收缩受到约束产生约束变形, 增大了收缩应力导致混凝土板断裂。

在施工过程中各个环节对混凝土板断裂的影响主要表现在:

(1) 原材料影响:1) 水泥影响, 水泥影响主要是安定性和水化热。安定性差是水泥中游离氧化钙过量, 导致水化慢, 硬化后继续起水化作用, 破坏已硬化的水泥胶结物致使混凝土抗拉强度下降:水泥水化热高、收缩大, 容易增大温度应力和收缩应力, 导致断裂。2) 集料含泥量与有机质含量过大引起混凝土路面早期断裂。

(2) 基层影响:1) 基层不平整使界面摩擦力增大, 导致断裂;在薄弱断面易开裂;在过薄或过厚交界处, 混凝土形成不均匀收缩易开裂。2) 基层干燥从而吸收混凝土中水分, 使混凝土底部失水, 降低强度导致开裂。3) 用松散材料处理基层标高或不平整, 使混凝土下部分损失, 强度降低导致开裂。

(3) 混凝土配合比影响:1) 单位水泥用量偏大, 使水化热用量偏大, 使水化热和收缩增加;水泥用量低, 强度不足, 都易导致混凝土路面早期断裂。2) 水灰比影响。水泥水化的最低限为0.26~0.29, 施工时可根据和易性的需要增加, 但一般要求不大于0.45。水灰比过大将增加水泥混凝土初期骨料表面的水膜厚度, 降低强度, 导致混凝土路面断裂。

(4) 施工工艺的影响:1) 由于搅拌时间短或过长、原材料计量不准确导致配合比改变、混凝土和料停留时间过长而导致拌和料离析, 以及振捣不密实形成强度不足或不均匀, 易导致混凝土早期强度开裂。2) 拌和料温度过高, 加上水泥的水化热造成混凝土硬化过程中温度收缩应力增大导致开裂。3) 切缝不及时或切缝深度不够是施工工艺不当造成开裂的主要原因。如果切缝前遇到气温骤降, 则极易发生不规则裂缝。4) 由于养护不及时或养护方法不当造成开裂。尤其是保温、保湿措施不到位、风速大造成混凝土内外温差大、表面水分损失快, 均易导致混凝土路面开裂。

2 预防措施

(1) 原材料控制:1) 水泥与集料必须符号规范要求, 尽可能采用早期强度高、水化热低的水泥。2) 尽量降低集料的含泥量。

(2) 路面基层不平整控制:严格控制基层顶面平整度以确保混凝土路面厚度均匀性和减少与基层界面的摩擦力, 严禁采用松散材料处理基层标高或不平整表面;路面基层验收后应立即组织面板施工, 避免基层混凝土混合料中的水分损失, 在摊铺混合料前, 必须在基层顶面进行洒水湿润。

(3) 配合比控制:1) 认真检查配料, 采用自动计量装置。拌和前要测定集料的含水量, 随时调整用水量, 减少拌和物离析, 并严格控制拌和时间。2) 严格控制运输、摊平和振捣整平。尽量减少运输距离, 控制出机速度, 减少混合料等待时间, 要控制入模前的塌落度和和易性, 对离析的混合料要二次拌和。摊铺前要严格控制运输车辆的出料高度在1.5 m以内, 随倒随铺以免混合料产生离析。为杜绝侧面蜂窝, 除振捣到位密实外, 还要采用高标号砂浆封底, 防止侧模底部漏浆。此外, 根据我们的经验, 在振捣梁或提浆机滚动抹平工序后, 采用宽12 cm长度超过混凝土板宽的槽钢, 先纵向来回抹平, 转90°顺着面板横坡方向再滚抹, 可以大大提高混凝土路面的平整度。3) 及时切缝。切缝是目前混凝土路面横缝的主要施工方法。切缝关键是要掌握好适宜时机, 过早易发生肯边, 残缺不齐;过晚会出现不规则断裂。切缝时间根据混凝土试块强度增长情况而定, 从理论上讲在混凝土强度达到100%前后即可切割, 但由于现场气温和水泥品种对混凝土强度和缩裂会产生很大影响, 因此必要时可采取长距离 (一般3~4块板) 提前切缝, 以避免混凝土板的不规则断裂。4) 特别需要强调的是混凝土路面的早期养护, 养护不及时, 极易产生开裂, 并且对混凝土强度影响很大, 早期强度损失大, 后期难以补救。5) 边界影响控制。在混凝土面板与中央分割带、路缘石等结构物之间, 涂刷沥青使双方自由伸缩。

3 结语

总之, 国民经济的高速发展, 交通量迅猛增加, 重车和超重车日益增多, 对水泥混凝土路面的质量提出了更高的要求。混凝土路面早期断裂的原因如上所述, 施工生产中只有逐一落实控制, 才能有效地预防断裂的出现。

摘要:就水泥混凝土路面断裂的原因进行了详细的分析, 并提出了预防措施。

关键词:水泥混凝土,路面,断裂,原因,预防措施

参考文献

[1]罗杰.混凝土工程质量控制与评定方法及可靠性原理分析应用[D].湖南大学, 2002.

[2]蒋应军.水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治研究[D].长安大学, 2001.

[3]王琳.基于水泥混凝土路面断板裂缝破损研究的路面养护决策分析[D].长安大学, 2006.

[4]李鑫.水泥混凝土路面结构分析和开裂机理、维修技术研究[D].长沙理工大学, 2007.

水泥砼路面早期断裂成因及防治措施 篇3

根据水泥混凝土早期裂缝成因可分为膨胀裂缝、冻融裂缝、水化反应和碱骨料反应裂缝、沉降裂缝、干缩裂缝等。

2.水泥混凝土路面早期裂缝成因

A.原材料的质量问题

水泥品种的选择直接影响工程质量。水泥强度低、抗冻性差、抗干缩能力差、安定性差、游离CaO超标等直接造成混凝土路面早期裂缝断板。粗集料级配不合理影响工程质量。粗集料最大粒径控制不严,大粒径集料的混凝土弯拉强度相对偏小。粗集料的强度、坚固性不符合设计要求,针片状含量偏大,软弱颗粒含量偏高,从而影响混凝土强度。细集料级配不符合要求,细集料含泥量超标降低了混合料的粘结度,降低了混凝土的质量,引起裂缝断板。

B.混凝土本身品质的问题

水灰比偏大或偏小。水灰比偏大,使混凝土内部密实度降低,强度也随之降低。同时,水灰比偏大,混凝土干缩浙变增大,易造成干缩裂缝。水灰比偏小,和易性差,影响施工操作,也难以振捣密实,使混凝土强度降低。

C.施工的原因

基层施工的质量问题引起的裂缝断板。基层标高控制不好,顶面高程高于设计高程,高程偏差超出了规范要求,导致面层厚度不足,或表面平整度差,致混凝土板厚度不均,增大了面层与基层间的摩阻力,当摩阻力大于混凝土板抗拉应力时就会产生裂缝断板。另外,基层裂缝没有处理修复,也使面层产生反射裂缝。

混凝土施工时,基层干燥,混凝土中的水分很快被基层吸收,会引起大的收缩而产生宽而深的裂缝。施工时,混凝土欠振、漏振,使板体强度不均,或过振导致离析,使表面砂浆过厚而产生收缩裂缝。天气因素:高温天气施工,水泥水化作用加快,内部水化热不及时散开而产生温度裂缝,同时,因水分蒸发加快,而使混凝土迅速干燥而收缩,易产生裂缝。大风天气施工,由于水分蒸发快,混凝土表面产生塑性收缩裂缝。切缝不及时引起裂缝断板。切缝时间没有准确控制,或作业面广,切缝不及时,在水泥混凝土板薄弱位置收缩开裂,出现不规则断裂。养护不及时、不充分造成混凝土板内水分大量丢失,产生干缩裂缝,或过早开放交通,强度达不到设计要求,导致混凝土面板开裂破坏。

3.预防措施

A.严格混凝土配合比设计

混凝土配合比设计时,在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能的降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低塌落度、低水胶比)二掺(掺高减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高抗拉值”的抗裂混凝土。

B.使用合格原材料

在有些水泥混凝土路面的施工中,使用了含泥量较大的中细砂或水泥混凝土的含砂率高,应使用细度模数在2.3~3.7之间的中粗砂,且含砂率应控制在30%以内。

石料的品质好坏直接影响水泥混凝土的强度,而有些水泥混凝土路面正是因为使用了没有经过筛选进行合理级配的、含泥量大且搅拌前没有冲洗或冲洗不彻底的石料,造成了水泥混凝土强度的“先天不足”,使水泥混凝土达不到规定的抗弯拉强度标准。

水泥的品质对于水泥混凝土强度的高低是起决定性作用的,而水泥的安定性是水泥品质标准中最为重要的指标,它直接反映水泥质量的好坏,安定性不合格的水泥在水泥混凝土路面的施工中是坚决不能使用的。在水泥混凝土路面施工中如果使用了抗弯拉强度低、抗磨耗性能差、游离子氯化钙成份高、安定性差的水泥,就会导致水泥混凝土路面面板发生断裂、脱皮或体积膨胀,而造成结构破坏。

要选择级配合理的集料,集料含泥量超标应更换料源,选择含泥量较小的材料,或将其认真冲至达到要求方可使用,对杂质含量超标的集料应严格禁止使用。

C.控制好混凝土的质量

在满足施工和易性保证混凝土密实平整的前提下,尽量减小水灰比,采用较低的单位用水量。这样会提高混凝土板的强度,尤其是早期强度,降低收缩裂缝。在高等级公路上宜在混凝土中加入引气减水剂,减少混凝土单位用水量,在无掺外加剂条件的低等级公路上采用真空吸水工艺,降低水灰比,精确地按配合比数量配料,搅拌设备要用强制式、电子计量、自动化程度高的拌和楼,以确保混凝土拌合的均匀性和计量的准确性。搅拌前的砂石料必须过筛和清洗,塌落度抽检工作要加强,不能流于形式。根据天气的变化,调整施工配合比。

D.控制施工质量

严格控制基层项面标高,确保混凝土板的厚度,按水泥混凝土面层平整度要求控制基层平整度,保证混凝土板厚度均匀一致。高等级公路上基层表面做沥青封层或乳化沥青稀浆封层,封层可防止早期裂缝断板的产生。较高级公路上采取基层加铺塑料薄膜等方法,减小水泥混凝土面层与基层间的摩阻力。当基层产生纵横向断裂隆起或碾坏时,为防止产生反射裂缝,应采取有效措施进行彻底修复。所有挤碎、隆起、空鼓的基层应消除,并使用相同的基层料重铺,同时设胀缝板横向隔开,胀缝板应与路面胀缝或缩缝上下对齐。

水泥混凝土铺筑前应对基层均匀洒水,将基层和模板湿透,避免吸收混凝土中的水分。

摊铺过程中也要有专人监督控制,严格按操作规程进行施工。严格禁止操作人员向混凝土拌和物内随意加水,振捣要选派责任心强的人员进行操作,振捣均匀密实,防止局部漏震和振捣时间过长。抹平要细心,随时用直尺进行纵向和横向检测,反复静抹找补使之达到平整度要求。随后的压纹也要精心操作,做到既粗糙又平整,纹理一致、光洁平顺。

避免高温天气施工,大风天气应采取有效的防护措施,昼夜温差相关太大时,应采取保温养生措施。

掌握好切缝时间、切缝深度和宽度。切缝过早板面会产生毛茬,过晚会因水泥混凝土的收缩造成板块裂缝。据笔者的施工经验,切缝时间可控制在20~30h,日平均气温在20℃以上时取其下限,反之取上限,但气候条件是多种因素造成的,故应因时因地灵活掌握,不断积累经验。而切缝深度和宽度是保证缩缝使用功能的重要条件,《规范》规定切缝深度为板厚的1/4~1/3,实践证明采用板厚的1/3、宽度4mm左右较为理想。

混凝土面板成型后及时养生,7天内保温养生,21天洒水养生,养生期不足,禁止开放交通。混凝土达到设计强度后才能开放交通。

水泥砼路面早期断裂成因及防治措施 篇4

浅析水泥混凝土路面早期裂缝的防治与管理

为使路基有良好的密实度和提高其强度,减少路基的塑性变形和渗透系数,结合施工单位的现有碾压设备,在填筑路基时采取“分层填筑”和“薄层多压”的`做法,每层厚度不超过30cm.为保证有均匀的强度,必须强调“分层填筑”,因不同层次有不同的压实度要求.

作 者:金开元 作者单位:岱山县公路管理段,浙江,岱山县,316200刊 名:管理观察英文刊名:MANAGEMENT OBSERVER年,卷(期):“”(24)分类号:U4关键词:水泥 路面 裂缝 防治

水泥砼路面早期断裂成因及防治措施 篇5

水泥混凝土路面是目前农村公路普遍采用的`主要路面结构形式,经常会出现不同程度的质量缺陷和病害.本文结合近年来重庆市农村公路(主要是村级公路)建设,分析了农村公路水泥混凝土路面面板断裂成因、预防及处治措施.

作 者:余小可 张兴亮 Yu Xiao-ke Zhang Xing-liang  作者单位:余小可,Yu Xiao-ke(重庆市垫江县交通建设工程质量监督站,重庆垫江,408300)

张兴亮,Zhang Xing-liang(重庆市建筑科学研究院监理公司,重庆,400020)

刊 名:重庆建筑 英文刊名:CHONGQING ARCHITECTURE 年,卷(期): 9(1) 分类号:U418.6 关键词:农村公路   水泥混凝土路面   断裂  

水泥砼路面早期断裂成因及防治措施 篇6

沥青路面裂缝的成因及处理措施探讨

沥青路面裂缝问题是公路工程质量通病之一.文章对沥青路面的裂缝类型、外观特征进行了描述,对沥青路面裂缝产生的原因进行了探讨,叙述了裂缝的处理方法、处理构形,简析了裂缝处理材料及处理工艺.

作 者:杨成明 YANG Cheng-ming 作者单位:安徽省建筑设计研究院,安徽,合肥,230001刊 名:工程与建设英文刊名:ENGINEERING AND CONSTRUCTION年,卷(期):200923(1)分类号:U416.217关键词:裂缝 沥青路面 水损坏 处理构形

水泥砼路面早期断裂成因及防治措施 篇7

1.1 路基施工方面的原因。

1.1.1 路基填筑使用了不适宜的材料。

由于施工单位在路基填筑材料方面控制不严,使用了不适宜材料从而造成路基下沉或塌方,以致影响路面直到路面砼板破坏。

1.1.2 软基处理不当。

由于选的软基方案或施工工艺不合理或施工时未认真按要求处理或处理不完善等;这样给路基的稳定造成了隐患。

1.1.3 路基土石方填筑方面的问题。

(1)施工单位未严格按规范要求的每层填料松铺厚度控制,有时填料的松铺厚度达60~80cm,这样路基填方的密实度很难达到规范要求的低限值;(2)路基填筑的有效宽度和超宽填筑不够,有的部分在路基填筑完成时,才发现填筑宽度不够,为达到路基的有效宽度,施工单位往往没有按规范要求挖台阶分层填筑压实至路基要求的宽度,而是将一些松散的土倾倒在边坡上;用人工摊铺拍实;这样补上来的路基部分远未达到密实度的要求,造成路基滑坡、层层冲涮;(3)路基填筑每层的填料未用平地机或其它平整机械进行整平或整平效果不好,使低凹的地方达不到密实度要求且大量积水;(4)路基施工过程中没有按要求做成一定的横坡度;路基施工临时排水系统未做或不畅通,从而使大量的积水渗入下层路基、严重影响路基质量;(5)路基石方或土石混合料填筑时,石头块径过大,使填石路堤或填土石混合料路堤密实度达不到规范的要求。由于以上施工方面的原因,对路基的稳定性造成一定的影响,导致路面砼板。

1.1.4 填挖交界处未按规范要求施工。

当路堤在斜坡上或填挖交界处,或原有路堤上或路堤处在垂直路中线测得的坡度大于1:5的坡地时,应把原地面挖成台阶,台阶宽度应不小于1m,用小型机具进行夯实,并向内侧倾斜2%,且台阶上不能有积水,然后再分层填筑压实、,才能保证路堤的稳定,达到规定的密实度。而施工单位在施工时,遇到以上情况,在路堤填筑时,根本未将施工地段挖成台阶后分层填筑压实,以致影响了路堤填筑的质量,形成隐患给路面砼板造成破坏。

1.2 路面施工方面的原因。

1.2.1 路面基层施工质量不符合要求。

施工单位在施工时;往往容易忽视的是使用集料的级配不好,含有粘块及有害物质的材料来铺筑基层;路基、底基层、面基层的标高控制不严;水泥稳定集料含水量控制不准:水泥用量不足等,严重影响了基层的质量,直至路面板遭到破坏。

1.2.2 路面水泥砼板施工方面的问题。

水泥砼面层施工,往往施工的厚度未达到设计要求,主要是基层施工标高控制不严所引起;粗集料不具有良好的级配,细长及扁平的颗粒含量太高;细集料和粗集料中含泥量过高,降低了混合料的粘结度;所用水泥质量不稳定或已过期;水泥砼在浇筑过程中未完全振捣密实,蜂窝麻面较严重,势必影响砼板本身的质量,而造成损坏。

1.2.3 水泥砼路面结构层防水或排水未进行有效的处理。

往往路面板遭到破坏,人们想到的总是路基、路面基层施工质量或台背回填质量或水泥砼板本身的浇筑质量等,而未足够重视结构表面渗入到路基中的水对路基的侵害。目前,虽说对砼板的缩缝、胀缝、施工缝(纵向和横向)采取了特制的材料,对水进行封锁,使水从路面排走,但效果仍然不佳。

2 水泥砼路面板破坏的预防措施

2.1 路基施工方面。

(1)清表要彻底。不适宜的材料应全部清除且按规范要求搞好基底压实。(2)软基处理要慎重。并采用合理的施工方案和施工工艺。(3)路基填筑过程中,要严格按规范要求选好填料,控制松铺厚度和粒径,控制压实含水量与最佳含水量之差在规定的范围内,每层填筑要用平地机等机械整平后压实,形成横向路拱,做好临时排水使路基干燥等。(4)台背回填施工,要求选用监理工程师指定料或图纸要求的回填料,保证每层填筑厚度及压实度,回填时在台背可考虑做排水管和土工格栅。排水管间距不得大于2m,土工格栅层间距最好为50~80cm。

2.2 路面施工方面。

(1)路面基层施工要严格按规范要求选好合格材料,保证路面基层设计厚度及顶面标高,保证压实度,严格控制施工质量。(2)路面砼板施工要严格按规范要求选好材料及材料的级配,保证砼质量并充分地密实,搞好施工缝、缩缝、胀缝的处治,防止路表水渗入路基。

2.3 水泥砼路面板破坏后的处治。

(1)对于水泥砼板错台、沉陷的现象,由于修补困难,以往人们总是用沥青砼进行填补压实,实际上这种修补方案是不可取的。因为水泥砼路面与沥青砼路面颜色不一致,这样的局部修补,会给汽车驾驶员造成错觉,易发生交通事故。所以,对于错台、沉陷的水泥砼板最好是铲除,用同标号的新砼进行修补。并加入JK系列砼快速修补剂,这样4h后便能开放交通。(2)对于水泥砼板裂缝的现象,可采用HZ/HD补裂缝材料进行灌浆处理,4h后能开放交通。对于水泥砼龟裂、网裂及胀缝、施工缝、缩缝处的局部破坏现象,可采用局部换板进行修补并加入JK系列砼快速修补剂。

3 水泥砼路面的养护管理工作

3.1 水泥砼路面的养护的重点是在接缝的养护,应在不同季节及时填充或铲除多余填缝材料,保持接缝完好,表面平顺。

当气温下降接缝扩大有空隙时,要适时地填满,以防冬春季节雨水渗入侵蚀基层。当气温上升填缝材料软化挤出缝外时,要将挤出的填缝材料及铲除,并防止泥砂石屑或其它杂物嵌入缝内,影响板块正常伸缩。

3.2 当水泥砼面板开始出现板底局部脱空现象(有时伴有板块

角隅轻微裂缝),应立即采用板底灌浆的方法进行处理,将病害消除在“萌芽”状态。板块断裂时,应及时组织力量进行修补,以免波及周边板块,致使损坏扩大。在施工中应加强路基压实度的控制,在养护时应注意接缝的养护,发现裂缝及时进行板底灌浆,断板及时处理。因此,加强水泥砼路面的养护管理工作是提高路面使用性能,延长路面使用寿命的重要措施。

参考文献

[1]JTG D40 2002公路水泥混凝土路面设计规范[S].

水泥砼路面早期断裂成因及防治措施 篇8

【摘 要】水泥稳定碎石基层主要是以水泥、碎石、砂及一定比例的水来进行配置,作为路面结构的承重层,在底基层与路面两侧的中间构造。与砼路面相比,水泥稳定碎石基层也同样具备施工工艺强度高、水稳定性良好的特点,作为高等级路面的基层,近年来,水泥稳定碎石在公路施工中得到广泛应用。

【关键词】公路施工;水泥稳定碎石;基层裂缝;成因;措施

1.裂缝的类型及产生原因

1.1干缩裂缝出现的原因

在空气相对干燥的情况下,水泥稳定碎石在硬化的过程中,水分会不断的散失,体积逐渐开始收缩变形,间隔一段距离就会出现均匀的干缩裂缝。引起干缩裂缝产生的关键因素主要包括水泥、水及碎石集料。在混合料出现凝结硬化的阶段,水泥和水会产生水化反应,促使水分得到大量减少。水泥含量的逐渐提升会导致水分的消耗逐渐加快。其次,在碎石集料的表面会有水分依附,若集料内细料的含量越多,集料自身所吸水的效果也会有所提升。再者,在基层作业过程中,基层的含水量针对会促使其水分蒸发现象逐渐加大,因此,会使其基层出现干缩裂缝。

1.2温缩裂缝出现的原因

通常情况下,水泥稳定碎石中所采用的水泥是5%左右的,其水泥自身具有热胀冷缩的特点,在混合料初期硬化阶段,水泥内会产生较多的热量,若散热过程较慢时,混合料内部的温度则提升较快,促使混合料内部逐渐膨胀。在外部,若有气温骤降的现象发生时,会出现混合料冷却收缩,经过温度的变化,混合料受到内胀外缩因素的影响,产生大量的应力。当应力超出极限抗弯拉强度以后则会有温缩裂缝产生。在混合料中温缩裂缝的分布通常是以横向的方式出现的。

1.3网状裂缝出现的原因

网状裂缝也被称之为“龟裂”,由于局部的弯沉逐渐增大,经过外力作用会有结构性破坏的裂缝产生,这种裂缝的破坏性相对较大,若遇到降雨天气会导致渗水的现象出现,在外力作用下还会引发翻浆现象出现。在网状裂缝出现的初期通常是以网状细裂缝的形式产生,随着时间的发展,细裂缝内的水分被不断蒸发,从而逐渐形成发散型裂缝,经过外力的作用,甚至会造成基层出现坍塌状。

1.4纵缝产生的原因

若在施工初期,水泥稳定碎石基层塑限裂缝,通常都是由于控制施工所产生的。纵缝产生的原因是由于土基局部及底基层的压实度未能满足设计要求。在7d城市道路养护期完成后,若对道路基层的管理维护不当,不会导致道路纵缝的产生。在基层施工过程中存在基层过厚的现象,因此在施工时应采用分层碾压的方式进行施工。在基层第一层糖藕碾压结束以后,厚度通常是在15cm左右,即使养护期结束以后,仍有承载能力较低的现象存在。

2.裂缝防治的措施

2.1对施工原材料的挑选

对碎石进行选择时,最为适宜的则是含泥量较小、无杂质且颗粒稳定性较好的碎石。对其原材料应进行严格的控制,使其符合相关设计要求。对料源进行选择时应采用具有连续生产合格材料的工厂。应严格对细集料的含泥量及塑性指数进行严格控制。在对水泥进行选择时,应结合施工要求,采用32.5级标号较低且路面专用的缓凝水泥。确保水泥胶砂28天的抗压强度控制在32.5MPa~37.5MPa,水泥初凝时间应超过5小时,终凝时间应保持在8~10小时之间。进一步将由于含泥量较大或水泥强度偏高而造成的裂缝现象得到避免。

2.2水泥稳定碎石的配合比

严格按照规定范围值偏下的设计来对水泥碎石基层进行配置,确保其配合比在设计范围以内,应采用标号较低的缓凝水泥。

确保在原材料统一的情况下,陪住出三种完全不同的级配,从而采取最为适宜的一种作为理想配合比。首先,在规定的级配范围值以上且不高于上限的方式来对第一种进行配置。另一种应与级配范围中值相接近。最后一种则是在中值偏下,下限以上的范围内。按照完全不同的三种级配,对不同的水泥剂量进行击实及无侧限抗压强度试验,从而将水泥的最佳计量保持在4.5%。而7天无侧限抗压强度应超过3.5MPa,确保三种完全不同的级配之间存在较小差异。将中间级配作为依据,运用28天水泥胶砂的强度为43.2MPa的普通水泥进行击实及无侧限抗压试验,试验表明,最佳水泥剂量应为4.0%,且7天无侧限抗压强度则是大于3.5MPa。

2.3拌和与摊铺

现如今,在公路路面施工过程中,对水泥稳定碎石混合料进行生产时应采用稳定砂料拌和机进行。在混合料生产之前,首先要对拌和机进行调试,扣除原材料自身的含水量,进一步促使混合料的配合比不会发生改变。并合理绘制出各类原材料的转速流量曲线,在对转速进行控制时,应结合混合料的配合比及各类原材料的配料比来确定,并进行试生产。待混合料中各指标都能满足配合比要求时即可正式生产。在混合料的生产过程中,还应对天气变化进行观测,从而及时的混合料的含水量进行调整,促使摊铺后混合料的含水料与最佳含水量的要求相接近。

在对混合料进行摊铺时还应对摊铺机的运行速度进行控制,使其能够与搅拌机的生产能力相符,避免摊铺机出现停机待料的现象产生。应安排专人对运输车的卸料过程进行指挥,卸料的间距应按照运输车装料的程度来确定,利于后期的混合料摊铺。减少摊铺机书房漏斗的次数,在摊铺机前后应设置专业人员对集料出现离析现象进行控制,铲除粗细集料窝,换用新拌混合料进行补铺,促使混合料的稳定性得到统一。

2.4对压实度的控制

在碾压结束以后,应及时检测其压实度,通过对井四周的摊铺厚度进行检测的方式来确保压实度达到设计要求,与正常路段相比,使其井周围的摊铺较薄,并增加1%左右的水泥含量,结合小型机具对其路面进行夯实。与道路井圈加固相结合,促使路面井圈周围的使用寿命得到进一步提升。造成水泥稳定碎石混合料额最大干密度发生变化的原因主要包括:生产集成材料的企业规模有限,机械化程度较低,石料加工质量不均匀以及骨料粗细大小存在加大差异。对路面压实度进行检测时,运用干密度指标相同的方法,会导致压实度不达标或超出100%的现象发生。因此,在压实施工的过程中,对压实度进行检验时应选用灌砂发进行,并详细的对集料进行筛分,来对骨料的密度标准及含量进行确定。

对含水量的控制。水泥稳定碎石是水泥和集料通过水化作用而产生凝结硬化的过程。压实度及裂缝受到含水量的影响。充分考虑混合料的运输及碾压中水分的丧失,在夏季进行施工的过程中由于蒸发量较大,应将其含水量增加至最佳含水量1%左右。若含水量较小时,会促使基层表层过于松散,经过碾压会出现起皮现象,无法有效的进行压实施工。当含水量较大时,碾压过程中会有黏轮的现象发生,造成道路表面有起拱现象发生,当基层逐渐成型,水分的消耗会逐渐加快,最终促使裂缝的逐渐增多。所以,在施工过程中应采取合理有效的措施对含水量进行控制。

3.结语

水泥砼路面早期断裂成因及防治措施 篇9

路面早期破坏即道路在使用初期就产生裂缝、沉陷、变形等现象。沥青混凝土路面的破损形式主要有裂缝(包括横、纵、龟、网裂)及变形(包括车辙、推移、波浪、沉陷、松散、剥落、坑槽),它们对路面的破坏主要是雨、雪水通过面层缝隙进入各结构层,导致各结构层松散、强度散失,从而形成更大面积的破坏。破坏的原因是多方面的,主要包括设计、施工、养护、行车荷载、自然环境,其中施工是主要因素。形成沥青路面早期破坏的原因 设计方面

(1)对交通量估计不准从而导致累积当量轴次计算不准确,如实际值偏大或对交通增长率估计不足,都会造成设计不当.导致路面超荷服务,最终导致早期破坏。

(2)设计中对材料参数取值不准确,如对各结构层抗压回弹模量、抗弯拉强度没作实验而取规范值与实际值不符,如取值偏大.则造成路的整体强度不足,路面就会在行车荷载作用下发生早期破坏。(3)进行路面结构组合时考虑不足,如沥青面层与半刚性基层(特别是二灰类)问未设下封层.由于半刚性基层缩裂.可导致面层出现反射裂缝。

(4)沥青混凝土面层厚度偏小.易形成强基薄面的结构方式.而基层受力特性主要承担行车荷载的垂直压力.无法分担行车对路面的剪力作用.在交通量较大情况下,这种结构方式极易形成路面早期破坏。施工方面

如完全按规范施工是基本上可以避免路面早期破坏的,但由于施工条件、施工人员素质、施工机械等各方面因素限制,使得道路施工不仅在沥青面层上施工不当,易形成路面早期破损.而且在路基、底基层施工中也留下造成路面早期破坏的隐患。

(1)在路基施工中,不同土质不是分层填筑而是混填就会导致路基强度不均,在行车荷载作用下易造成不均匀沉陷,从而导致面层破裂。

(2)各结构层压实度不足会直接影响各结构强度承载能力,在行车荷载作用下,易造成结构层松散,不均匀沉陷,从而导致面层破坏。

(3)在半填半挖路基施工中,坡度为1:5—1:2.5时未挖台阶开蹬处理.则在通车后易导致路基整体滑动.从而形成剪切破坏,面层出现横、纵缝。

(4)挡土墙未按规范施工造成承载力不足.会引起路基下沉,导致面层破坏。

(5)在基层、底基层施工中细料较多,或不经养护通车造成表面松散.形成薄弱地带,导致面层龟裂。(6)拌和半刚性基层材料时,级料配合比未严格控制或未用专用机械拌和.均可造成粒料离析,导致基层强度不均.在粗料多的地方面层就会出现龟裂、网裂.而细料多的地方易产生沉陷.导致沥青面层破坏。(7)在基层施工中用路拌法而出现素土夹层.由于在设计中各结构层考虑为不间断连续体,出现素土层则间断各结构层间联系.不能有效抵抗设计要求的弯拉应力.易造成路面开裂。

(8)基层底基层稳定土施工接缝处理不好,纵、横缝处易形成薄弱地带,导致面层在行车荷载作用下产生网裂。

(9)对半刚性基层(如二灰稳定粒料基层),如养护期短而铺筑面层开放交通,会导致基层松散形成面层早期破坏。

(10)半刚性基层施工季节气温低,易发生基层冻融破坏.导致路面破损。

(11)在水泥稳定类施工中作业段过长,碾压时水泥已初凝或偷工减料导致水泥、石灰剂量小,都会导致强度不足、减弱,使面层破坏。

(12)在施工中为抢工期盲目加大水泥剂量,从而产生大量收缩裂缝.导致面层形成反射裂缝。(13)在面层施工中沥青用量低,会导致表面松散,石料压碎值未达到要求或面层厚度不够,都会使整体强度不足而导致路面早期破坏。

以上简要分析了设计、施工中易引起沥青路面早期破坏的各种因素。不难看出施工因素是引起路面早期破坏的主要。因素.不但沥青混凝土面层施工不当会引起路面早期破损,而且基层及土基的施工不当与面层的早期破损也有直接或间接的关系。沥青路面早期破坏的防治措施 面层施工中的防治措施

首先应结合具体情况完成沥青混合料组成设计.且混合料配比一经确定应在拌和中准确执行。如果混合料性质不稳定,易使摊辅厚度发生变化,如温度过高、沥青用量偏大、矿粉掺量过多都会使铺层变薄影响路面强度,易导致早期破坏。在面层的摊铺碾压过程,摊铺机操作及本身调整对面层质量影响很大.其速度应根据拌和量、运力来确定,一般情况下不可随意变动.否则极易造成路面不平整,从而使面层厚度不均.形成强度薄弱地带。压实是最后一道工序,既不能压实不足达不到强度要求,也不能压实过度导致孔隙率减小,出现泛油和失稳,影响路面的强度和稳定性。在碾压施工时,碾压温度是碾压质量的关键,油料温度偏低则不易碾压成形,从而达不到压实度要求,影响路面强度。基层施工中的防治措施 沥青路面的早期破坏往往与基层施工有直接的关系。道路基层主要承受面层传递的荷载垂直作用力,并把它扩散到垫层和土基中,因此基层应有足够的强度和刚度,且应有平整的表面;以保证面层厚度均匀。从使用材料上可分为结合料稳定类、非粒料类、无机结合料稳定类,又称为半刚性或整体型。由于半刚性基层具有整体性强、刚度大、水稳性好等特点,国内外高等级公路已越来越多地采用半刚性基层。因而熟悉半刚性基层材料的强度形成原理及其特有的缩裂特性,对指导正确施工,避免因基层施工不当造成面层早期破坏,具有重要意义。

(1)石灰稳定类,如石灰土、石灰砂砾土、石灰碎石等。其强度形成是石灰与土发生强烈的化学作用,使土的工程性质发生变化,从而提高土的强度和稳定性。一般来说.粘土颗粒的活性强,与石灰作用后可形成较好的强度.但土质不宜过粘.否则不易打碎、拌和,影响稳定效果,易出现裂缝,导致面层出现反射裂缝,这也是造成路面早期破损的因素之一。石灰土的强度与其密实度有密切的关系,提高石灰土的密实度有着显著的技术经济效果。实践证明.密实度每增减1%,强度变化4%,且密实的灰土其抗冻性、水稳性及抗缩裂性均好。因而在石灰土施工中,一定要达到密实度要求.否则易发生基层强度不足而导致路面早期破损。

(2)水泥稳定类,包括水泥稳定砂砾、砂砾土、碎石土、土等。它的强度形成主要是水泥与细粒土的细粒相互作用。由于要达到规定的强度.水泥剂量就要随粉粒和粘粒含量增大而增加,因此可见其稳定重粘土是不适合的。虽然水泥稳定土强度会随水泥用量增加而增大.但应考虑其温缩、干缩性质及经济性.一般情况下以5%一6%为宜。如为提高基层强度盲目加大剂量.将产生大量缩裂,从而使面层产生反射裂缝,造成路面破坏。

(3)综合稳定类,是指以石灰或水泥为主要结合料而外掺少量活性物质,以提高土的技术性质,如二灰类。其中粉煤灰系空心球体.为缓凝物质,难以在水中溶解.导致二灰混合料中火山灰反应相当缓慢,这也是其早期强度低的主要原因.但其抗冻性比石灰土有显著提高,且温缩系数小得多,对抗裂很有意义。由于其初期抗冻性较差,因而注意在冰冻前应施工完成。

(4)半刚性基层材料的缺点是抗变形能力低.在温度或湿度变化时易产生开裂.当沥青面层较薄时易形成横向裂缝。由于土的收缩系数(温度每降低1℃时单位长度的收缩量)较干系数(含水量每减少1%单位长度的收缩量)要大4—5。倍。所以缩裂多发生在冬季,且土的粘性愈大,结合料剂量越高,裂缝愈多愈宽。因而我们在基层与面层施工上应尽量做到越冬施工.这样可减少或消除半刚性基层缩裂对沥青面层的影响。在选择材料上应尽量用粘性不太大的土。除此之外在施工中还应注意

①控制压实度含水量,因为在大于最佳含水量下压实.会使基层具有较大的缩裂性质。②为避免沥青面层开裂,可在半刚性基层上铺筑碎石过渡层1 5--27cm。

③对石灰土可掺加粗粒料.如砂、碎石、碎砖、煤碴(<50%),这样即可节约石灰.又可改善碾压时拥摊现象。

④设置收缩缝于半刚性基层.5—10mm宽,厚为层厚的0.5-1倍,内填砂、沥青或油毛毡。

⑤对二灰稳定粒料类基层,虽然它的后期强度高.隔温性及水稳性均好.但其早期强度低,在重交通道路上常因基层早强不足导致路面早期破坏,而在低温条件下其强度增长率更低.这就要求二灰类半刚性基层施工应在冰冻前完成。

⑥还应强调的是,由于在用弹性层状理论体系进行结构层设计时假设各层紧密连续.因而在施工中使各结构层间边界紧密连续就显得非常重要,如出现夹层,将使整个道路结构保证率大大降低,导致路面早期破坏.这也使得厂拌成为大势所趋。路基施工中的防治措施

路基可以说是整个道路工程质量的关键。在整个道路的质量保证中,路基质量占有举足轻重的位置。它是路面结构的支承体,车轮荷载通过路面结构的整体传至土基。路面结构损坏除它本身原因外,主要是由于土基变形过大所引起的,由此可见土基的荷载——变形特性对路面结构的整体强度和刚度有很大影响。土基变形包括塑性和弹性变形两部分。过大的塑性变形将导致各种柔性路面结构产生车辙和纵向不平整.约占路面结构总变形的70--95%。路基的温度状况变化也是影响路面结构强度与稳定性的重要因素。值得注意的是,路肩以下路基湿度的季节性变化对路面的下路基也有影响,通常在路面边缘以内1 m左右湿度开始增大,直至路面边缘处与路肩的湿度相当.因而对路肩的处治一定要注意以防止雨水渗入为主,从而使路面下的土基湿度趋向稳定。路基施工相对来说是比较简单,只要注意分层填筑,碾压充分达到压实度要求,路基质量是可以保证的。结论

水泥砼路面早期断裂成因及防治措施 篇10

摘要:近年来我国公路工程得到迅速发展,作为其技术关键之一的路面工程也得到明显发展,其中包括水泥混凝土路面的广泛使用。随着水泥混凝土路面的广泛应用,也相应暴露出一些与设计、施工及使用相关的病害,这些病害处理不好,将会严重影响行车速度、安全及舒适性。因此,分析水泥混凝土路面的病害,并采取针对性的处治对策,对于我国公路工程的健康发展具有重要的现实意义。

关键词:水泥混凝土 路面 断裂 防治措施

0 引言

现在我国公路建设正进行得热火朝天,路面结构形式多样,有泥结碎石路面、块石路面、沥青路面、水泥混凝土路面等。在高等级公路建设中水泥混凝土路面以其强度高、稳定性好、耐久性好、养护维修费用低、经济效益高、有利于夜间行车的特点越来越受到人们的青睐。水泥混凝土路面损坏后修复困难也是限制水泥混凝土路面进一步推广应用的主要障碍。关于混凝土路面的损伤断裂,国内外学者作了大量而深入的研究,从混凝土材料组成、力学机理及外界因素等各方面分析了水泥混凝土路面的断裂破坏,并取得了大量的研究成果,对混凝土路面断裂处治提供了科学依据。

1 水泥混凝土路面断裂的影响因素

1.1 影响初始损伤形成的因素 水泥混凝土的初损伤包括杂质、气孔、孔隙和微裂缝等缺陷,对这些缺陷的数量、形态和分布状态有影响的因素,都是水泥混凝土路面板初始损伤的影响因素。对混凝土中杂质及其有害生成物的形成和分布有影响的因素,包括骨料中的泥土、有机物、轻物质等有害物质的含量,和水的酸碱度及水中有害物质的含量。对工程中常见的各种对混凝土的质量有不利影响的各种杂质,并且对这些杂质的含量作了明确的技术指标、质量指标。浇筑时的震捣质量,是影响混凝土排除空气的重要因素。在震捣过程中,由于震动的作用,处于流塑状态的混凝土混合料中会形成一系列的裂隙,这些缝隙构成了排除空气的通道。震捣的效果越好,混凝土中的气孔就越少。混凝土中的孔隙,是未被水泥浆体填充的骨料间隙。影响孔隙形成的因素有五个:一是骨料的级配。二是水泥用量。三是搅拌质量。四是用水量。五是震捣质量。混凝土中的干缩裂缝是混凝土中的水分蒸发所造成的,影响混凝土中水分蒸发的因素两个,一是有水分蒸发的通道,即混凝土中孔隙的多少,二是混凝土内外的湿度梯度。而影响混凝土内外湿度梯度的因素,主要是混凝土凝结过程中表面的湿度。因此,在养护期间,混凝土表面保湿的情况是混凝土干缩裂缝形成的重要影响因素。冷缩裂缝是由混凝土的内外温差造成的,所以影响冷缩裂缝形成,一是水泥的水化热,二是混凝土浇筑时的温度,三是混凝土凝结过程中表面的温度。不管是干缩裂缝还是冷缩裂缝,都是在应力大于强度的情况下产生的,而混凝士的徐变量与收缩量的之差和弹性模量决定应力的大小,所以混凝土的早期强度、弹性模量和徐变都是各种裂缝形成过程中的重要影响因素。

1.2 造成初始裂缝形成的因素 水泥混凝土路面板初始裂缝是在路面板的收缩受到基层制约后产生的应力大于水泥混凝土的强度所造成的,因此混凝土的收缩率和早期强度、路面板的长度、基层的阻力等对初始裂缝具有重要的影响。在凝结过程中路面混凝土的收缩变形主要是干缩变形。混凝土的早期强度既与材料构成有关,也与施工工艺有关。如果添加早强剂,或者采用真空吸水的施工工艺,混凝土的早期强度就会比较高。路面板的长度对板底的拉应力和板块位移的影响是明显的。各种长度的板块的平均最大拉应力和板端部最大收缩量通过计算,结果如表一。基层对路面板收缩应力的阻力,决定于过渡层的抗剪强度和剪切破坏后界面的粗糙度。

1.3 影响裂缝扩展的因素 裂缝扩展的条件,是荷载产生的应力强度因子大于裂缝尖端区域的稳定开裂韧度。所以,影响裂缝尖端应力强度因子大小和混凝土开裂韧度大小的因素,都是影响裂缝扩展的因素。

2 水泥混凝土断裂的防治措施

水泥混凝土的抗裂措施,至少在必须下列五方面之一发挥积极作用:①减少混凝土的缺陷;②提高混凝土的韧度;③减少路面板收缩应力。实际上,很多的工程措施并不是纯粹在某一方面发生作用,而是同时在几个方面发挥作用。有些措施在一些方面发挥了积极的作用,而在另一些却有不利的影响,有些措施则在诸多方面都对混凝土路面抗裂有利。

2.1 减少混凝土的缺陷 减少缺陷,就是要减少混凝土中的杂质、气孔、微孔隙和微裂缝,降低路面板的初始损伤度。按照规范的规定:选用材料是控制混凝土材料缺陷的根本措施。要减少气孔,加强震捣是排除空气的途径。要减少孔隙,就要使骨料的级配更加密实,要保证不少于最低的水泥用量。采用添加减水剂等外加剂的办法减少用水量,提高搅拌和震捣质量。为了减少混凝土中的水分,要尽可能采用真空吸水的施工工艺,减少干缩裂缝。保湿养护水泥混凝土表面。减少温度收缩裂缝的关键在于减少混凝土的内外温差,具体的办法有三个:一是尽量避免在不利的温度环境下施工,二是选用低水化热的水泥,三是及时保温。所以,加强水泥混凝土凝结期间的养护,是减少混凝土中微裂缝的重要措施。提高混凝土的早期抗拉强度,对减少裂缝非常有利。通常的做法是添加早强剂。另外采用真空吸水的施工工艺也有利于早期强度的形成。

2.2 提高混凝土的韧度降低初始度,增加有效的受力面积,是提高混凝土韧度的有效措施。

2.3 减小路面板的收缩应力路面板产生收缩应力的条件 一是板块收缩变形,二是变形受到限制。对于板块干缩变形的控制,就是对混凝土干缩的控制。板块的冷缩变形取决于气温变化和混凝土的热膨胀性能,工程措施对此影响很小。减少路面板变形的限制,一是要提高基层的平整度,减少路面板与基层之间的摩擦,二是要阻止过渡层的生成,如在基层上铺设塑料薄膜等。减少路面板的收缩应力另一个重要措施,就是及时将已经产生的释放。所以,把握好水泥混凝土路面的切缝时间非常重要。

2.4 减小路面板的荷载拉应力 路面板荷载拉应力的大小,取决于荷载的大小。汽车荷载是冲击荷载,其大小不但与车辆轮胎对路面的静止压力有关,而且车一路的祸合程度有关。要减小轮胎对路面的静止压力,就要对车辆实行限载管理,禁止超载的车辆上路。要削弱车一路的祸合作用,分别从车和路两方面采取措施。对于汽车方面要采取限速措施,降低车辆荷载的震动频率;对于路方面,要提高路面的平整度,降低车辆的震动幅度。温度荷载的大小既与路面板的温度梯度有关,也与基层和路面板之物和水泥和水在一起搅拌时,聚合物和水泥水化物间就要产生离子键型的化学结合。除此之外,聚合物和无机化合物间还可以通过氢键和范得华键相互作用。

水泥砼路面早期断裂成因及防治措施 篇11

近几年来,公路建设突飞猛进,对国民经济和社会发展起着至关重要的作用。我国高速公路建设起步晚,但速度快,势头好。随着高速公路通车里程的增加,我们在路面设计、施工、管理上取得了长足进步。但是,从建设高质量的要求来看,还不理想。

沥青路面具有表面平整、坚实、无接缝、行车舒适、耐磨、噪声低、施工期短、养护维修简便且适宜于分期修建等优点。沥青路面的早期破损是指在设计寿命期前1/4~1/3期间内,沥青路面所发生如开裂、松散、变形及泛油、翻浆等各种形式的路面破损。其既影响交通运输的正常运行,又会造成巨大的经济损失。

路面质量有材料、级配方面的问题,也有施工的问题,也存在设计荷载与实际车辆轴载轴次的吻合性和对路面结构强度等方面的合理性以及需要设计、施工、监理、科研、建设等部门的协作配合等多种因素。

1 沥青路面早期破损造成严重影响

沥青路面早期破损问题,已成为影响我国公路健康发展的突出矛盾。

沥青路面早期破损主要表现在三个方面:1)损坏时间早。2)损坏范围宽。3)损坏程度重。不仅仅局限于沥青表面层,还有基层的损坏。

其危害有以下五个方面:1)影响道路通行,降低使用效率。2)造成巨大的投资浪费,形不成有效的财富积累。3)面对巨大的舆论压力。因为公路上频繁维修,严重影响道路交通秩序。4)影响交通行业的形象。5)给国家高速公路网的实施带来隐忧。

2 沥青路面早期破损主要成因

2.1 路面原材料性能不过关

沥青路面铺筑所使用的沥青混合料主要由沥青结合料、粗集料、细集料和矿粉等多种成分组成的复合材料。由于气候特点要求沥青材料具有优良的粘结力、抗老化性能、高低温稳定性能。另外,公路运输超、重载现象严重,对沥青材料的性能提出更高的要求。沥青材料性能不过关是沥青路面早期破损的主要原因之一。因此,普通沥青已不能完全适应形势发展的需要,目前修建的高等级公路及城市道路的沥青路面已开始使用改性沥青。

另外,加强路面基层以水泥稳定或二灰稳定砂砾为主,提高了路面基层质量。

矿粉(填料)的细度对沥青混合料质量至关重要,沥青与矿粉的交互作用影响沥青混合料的抗剪强度。

2.2 施工质量不过关

1)部分路段要穿过水田、沼泽、淤泥等软土地段,路基修筑在软土地基上时,对软基的处理不彻底,或处理后沉降未稳定,往往会发生路基失稳或过量沉陷,从而导致沥青路面的破坏。2)路基压实是路基施工过程中的重要工序,亦是提高路基路面强度与稳定性的技术措施之一。压实的目的在于提高土的密实度,提高土体稳定性。由于出现不均匀沉陷,会导致沥青路面出现纵向和横向裂缝。3)由于抢工期、赶进度、原材料质量难以保证。基层没有达到合理的龄期,会造成基层网状开裂破坏,反射到面层出现网状开裂,造成沥青面层的早期破损。

2.3 沥青面层本身的破坏

这是造成沥青面层早期破损的主要原因。

1)由于沥青面层颗粒离析。局部粗集料偏多,细集料偏少,则不易压实。热拌沥青混合料特别是粗粒式沥青混合料,从拌合机向运料汽车上放料时,由于落高大,易出现沥青混合料离析。沥青混合料从运料车上倒入摊铺机受料斗时,还可能会再次出现离析。2)沥青混凝土铺装层偏薄。3)在施工过程中由于施工机械在路面上停留而漏油,会造成沥青被柴油溶解。4)沥青面层的压实度偏低。5)水产生的破坏。沥青路面出现的各种病害都不同程度的与地下水和地表水侵害有关。沥青面层混合料的压实度不足是导致水破坏的最直接原因。

2.4 养护管理方面的原因

1)忽略了对排水设施的养护工作。

未及时排除排水设施的堵塞,每次降雨就会造成大量地表水积聚在公路路面及路基范围内,使路面结构和路基处于潮湿或过分潮湿状态,从而导致路基承载力下降,在行车荷载作用下,路面出现坑槽、翻浆等病害。

2)由于路面养护施工面积小,难以碾压密实。

拌合法修补路面,不注意混合料的级配,沥青含量不易控制,含量低造成压实后的空隙率较大,表面水容易下渗;含量高,随着外界温度的升高,容易形成油包、车辙等病害。

3 如何预防沥青路面早期破损

3.1 强化施工管理,促进工序控制

保证现场试验数据的完整和准确。特别是沥青材料、砂石料的试验数据,保证沥青路面材料的路用性能。对高路堤、软基处理、填挖结合处、结构物两端填土等重点部位的施工须重点监控,防止不均匀沉降。重视并协调高速公路沥青路面的压实度、均匀度、平整度和构造深度等指标,特别处理好平整度与压实度的关系。建立健全施工自检体系,对于混合料拌和、运输、摊铺、碾压等各道工序均明确质量目标,层层把关,分级负责,落实到人。培训施工人员,掌握施工工艺。

3.2 完善标准规范,提高设计水平

公路工程标准规范是公路建设、养护与管理的技术准则。面对当前大规模的工程建设和快速变化的需要,标准规范往往滞后于建设实际。因此,我们要博采众家之长,加大引进力度,做到为我所用,争取在短时间内实现国内技术领域的跨越。

3.3提高科技含量,提高施工能力

在公路施工过程中,必须大胆应用新技术、新材料,提升工程建设的科技含量,既加快了施工进度,又保证了工程质量。

3.4研究保证体系,制定长效机制

要转变重建设轻养护,加强养护的科研、资金、技术投入,鼓励探索路面设计施工总承包,逐步建立数据采集等道路管理养护体系。将科研工作贯穿于施工全过程,有效防止出现早期破坏。

在建设过程中,从工程设计到建成投入使用,实行全过程、全天候、全方位监督与管理,层层签订质量责任状,实行质量责任追究制。工程质量终身负责。原材料确认合格后,按照标书要求完成各层结构的理论配合比,确定各种矿料的配合比和用油量,而后依据理论配合比依次完成实际生产配合比。要进行试验段的铺筑,对实际生产配合比及各项技术指标进行验证。

3.5处理好进度与质量的关系

建设单位要保证合理建设工期,在批准的指导性施工组织基础上把各环节的工作做精、做细、做好。精心组织,精心设计,精心施工。

4结语

路面早期破损已成为沥青路面的主要危害之一。其不仅与设计、施工等路面形成前的环节有关,而且与路面形成后的使用、养护和管理紧密相联。因此,要消灭沥青路面早期破损这一质量通病,延长沥青路面的使用周期,提高投资效益,需要设计、施工、养护管理各方主体各负其责,分头把关。

从工程施工过程来看,从施工各工序到施工原材料,要有针对性地采取一系列预防和改善措施,同时按全面质量管理的要求,建立健全有效的质量保证体系,对施工全过程,每道工序的质量进行严格的检查、控制,才能减少沥青路面早期破损的发生,从而提高沥青路面的建设质量。

摘要:指出沥青路面早期破损已成为沥青路面的主要危害,分析了我国高速公路沥青路面早期破损的形成原因,并在此基础上提出了避免路面早期破损的预防措施,从而提高施工质量,保质保量地完成国家公路建设发展规划。

关键词:沥青路面,早期破损,对策措施

参考文献

[1]于洪江.高速公路沥青路面耐久性及解决早期破损的对策[J].水利工程设计,2007(12):64-66.

[2]李建平.高速公路沥青路面早期破损的形成原因[J].山西建筑,2007,33(10):295-296.

水泥砼路面早期断裂成因及防治措施 篇12

高速公路沥青砼路面的病害成因及防治方法

随时我省近几年来高速公路的不断修建,沥青混凝土路面在营运期间所出现的后期病害破坏越来越被公路建设者所重视,为了对该路面结构类型的`病害及时进行防治,我们有必要深入了解地每一种病害产生的成因,以便养护工作者们在根治时做到对症下药,从而有效延长沥青混凝土路面的使用寿命.

作 者:夏正湘  作者单位:泰州市远通交通工程监理咨询有限公司,江苏,泰州,225300 刊 名:中国新技术新产品 英文刊名:CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年,卷(期): “”(10) 分类号: 关键词:沥青砼路面   病害   措施  

水泥砼路面早期断裂成因及防治措施 篇13

小议预防水泥砼路面产生裂缝的施工措施

水泥砼路面具有刚度大、承载力强、耐久性能好、可就地取材、建设使用经济等诸多优点.近些年来,随着水泥砼路面滑模摊铺技术的.日益成熟,路面机械化施工程度提高,路面平整度等质量指标也大幅度提高.因此,它广泛应用于国道、省道等高等级路面,但随着高速公路水泥砼路面修建数量的逐年增多,在建设和使用过程中也出现不少问题,水泥砼路面的裂缝就是其中之一.如何减少施工早期裂缝,防止使用期间路面裂缝,提高水泥砼路面的使用寿命是大家共同关注的问题.

作 者:林俊山  作者单位:中国铁道建筑总公司二十三局二公司 刊 名:中小企业管理与科技 英文刊名:MANAGEMENT & TECHNOLOGY OF SME 年,卷(期): “”(13) 分类号:U4 关键词:水泥砼路面   接缝   施工  

水泥砼路面早期断裂成因及防治措施 篇14

关键词:水泥混凝土,路面,施工,裂缝

高级公路的量大类型:沥青混凝土路面和水泥混凝土路面, 各有其优点和不足。我国沥青资源有限, 用于高等级沥青主要依赖进口。由于水泥混凝土路面的强度高、耐久性好、养护费用少、经济效益高的特点, 且能适应重载和繁密的交通运输要求, 现已被广泛使用。但水泥混凝土路面工后容易出现裂缝等病害。

1水泥混凝土路面裂缝的成因

由纵向、横向、斜向裂缝发展而产生的已完全折断成两块以上的混凝土路面板, 称为断板。温度应力与载荷应力超过混凝土的抗拉强度, 水泥混凝土就会发生断裂并发展成断板。这些断裂, 多由以下几个原因造成:

1.1施工期间混凝土凝固期受到阻碍, 而产生拉应力超过混凝土的抗拉强度引起的横向裂缝;

1.2板块尺寸过大而产生的温度翘曲应力超过了混凝土的抗弯拉强度产生横向裂缝;

1.3地基不均匀沉降或地基受到侵蚀而使板底出现脱空, 致使应力增加而引起的纵向断裂或角隅断裂;

1.4车辆荷载的多次重复作用, 产生的荷载应力超过了混凝土的疲劳强度而引起的纵向或横向裂缝;

1.5边界原因产生的混凝土裂缝;

1.6挤 (涵) 面铺装破坏;

1.7排水不良。

主流观点认为, 面层施工工艺、基层施工工艺以及原材料的选择是造成开裂的外在原因。理论上讲, 水泥混凝土路面开裂多是由混凝土自身收缩 (包含温度收缩和干燥收缩) 和其基层间的强大摩擦阻力造成。故, 减小混凝土的自身收缩, 从而降低摩擦阻力, 能有效防止常见的路面开裂。

2早期开裂的预防措施

2.1原材料保证及混凝土配比

对于安定性差、游离氧化钙超标及强度不足的水泥要禁止使用, 尽量采用发热量小、收缩量小的普通硅酸盐水泥或硅酸盐道路水泥。集料的含水量要及时实验取得, 控制适宜的用水量, 保持水灰比准确;为减小用水量, 改善和易性可使用合适的外掺剂;采用电子称或其他现代化设备准确配料, 尽量不采用人工配料, 集料称量误差控制在3%以内。

2.2路基工程

路基的质量控制是至关重要的, 路基平整度、压实度差等因素将直接影响到路面的质量, 故在路基施工中要注意。 (1) 清底要彻底, 不适宜的材料应全部清除且调好基底平整度, 以免造成路基沉降影响到路面层的施工质量; (2) 避免基底凹凸不平, 控制好基底标高, 使混凝土收缩时, 产生均匀的拉应力; (3) 控制好基层平整度, 使其减少与混凝土接触面的磨阻力, 防止薄弱路面的开裂; (4) 在路面施工前, 注意基层表面有充分的湿度, 但磨阻力也不宜过多洒水养生, 确保基层具有较好的稳定性。

2.3路面工程

采用商品混凝土浇筑时, 当运输里程较远, 要注意避开上下班早晚高峰进行施工, 防止运输途中因交通堵塞延误浇筑最佳时间, 从而降低混凝土路面的施工质量。控制好施工的温度。水泥混凝土的施工温度一般不应超过35℃, 当超时必须及时采取有效措施进行降温, 在工期允许的条件下, 避免在中午进行作业, 应选在早晚施工, 减少高温带来影响。在施工中还要观察天气情况的变化, 遇到温度急剧变化时, 应及时采取有效应对措施, 保持面层的湿度, 确保表面与内部的拉应力平衡。严格控制好收缩缝间距和高度。工程施工中, 通常混凝土路面采用的收缩缝为4mm~6mm, 槽深为1/4~1/5板厚为宜。否则, 容易造成工后路面开裂等现象。控制好施工方法。水泥混凝土路面人工摊铺时, 首先用锹反扣, 防止混凝土拌合物的离析, 同时应均匀摊铺, 建筑工作面要整齐, 振捣均匀, 不留死角, 使混凝土密实, 重要的是, 不要杂乱无章地进行操作。一般混凝土的振捣先从靠边角的地方用插入式振捣机有序的插捣, 在模板边更应注意充分插入密实, 然后用平板器纵横交叉全面进行振捣密实, 最后用振动梁振捣拖平。

2.4边界影响的控制

要尽早将后浇筑的面板切缝;在中央分隔带、路缘石等结构物施工时, 应在与混凝土面板接触处涂刷沥青, 使双方自由伸缩;基层养生结束后, 及时浇筑水泥混凝土路面, 以防止基层暴露时间过长, 而产生干缩裂缝, 若出现了裂缝, 应在浇筑前采取封闭裂缝处理, 预防因基层裂缝反射到面板上来。

3使用期开裂的预防

3.1排水设施应完善, 并考虑到地下水对路基稳定性的影响, 要确保地表水、地下水不会对路基、路面侵蚀破坏;

3.2混凝土的厚度、平面尺寸在设计计算阶段, 要充分考虑到交通发展状况, 避免设计偏小, 平面尺寸不合理;

3.3在桥涵施工中, 应结合桥面铺设, 认真处理好路桥结合部位, 防止不均匀沉降。

4处理与修复

对于混凝土板的裂缝情况是比较复杂的, 应根据实际情况采取切实可行的修补措施, 结合常用方法, 对混凝土路面裂缝的修补主要可采用直接灌浆法、压注灌浆法。

4.1直接灌浆法。一般应用在非扩展性裂缝。

(1) 先将缝内杂质清理干净, 再用钢丝刷将裂缝处刷一遍, 同时用吸尘器将灰尘吸掉, 保持接缝内无水、无杂质, 保持干燥;

(2) 缝内及路面先铺上一层聚氨酯底胶层, 厚度约为0.3mm, 底胶铺设采用涂刷方法, 用量0.15kg/m2, 并准备好灌浆材料;

(3) 将灌浆材料灌入缝内, 固化后达到通车强度后即可通车, 但要确保与原路面平整。

4.2压注灌浆法。主要适应于裂缝宽度<0.5mm的非扩展性表面裂缝。

(1) 用钢刷清除裂缝中的泥巴杂土;

(2) 将松香和石蜡按1:2比例配置并加热熔化;

(3) 每隔30~50cm安置一个灌浆嘴, 并在灌浆嘴及胶带上加封松香石蜡。

(4) 用压力灌浆器将灌浆材料溶液压入缝内。

4.3对于混凝土路面龟裂, 可把裂缝划分为一个施工面, 将其施工面中的裂缝凿成一块3~6cm凹槽进行施工, 若裂缝较为严重的可采用局部切块更换, 进行修补时可加入JK系列混凝土快速修补剂, 养生至规定通车强度方可通车。

另外, 对于严重断裂, 裂缝处有严重剥落, 板块分割成多块, 有错台或裂块开始活动, 应采取整块板更换的措施。因基层强度不足, 或渗水错台时, 应将整板块凿除, 在处理好基层以及路基后, 重新浇筑新的混凝土板。对于路基稳定性差, 沉降没有完全结束的路段, 可采用预制块换补的方法。对于基层也要采用水泥稳定结构层, 修补的间隙宜采用水泥砂浆或沥青橡胶填满, 防止渗水造成二次破坏。

沥青路面裂缝成因与防治对策探讨 篇15

乌鲁木齐市市政设施养护处 管毅

【摘要】 沥青路面裂缝问题是道路工程质量通病之一。从沥青路面裂缝产生的原因入手,对沥青路面层间应力进行了较详细的分析,并有针对性地提出了预防裂缝出现的相应防治对策。

【关键词】 沥青路面 裂缝成因 防治对策 探讨

沥青路面在使用期间产生裂缝,是各个地区普遍存在的问题,路面裂缝的危害在于从裂缝中不断渗出的雨水,使基层裂缝承载力下降,从而产生翻浆、网裂等病害,从而加速沥青路面的破坏。沥青路面裂缝的类型及原因 l.l沥青路面裂缝的主要类型

1)横向裂缝。主要表现为温缩裂缝及半刚性基层沥青路面的反射性裂缝两种形式:

①温缩裂缝。沥青路面的低温开裂有两种情况。一种是由于气温突然下降造成面层温度收缩,在有约束力的沥青层内产生的温度应力超过沥青混凝土抗拉强度时造成的开裂。在一般情况下,由于沥青混凝土应力松弛性能,温度升降产生的变形不至于产生过高的温度应力,当气温突然下降时,由于沥青混凝土的应力松弛赶不上温度应力的增长,超过混凝士的极限拉伸应变,便产生开裂。此类裂缝多从路面表面产生,向下发展。另一种是温度疲劳裂缝。由于气温的反复升降导致沥青混凝土的温度应力疲劳,以及混凝土的极限拉伸应变减少,应力松弛性能降低,最后导致在并不大的温度应力下即可开裂,因而温缩裂缝是随着使用年限不断增加的。这种温缩裂缝的形成在新疆冬季寒冷地区尤为普遍存在,原因是冬季寒冷期漫长,夏季炎热、干旱,易加速沥青老化;

②半刚性基层沥青路面的反射性裂缝。半刚性路面具有较高的强度和路面承载能力,有利于荷载的分布,极大地降低了路基土的垂直压应力和其上沥青层层底的弯曲应力。但是半刚性基层较高的强度会产生很大的干缩性,加上昼夜温差变化产生裂缝,从而导致面层产生反射裂缝。同时雨水会从裂缝中渗入,并积聚在面层与基层中间,因毛细作用出现积泥现象,降低了沥青层与半刚性基层层间的连接状态,从而加速了路面结构的破坏。

2)纵向裂缝及网裂。主要表现为自上而下的表面裂缝和自下而上的疲劳裂缝两种形式:

①自上而下的表面裂缝。随着近年来对沥青面层的钻孔研究发现,许多裂缝是从路表面开始,逐渐向下发展,一般发生在施工离析的部位和两幅摊铺的交接处。产生表面裂缝的原因,通过这些年对城市道路的施工和管理的总结、研究、分析,笔者认为这种裂缝的形成大部分是由于施工时的层间污染导致沥青表面层或中面层与下面的沥青层脱开所造成的;

②自上而上的疲劳裂缝(网裂、龟裂)。自下而上的疲劳裂缝通常以沥青层的层底拉应变、土基表面压应变、表面的剪应力作为设计评价指标。当沥青层的层底拉应变大于极限拉伸应变时,路面将发生损坏。这是典型的结构性破坏。这种情况在城市道路及高速公路上是常见的。通过对这些路面的开挖研究,发现基层可能是强度太高,在尚未铺筑沥青层之前已经严重开裂,在使用过程中,半刚性基层开裂的反射性裂缝严重,进水使基层很快损坏,成为碎块,从而失去强度,并导致面层网裂。因此半刚性基层沥青路面上产生的自下而上的网裂的原因有两种可能,一是基层根本没做好.还有一种是基层强度太大,施工前已严重开裂造成。

3)沉降或沉陷裂缝。由于路基不均匀沉降在路面上引起的开裂,在半填半挖的路段、高填方路段、碾压比较困难而且不容易做到均匀碾压的路段经常可以见到;

4)构筑物接头裂缝。桥涵构造物端部开裂是道路工程沥青路面的一种常见病,其原因也很简单,都是台背填土压实不足造成。因为路堤和桥涵构筑物是建立在不同的基础上。桥梁包括桥台一般不会沉降,而路堤是免不了要沉降的。

2影响裂缝产生的主要因素

(1)沥青及沥青混凝土的性质。沥青和沥青结合料的性质是影响沥青路面温度开裂的最主要原因.沥青混凝土的低温劲度是决定沥青路面是否开裂的最根本因素,沥青劲度又是决定沥青混凝土劲度的关键。在沥青性能指标中,影响更大的是温度敏感性,温度敏感性大的沥青更容易开裂:

(2)路面结构的几何尺寸。沥青路面的几何尺寸与温缩裂缝有密切的关系。根据对乌鲁木齐城市道路的调查研究,窄路面比宽路面的温度裂缝更近,沥青层厚度大的比薄的裂缝率小:(3)基层材料的性质。基层材料的种类对沥青面层的裂缝率有明显影响,同样的沥青混凝土层,铺筑在不同的基层上,由于层间连接与摩擦系数不同,温缩裂缝的数量也不一样。基层材料的收缩性愈小,面层裂缝愈少。反之,面层裂缝就越多。另外基层上的透层油可以加强基层与面层的粘结,对抵抗沥青路面的开裂也是有好处的;(4)气候条件。极端最低温度、降温速率、低温持续时间、升降温循环次数是气候条件影响沥青路面温缩裂缝的四大要素;

(5)交通量和车辆类型。半刚性基层中的最大拉应力,通常是由最重的车轮荷载产生的;并且对于半刚性路面,不同轴载对路面的破坏作用远不是4次方的关系,而是11~13次方的关系,即使是通过次数较少的重荷载也对路面破坏起着决定性的作用;

(6)施工因素。主要指半刚性基层材料的碾压含水量、水泥青量,半刚性基层完成后的暴晒时间、透层油的渗透以及与沥青面层的联结情况等因素。

3沥青路面裂缝的防治措施 3.l设计方面

(1)表层沥青混凝土选用改性沥青,采用热塑性橡胶类SBS做为改性剂。改性沥青可选用掺加0.1%的腈纶纤维和0.3%~0.5%的木制纤维素增加抗拉性和抗疲劳性,或者使用特立尼达湖沥青和重交通沥青按照l:3比例进行配比使用;

(2)适当增加沥青面层厚度,在半刚性基层和沥青面层中间增加沥青碎石层,不仅能防止温缩裂缝,而且能防止半刚性基层开裂的反射裂缝;

(3)在进行半刚性路面设计时,首先应选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小做基层。.2施工方面

(1)调整无机结合料稳定集料的矿料级配,增加粗集料用量,减少细粉含量,使集料混凝土尽量形成嵌挤结构;

(2)采用合理的水泥品种和水泥剂量,减小水泥稳定集料的强度和刚性。因为一般而言,强度和刚度越大的混凝土,收缩性能也越大,材料的极限拉伸应变越小,越容易开裂;

(3)严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量,防止施工过程中失水过多,收缩太快,形成开裂;

(4)加强对碾压成型的半刚性基层、底基层的养生,成型以后立即喷洒透层油;

(5)透层或粘层完成后.应当尽快铺筑沥青层,连续施工,确保连续的界面条件,提高沥青层与基层的粘结性,使之成为一个摊体;(6)改善沥青路面压实度检验方法,尽量减少取样钻孔的频度。钻孔处必须仔细回填,因为此处经常是温缩裂缝的发源地;

(7)做好接缝,避免冷接缝。同时做好与排水井等人工构造物的接头;

(8)最大限度地减少沥青混凝土的离析。3.3养管方面

(1)做好预防性养护,发现表面有裂缝,立即用热沥青灌缝处理。表面有网状细微裂缝,及时用沥青砂进行表面处理;

(2)路表面出现局部损坏,迅速进行挖补。基层有损坏,应当清理至基层一井处理;

(3)道路使用到一定年限,可进行表面铣刨或罩面加铺,就地再生处理;

(4)严格治理超载,保护道路结构免遭破坏。

4结束语

总的来说,防止道路裂缝是很困难的,不出现裂缝可以说是不可能的。问题是对出现裂缝的态度。我们必须转变观念,认真处臵裂缝。如何做好预防性养护,还有待于我们在实践中探索发现。

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