水泥混凝土路面施工中的裂縫分析與防治

1、,水泥混凝土路面施工中 的裂縫分析與預防,主 要 內(nèi) 容,1. 前言 2. 水泥砼路面裂縫產(chǎn)生的原因 3. 水泥砼路面裂縫的預防措施 4. 裂縫、斷板的處理與修復 5. 結(jié)束語,1 前言,成本低廉,就地取材,后期養(yǎng)護費用低,我國優(yōu)質(zhì)瀝青較少，主要依靠進口，價格昂貴，而水泥生產(chǎn)量大，價格遠低于瀝青。,廣西石灰?guī)r礦床的規(guī)模、質(zhì)量、面積均系全國之冠,水泥混凝土路面維修難度大，但其使用年限長，便于取材，養(yǎng)護費用遠低于瀝青混凝土路面，并且維修時瀝青路面需要的機具多而全，設備費用高。,水泥路面在廣西發(fā)展的很快，桂海高速公路全線653km全部采用水泥路面，大多數(shù)的路網(wǎng)干線公路和農(nóng)村公路也采用混凝土路面結(jié)構。

2、,水泥混凝土路面造價低，取材易，特別適用于鄉(xiāng)村公路和農(nóng)村公路,水泥產(chǎn)業(yè)是廣西的支柱性工業(yè)之一，但普遍規(guī)模小、發(fā)展慢，設備老舊，環(huán)境污染嚴重。發(fā)展水泥路面有利于拉動地方經(jīng)濟，促進產(chǎn)業(yè)升級換代,三輥軸攤鋪技術在我區(qū)普及后，水泥混凝土路面的施工技術日趨完善。,施工過程中，我們需要掌握一些病害的防治，特別是水泥混凝土路面開裂、斷板等應引起重視，認真分析原因，積極采取措施防治。,2 水泥混凝土路面裂縫產(chǎn)生的原因,溫度應力與荷載應力超過混凝土的抗拉強度，水泥砼路面板就會產(chǎn)生斷裂，并發(fā)展為斷板。,地基不均勻沉降或地基受侵蝕而使板底出現(xiàn)脫空后，致使應力增加引起的縱向、橫向或角隅斷裂,板塊尺寸過大所產(chǎn)生的溫度翹

3、曲應力超過了混凝土的抗彎拉強度而引起的橫向裂縫,車輛荷載的多次重復使用，所產(chǎn)生的重復荷載應力超過了混凝土的疲勞強度而引起的縱向橫向裂縫。,水泥路面裂縫產(chǎn)生的原因,施工期間由于混凝土的初始收縮受到阻礙產(chǎn)生的拉應力超過了混凝土的抗拉強度引起的橫向裂縫,有研究認為：,水泥路面開裂的主要原因是混凝土的自身收縮（包括干燥收縮和溫度收縮）及其與基層間的強大的摩阻力（包括靜摩擦力和層間粘結(jié)剪應力）,減少或改善混凝土的自身收縮及其與基層的摩阻力，就能有效地防止開裂,2 水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因,穩(wěn)定性差,水泥強度不足也會影響混凝土的初期強度，使開裂斷板的機率大大增加。,水泥的水化熱高、收縮大，也易導致混凝土面板

4、開裂。,2.1 原材料不合格 水泥,水泥,2 水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因,2.1 原材料不合格 集料,集料（砂、碎石等）含泥量及有機質(zhì)含量超標。 水泥混凝土中水泥與骨料的界面粘結(jié)不良，往往是產(chǎn)生初期開裂的薄弱部位。集料的含泥量和有機質(zhì)含量超過規(guī)范要求，必然會造成界面缺陷，容易開裂。,集料,2 水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因,基層標高失控造成路面厚度不一致，過薄或厚薄交界處成為薄弱斷面，在混凝土收縮時厚度薄的斷面容易開裂。,基層不平整會大大地增加其與混凝土界面的摩阻力，易在較薄弱路面開裂。,基層干燥會吸收混凝土中的水分，使底部混凝土失水甚至因脫水而導致強度降低和開裂。,2.2 基層標高失控和不平整,2 水泥

5、路面產(chǎn)生裂縫的原因,單位水泥用量偏大，必然會導致較大的收縮率，如果養(yǎng)護不及時，也易產(chǎn)生裂紋,施工混合料水灰比波動大影響了混凝土強度，高低不一，往往低強度處收縮開裂。,施工中計量不準，尤其是未根據(jù)集料中的含水量及時調(diào)整用水量，會影響混凝土配合比的準確性，從而影響砼強度的不均勻。,2.3 混凝土配合比不當,2 水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因,砼攪拌時間過短，均勻性差，水泥分布不均勻，形成混凝土強度不足或不均勻，易導致早期開裂斷板。,混凝土拌和時如果水泥或集料溫度過高，再加上水泥的水熱化，會使混凝土拌合物的溫度過高，水化速度加快需要較大量的水化水補給，如在硬化過程沒有及時補給砼表面需要的水分，導致干縮裂紋。

6、,混凝土澆筑期間，因停電、機械故障、運輸不暢、氣候突變、停料等原因使混凝土澆筑作業(yè)中斷，再澆筑時，未按施工縫處理，新舊混凝土由于結(jié)合不良和收縮不一致會形成一條不規(guī)則的接縫。,2.4 施工工藝不當,2 水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因,養(yǎng)生不及時或養(yǎng)護方法不當。尤其氣溫高、濕度小、風速大的條件下，會使混凝土表面水分蒸發(fā)太快，從而形成干縮裂縫。,切縫不及時或深度不夠。由于機具故障或操作人員切縫時間掌握不準確或切縫深度不足，起不到誘導作用，使混凝土板在薄弱斷面處形成不規(guī)則的貫徹裂縫或斷板。,施工車輛過早通行。在混凝土強度不足條件下過早地通車，這是產(chǎn)生裂縫的又一個原因。,2.4 施工工藝不當,養(yǎng)生是影響面板開裂

7、的重要因素,切縫是影響面板開裂的重要因素,施工車輛過早通行是影響面板開裂的重要因素,2 水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因,傳力桿安裝不當，傳力桿不豎直于砼板截面，則在混凝土伸張和傳力過程中混凝土就會被傳力桿撐破，形成接縫破損。,受晝夜溫差較大的影響。在晝夜溫差較大的季節(jié)施工，混凝土白天過多的升溫，夜間氣溫驟降是收縮過大，出現(xiàn)斷板開裂。,2.4 施工工藝不當,傳力桿安裝是否得當影響面板開裂的重要因素,晝夜溫差較大時施工往往 會導致面板開裂斷板,雙幅路面施工中，已澆筑一邊的縮縫在另一邊未開始澆筑前已經(jīng)裂通，氣溫下降到一定幅度時，先澆筑的砼板塊伸縮帶動后澆筑的砼板塊伸縮，斷裂和縮縫摩擦力牽動新澆筑混凝土板收縮

8、，這樣后澆筑還未切割的混凝土板受到較大的強度應力，當拉應力大于砼初期抗拉強度時，就會在先澆筑板縮縫對應砼板塊位置發(fā)生不規(guī)則裂縫。,2 水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因,2.5 邊界原因,受基層穩(wěn)定層的影響。半剛性水泥碎石基層一般都有規(guī)則性的裂縫。如果基層穩(wěn)定層已經(jīng)發(fā)生裂縫，在氣溫下降時收縮，由于摩擦力作用，同樣也會帶動上面初期砼板出現(xiàn)裂縫 。,2 水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因,2.5 邊界原因,2 水泥路面產(chǎn)生裂縫的原因,2.6 人為造成產(chǎn)生的裂縫,在施工中布料或?qū)嵤┢渌僮鲿r，不注意而出現(xiàn)的裂縫。,3 水泥砼路面裂縫的預防措施,針對上面提及造成水泥砼路面裂縫的原因分析，采取行之有效的、全面的預防措施，可減少

9、裂縫和斷板數(shù)量，延長砼路面的使用年限，提高行車的舒適性。下面談談預防裂縫產(chǎn)生的一些措施辦法。,安定性差、游離氧化鈣（Cao）超標及強度不足的水泥應禁止使用； 不同標號、不同廠家、不同種類、不同批產(chǎn)的水泥嚴禁混合使用； 盡量采用旋轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的發(fā)熱量少、收縮量小的硅酸鹽道路水泥或普通硅酸鹽水泥。,集料（砂、碎石）含泥量超標時應更換料源，選擇合格的、含泥量較少的材料，或?qū)⑵湔J真沖洗至達到要求方可使用。,3 水泥砼路面裂縫的預防措施,3.1 選用合格的原材料是保證混凝土質(zhì)量的必要條件,水泥,集料,對含泥量和級配不合格的碎石二次篩分、水洗非常必要,標高,平整度,含水量,3 水泥砼路面裂縫的預防措施,3.2

10、 基層標高、平整度的控制,基層頂面的標高控制非常重要,基層頂面的平整度非常重要,基層頂面清潔和灑水非常重要,1,2,3,按試驗混凝土配合比準確配料；單位水泥用量要精確稱量。,集料的含水量要及時試驗取得，控制適宜的用水量，保持水灰比準確；為減少用水量，改善和易性可使用合適的外摻劑。,施工中應嚴格稱量，確保砼配合比的準確性。,3 水泥砼路面裂縫的預防措施,3.3 嚴格控制混凝土配合比,混凝土的拌和時間要根據(jù)機械性能準確掌握，要確保砼的拌和均勻和保障達到拌和時間要求。,混凝土路面施工開盤前，要仔細檢查機械設備，確保其完好。配料、拌和、運輸、攤鋪作業(yè)面要有序配合。,01,02,機械設備,集料溫度過高，

11、應采用降溫措施后在配料拌和。若采用撒水降溫方法，應及時測定含水量，調(diào)整拌和水用量，保證水灰比值不致增大。,03,3 水泥砼路面裂縫的預防措施,3.4 施工工藝的控制,拌和時間,集料溫度,采用覆蓋、灑水等各類降溫措施非常必要,要仔細檢查各類機械設備,重視混凝土面板養(yǎng)生，采用優(yōu)質(zhì)養(yǎng)護劑，或濕法養(yǎng)護，不要采用沒有覆蓋物僅灑水的養(yǎng)生方法。,04,05,及時切縫并確?？p深，滿足設計要求，根據(jù)施工現(xiàn)場氣溫及水泥品種試驗確定最早切縫時間，一般應采用多臺切縫機同時作業(yè)，以保證切縫及時。切縫深度為混凝土板厚的1/3至1/4,不宜切縫太淺（少于1/4）。實踐證明，軟切縫工藝可提前切縫時間，預防水泥混凝土路面斷板。

12、,3 水泥砼路面裂縫的預防措施,3.4 施工工藝的控制,養(yǎng)護,切縫,及時切縫、灌縫較為重要,采用覆蓋物和灑水的養(yǎng)生方法非常重要,控制交通車輛，避免在混凝土強度不足的條件下，過早開發(fā)交通，養(yǎng)護車輛也應盡量避免直接在面板上通行。,在晝夜溫差較大的季節(jié)，混凝土表面修整完成后要覆蓋養(yǎng)生，以保持溫度變化不致太大，同時注意及時割縫。,06,07,晝夜溫差,正確安裝傳力桿，防止上下翹動，應采用雙層型模板固定傳力桿確保傳力桿的正確安裝。澆筑下一混凝土板時要按設計要求安設塑料套管和涂瀝青隔層。,08,3 水泥砼路面裂縫的預防措施,3.4 施工工藝的控制,交通控制,傳力桿,控制運料車輛非常重要,采用雙層型模板固定

13、傳力桿確保傳力桿的正確安裝,混凝土表面修整完成 后要及時覆蓋養(yǎng)生,要盡早將后澆筑的面板切縫,3 水泥砼路面裂縫的預防措施,3.5 外界影響的控制,3 水泥砼路面裂縫的預防措施,3.6 克服人為因素，嚴格施工工藝，布料時注意砼料的均勻，嚴禁工人在布好料的面層上來回走動或踩踏。,裂縫修補,局部修補,整塊板更換,4 裂縫斷板的處理與修復,水泥砼路面出現(xiàn)了裂縫或斷板，都應進行處理或修復。裂縫、斷板的處理，應根據(jù)其程度不同分別對待。,整塊板更換,裂縫修補,局部修補,5 結(jié)束語,以上是幾年來在高速公路水泥混凝土路面施工的一些認識。除此之外，水泥混凝土路面的裂縫，斷板還有其他原因影響而產(chǎn)生的，如路基、結(jié)構物的影響等等原因而產(chǎn)生的裂縫和斷板