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文檔簡介

1、我們分析了以往我市城市道路早期加速破損的原因主要為;1、路基原因;路基碾壓密實度不夠,路基下的淺表層軟土沒有徹底換出,換土使用大比例的粘土進行回填,由于我市地下水位較高,粘土在飽和水狀態(tài)下強度降低較大,形成了局部的地基承載力不均應狀態(tài),容易產(chǎn)生不均勻沉降,造成混凝土板塊有局部的托空現(xiàn)象,交付使用后,混凝土路面在受到局部高頻率的荷載重復作用后,使路面很快的產(chǎn)生剪切破壞,造成斷板和裂縫; 基層平整度差,使混凝土板塊厚度不一致,對混凝土路面的自由脹縮加大了約束作用,不利于混凝土路面的自由脹縮,使混凝土板塊過早的產(chǎn)生裂縫和斷板。2、水泥原因;我市的水泥生產(chǎn)雖然有十多家生產(chǎn)廠家,早期均為小立窯產(chǎn)品,受生

2、產(chǎn)工藝的制約,水泥自身的強度較低,堿含量、安定性及其它指標波動較大,拌制混凝土后,由于膠接材料水泥漿自身強度較低,使得成型后的混凝土路面耐磨、抗折強度低。3、水泥用量原因;由于水泥自身的強度較低,配制抗折45#以上的砼,單方水泥用量較大,由于水泥顆粒較細,形成水泥漿后成為塑性體,硬化過程中體積減縮,其減縮值約為干水泥絕對體積的百分之一。減縮發(fā)生時,混凝土仍然處于塑性狀態(tài),就導致了混凝土在凝結(jié)的早期就發(fā)生了裂紋,降低了混凝土的整體密實度,使得混凝土路面耐磨強度低。4、用水量原因;水灰比偏大,混凝土單位用水量每增加1%,混凝土的干縮增大23,多余的水分子填充了砼的部分空間,干燥后使得混凝土密實度降

3、低,同時又使得混凝土的強度降低,導致了混凝土路面的提早破損。5、粗骨料原因;粗骨料級配不合理,粗骨料中石粉含量較大,針、片狀碎石較多,計量配比后,使得粗骨料的用量相應減少,混凝土澆灌后容易使混凝土產(chǎn)生分離現(xiàn)象,使得成型后的構(gòu)件下部碎石過多,上部漿多,導致了混凝土收縮的不均勻,使得混凝土上部提早出現(xiàn)裂紋,針、片狀碎石又導致了混凝土構(gòu)件的抗折、抗裂能力降低,導致了混凝土路面的提早破損。6、細骨料原因;我市拌制混凝土所用的細骨料有兩大類, a、河沙,從前,我市的州大河常年水流不斷,雨季經(jīng)常發(fā)生洪水泛濫,受水流能量的沖刷作用,沿河形成了一大批顆粒堅硬,粒徑均應的用于拌制混凝土的天然優(yōu)質(zhì)河沙; 近半個世

4、紀以來,由于人類文明發(fā)展的原因,州大河上游修建了水庫,截斷了州大河的水流,沿河又修建了混凝土結(jié)構(gòu)的三面光的河道、河堤,自然界的力量受到了約束,也就失去了優(yōu)質(zhì)河沙?,F(xiàn)在所用的河沙均為在過去州大河流過的地方揭去表面土后挖掘歷史留下來的沉積河砂,使得挖掘出的河沙粒徑不均應,含泥量增大。 B、用天然巖石扎制的人工砂,由于生產(chǎn)所在地的條件限制,人工砂均含有大量的石粉。 由于上述兩類細骨料含泥量均達不到規(guī)范規(guī)定的含泥量3%的規(guī)定,拌制混凝土后,由于粘土、泥漿的收縮量較大,可使得混凝土的收縮量增加70,導致了混凝土因為收縮量增大而產(chǎn)生開裂和損壞。7、養(yǎng)護原因;我市為高原內(nèi)陸型氣候,從11月份至次年的5月份為

5、旱季,此段時間氣溫較高,氣候干燥,水份蒸發(fā)較快,混凝土澆灌后沒有及時進行覆蓋養(yǎng)護,僅間斷的在表面灑水,使得混凝土表面水份蒸發(fā)超過了混凝土的蒸發(fā)臨界值0.5Kg/.h,混凝土吸附水的大量蒸發(fā),使得混凝土體積過早加快收縮,由于水泥漿過早失水,水泥顆粒沒有得到充分的硬化,強度降低較多,導致了混凝土因為收縮量增大、強度低而產(chǎn)生開裂和損壞。8、施工原因;施工工藝落后,拌制混凝土時沒有進行計量過磅,采用了落后的手推車計量,有的甚至采用裝載機直接供料至攪拌機內(nèi),導致了混凝土強度降低及強度不均應;混凝土攤鋪成型時沒有嚴格的進行機械振搗,有的采用木枋拍打的方式振搗混凝土;有的甚至采用在混凝土面上攤鋪水泥漿后用木

6、條子趕平的落后方式施工。施工方式的落后導致了混凝土密實度差,表面砂漿過多,形成了開裂和損壞。9、傳力桿原因;混凝土路面由于要承受高頻率的荷載重復作用,并由于我國的養(yǎng)路費是按照車輛的額定噸位來繳納,在利益的驅(qū)動下,生產(chǎn)廠家故意的標注小噸位,用戶多倍率的超載,額定5噸的車輛可以拉到40噸,在大軸載的作用下,由于設計時過多的考慮節(jié)約,傳力桿設置過少,傳力桿在施工時又缺乏有效的固定位置的措施,產(chǎn)生了錯位,造成了混凝土路面在承受荷載時板塊與板塊之間不能傳力,甚至把傳力桿變成了拉桿,阻止了混凝土在切縫處斷裂,造成了混凝土板塊的開裂直至壓碎。1998年,國家投入巨額資金修建昆玉高速公路,玉溪市政府決定修建從

7、九龍立交橋至市區(qū)的高速公路配套線,我公司經(jīng)過競標,取得了該項工程的修建權(quán)。 在分析了我市城市混凝土道路建設的歷史及今后的發(fā)展趨勢,針對造成我市城市混凝土道路過早破損的弊病,根據(jù)以上分析的9大因素,在總結(jié)了前人的經(jīng)驗后,制定了以下應對措施; 1、路基換土及回填碾壓;路基換填土是將路基一定范圍的能影響路基穩(wěn)定性的軟土用機械或人工開挖排除,進行驗槽、釬探,確認軟土已經(jīng)全部開挖后,用穩(wěn)定性好的石渣土進行回填,石渣土的粒徑不大于50mm,遇水不液化;粘土的含量控制在25左右,主要起到膠結(jié)石渣及填充孔隙的作用。 填方施工根據(jù)公路路基施工技術(shù)規(guī)范公路軟土地基路堤設計與施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定進行分層施工,回填土攤鋪

8、厚度控制在每層厚度300mm,攤鋪前每隔10m布置一個高度控制樁,中間拉線攤平。壓實用14T壓路機碾壓。壓實路線一般是先兩側(cè),后中間:先由橫坡下向上,相鄰兩次輪壓的應重疊三分二地左右,使各點均得到壓實,避免土基產(chǎn)生均勻沉陷。 控制回填土壓實密度大于95,抗壓回彈模量不低于60MPa,計算彎沉值為200*10mm。 路基最上面一層,混凝土路面面層下采用重量比為5:95(水泥:石屑土)水泥石屑穩(wěn)定層,厚度為30cm,水泥選用425礦渣硅酸鹽水泥,石屑選用最大粒徑為4cm的機軋石屑混合料。 控制水泥石屑穩(wěn)定層的壓實容重2.4T/m3,機軋石屑混合料的自然容重約等于1.5T/m3,施工配合比為; 42

9、5礦渣硅酸鹽水泥;0.05*2.4=0.12T 石屑混合料; 0.95*2.42.28T 水: 180Kg, 拌和時可根據(jù)石屑含水量進行調(diào)整,保持拌和料手捏成團,落地即散掉。 c、施工時采用過磅計量,誤差控制在#177;2以內(nèi),使用強制式攪拌機拌和,自卸汽車運輸至施工點。br嚴格控制混凝土板塊下的路基平整度,采用s3水準儀整體平面控制,使路基達到設計高程要求,局部采用3m長鋁合金水平尺檢查,3m長高差不得大于20mm,碾壓后用水準儀進行復查,高出部分用鏟平機鏟除,低凹處的處理方法為;低凹50mm內(nèi)時,用鏟平機鏟至100mm時,重新用相同材料攤鋪碾壓;底凹50mm時,用較細的水泥石屑拌合料進行攤

10、鋪找平碾壓。/br碾壓結(jié)束的水泥石渣路基基層必須澆水養(yǎng)護不少于7天。 路基水泥石渣穩(wěn)定層的接槎;接槎不準使用斜槎,必須使用垂直槎,在已經(jīng)碾壓結(jié)束的水穩(wěn)層末端,使用割縫機割縫后沿水穩(wěn)層鑿出一條寬約30cm的垂直于水穩(wěn)層底部的槽,在槽內(nèi)設置用50木方制作的檔土模板,用木楔塞進背面,使其緊靠已完工的水穩(wěn)層進行保護。重新攤鋪時,除去保護模板,進行攤鋪整平時,整平面比已完工的水穩(wěn)層高出約5cm,碾壓結(jié)束后把接縫處修正平順。2、水泥原因;針對我市的水泥多為小立窯產(chǎn)品,受生產(chǎn)工藝的制約,水泥的強度較低,安定性及其它指標波動較大的特點,專門從華寧珠山水泥廠購進旋窯生產(chǎn)的525普通硅酸鹽水泥用于配制抗折4.5M

11、pa以上的路面混凝土,其水泥強度穩(wěn)定,早期、后期強度較高,在低溫下強度增長快,抗凍、耐磨性好。3、細骨料原因;細骨料選用紅河州曲江的優(yōu)質(zhì)河砂,該細集料通過中心試驗室多次試驗檢測,顆粒組成符合級配要求。指標如下表;砼用沙質(zhì)量指標明細表 序號 名稱 質(zhì)量指標 1 細度模數(shù) 32.2 2 平均粒徑 0.350.5mm 3 含泥量按重量計不大于 3 4 云母含量按重量計不大于 2 5 輕物質(zhì)含量按重量計不大于 1 6 硫化物及硫酸鹽含量(折算成SO3)按重量計不大于 1 7 有機物含量(用比色法試驗) 顏色不深于標準色 沒有石灰、煤渣、草根等雜物。4、粗骨料原因;粗骨料選用玉溪三建司石場1-4cm碎石

12、,由于該采石場采用國內(nèi)較先進生產(chǎn)機械設備,其碎石通過中心試驗室多次檢測極配良好,試驗室檢測主要指標為: 粗骨料(碎石)技術(shù)要求 項目 技術(shù)要求 石料抗壓強度與砼設計抗折強度的比值 13% 石料強度 3級 針片狀含量(%) 12% 軟弱顆粒含量() 1% 硫化物及硫酸鹽含量(折算為SO3)() 0.1% 含泥量(沖洗法)(%) 1% 有機物含量(比色法) 不深于標準色 磨耕率(雙筒式磨耗機) 4% 粒徑 1-4cm5、用水量原因;路面混凝土按照01塌落度進行拌制,保證混凝土基本達到干硬性。6、混凝土配合比;根據(jù)以上材料供應標準及水泥特性進行試配,由于缺乏前期混凝土試驗資料,混凝土抗折強度標準差取

13、值0.75Mpa,抗折強度試配公式為4.5+1.04*0.755.28Mpa。 經(jīng)過試配,確定了配合比為;0.48:1:1.7:4.1(水:水泥:砂:碎石)確定每立方米混凝土的525普通硅酸鹽水泥用量為340Kg/m3,以上措施既解決了水泥強度低的因素,又降低了混凝土單方水泥用量。7、施工原因;7.1、混凝土拌制;根據(jù)干硬性混凝土凝結(jié)時間縮短的因素,選擇現(xiàn)場拌制方式,配料采用重量比,計量誤差控制為;水泥#177;1,沙#177;2,碎石#177;2,投料順序為碎石-水泥-沙。 使用500L的強制式攪拌機進行拌制,拌制時間160s240s,使用載重量5000Kg的自卸農(nóng)用車運輸,混凝土從攪拌機內(nèi)

14、出料后運輸時間15min,br7.2、模板:模板采用下設4cm厚的木模板,上設定型槽鋼組合鋼木模,選用質(zhì)地堅實、變形小的優(yōu)質(zhì)云南松,鐵釘牢固固定連接,板高度與砼板厚度一致,板內(nèi)側(cè)面創(chuàng)光,頂面槽鋼剛度良好,無變形。 模板安裝示意圖模板安裝時,必須用水準儀對模板上口測設校正至滿足設計要求,用經(jīng)緯儀對直線,平曲線測設校正至滿足設計要求,控制誤差在3mm內(nèi)。 模板安裝好以后應對模板的間隔、高度、平整度、潤滑、支撐穩(wěn)定情況和基層平整,濕潤情況以及鋼筋的位置和傳力桿裝置進行檢查、校正。 /br7.3、混凝土攤鋪;路面混凝土攤鋪時要鋪均應,先攤鋪邊緣,采用鋼鍬反扣方式,嚴禁拋擲,嚴禁用鐵耙抓拉,避免把碎石抓

15、到一處,產(chǎn)生粗細離折,根據(jù)經(jīng)驗預留攤鋪系數(shù)10mm。7.4、混凝土振搗;振搗采用插入式振動器順序振搗,振搗時間以混凝土停止下沉不再冒氣泡而冒出水泥漿為準,再用功率不小于2.2Kw的平板式振搗器縱橫交錯全面振搗,縱橫交錯時用重疊10cm20cm,振搗時輔以以人工找平,并隨時檢查校正模板,隨后用雙圓管振動梁將混凝土重復振平。7.5、混凝土面層提漿;在振搗整平時用整平機找平,需要填補時選用碎石較細的混凝土,嚴禁用砂漿填補,并用雙圓管振動梁重復碾壓提漿,輔以鋁合金靠尺方精平,整平時應保持模板頂面整潔,接縫處板面平整。7.6、真空吸水;由于路面采用干硬性混凝土,混凝土振搗整平后,混凝土內(nèi)部多余的水份已經(jīng)

16、滲到面層上,采用HZJ-60型混凝土真空吸水機組對面層砼進行真空吸水處理,將混凝土中的多余的水份和氣泡吸出,從而達到降低水灰比,提高混凝土密實度及耐磨強度,改善砼物理性能,提高施工質(zhì)量。根據(jù)其真空吸水機組的型號性能,嚴格控制真空度,真空度過低,對混凝土的壓縮不力,脫水率小,脫水時間長,降低工作效率;真空度過高,容易產(chǎn)生彈簧狀的假凝現(xiàn)象,所以操作時要逐漸加大真空度。 HZJ-60型混凝土真空吸水機的真空度為6666169993pa內(nèi),吸水開機時間,為26+7.5min左右,吸水時振動度,采用短暫間歇振動辦法。其具體操作要點如下: a、振搗提漿刮平混凝土面要比要求設計混凝土面高24mm。 b、真空

17、吸盤放置在已澆筑搗實后的混凝土表面,使過濾網(wǎng)緊貼在砼上,檢查吸盤周邊密封帶,并保證兩次抽吸區(qū)中有3cm的搭接。 c、檢查機器后,即可開機,根據(jù)觀察表面水分、手指壓無指痕等經(jīng)驗,認定抽吸完結(jié),在結(jié)束吸水工作前,應逐漸減弱真空度,防止在混凝土內(nèi)部留下出水通道,影響混凝土的密實度和平整度。7.7、做面;在真空吸水結(jié)束后,取掉吸墊,用抹光機進行大面積重復粗抹,用機械抹光代替人工抹光。 真空吸水后,由于混凝土表面硬度大,抹光機模盤直徑大,避免了手工抹的波浪痕跡,抹光時,隨時用鋁合金檢查尺檢查表面平整度,同時進行局部修整平,抹光機重復抹至在砼表面最終達到平整、密實、光潔,觀感呈現(xiàn)青藍色為止。 機械抹光結(jié)束

18、后,隨即用鐵抹子收整局部抹痕,在晴天必須用養(yǎng)護遮蓋膜及時遮蓋。7.8、切縫;對于大面積露天施工的混凝土薄板路面,使用干硬性混凝土輔以真空吸水技術(shù),對解決表面裂紋,提高混凝土強度及耐磨性、增強抗凍、抗?jié)B等性能有較好的作用。 但在混凝土路面的施工中還有一個重要環(huán)節(jié),即混凝土的橫向伸縮縫處理,如處理不當,混凝土的收縮應力得不到有效釋放,會引起大量的裂縫和斷板現(xiàn)象,這個問題對于晝夜溫差大、濕度小、干燥多風的云南高原尤其重要。 首先做好路基的澆灌前處理,混凝土路面是澆灌在基層上的,基層的強度、剛度及均勻性必須滿足要求,并有足夠的平整度,如果基層強度不均勻,或有明顯脫空現(xiàn)象,都可能使混凝土板塊產(chǎn)生裂縫和斷

19、板現(xiàn)象; 如基層平整度差,混凝土板塊與基層摩擦阻力大,約束了混凝土路面的自由漲縮,也容易使混凝土路面產(chǎn)生裂縫和斷板; 如果基層較干燥,路面混凝土澆灌后由于路基基層吸水較大,使得路基基層與混凝土產(chǎn)生較大的粘結(jié)力,混凝土收縮時由于路基沒有跟面層產(chǎn)生同等的收縮量而產(chǎn)生收縮量的差距而導致面層板塊開裂。 上述兩個問題在路基處理上已經(jīng)處理好,在混凝土路面澆灌前應該做好第三個問題,提前一天在路基上澆透水,降低混凝土澆灌后路基基層吸水量,使混凝土收縮時跟路基產(chǎn)生的粘結(jié)力減少而降低由于相互約束而產(chǎn)生的收縮裂縫。 還必須在砼終凝結(jié)束、產(chǎn)生一定的硬度時對路面進行橫向分塊切縫,板塊分割長度為5m,切縫的時間要求較嚴,

20、過早則混凝土強度不夠,鋸縫容易損壞;過晚則混凝土板塊已經(jīng)產(chǎn)生收縮,隱性的裂縫已經(jīng)產(chǎn)生,切縫后也達不到控制裂縫的目的。 切縫時間的確定具有很大的經(jīng)驗性,受氣象條件、路基狀況、水泥品種等影響較大,一般切縫時混凝土強度需要達到10Mpa左右,在晴好天氣上半天澆灌的混凝土在1012小時進行切縫;在陰天及下半天澆灌的混凝土在1214小時進行切縫;混凝土澆灌后必須留置專職值班人員,達到切縫要求時立即進行切縫。 切縫時先按照20m一道進行,接著按照10m、5m的距離要求進行切縫。 切縫不但要及時、適時,還要達到一定的深度,如深度不夠,則混凝土板塊的結(jié)構(gòu)斷面減少太少,截面強度削弱不夠,裂縫不一定在假縫下產(chǎn)生,

21、起不到應有的作用;如果切縫過深,雖然可以避免在其它地方產(chǎn)生裂縫和斷根,但是在斷開處不規(guī)則斷裂面積過少,接縫的荷載傳遞能力降低,容易發(fā)生錯臺、錯縫現(xiàn)象,影響質(zhì)量和使用效果,根據(jù)公路水泥混凝土路面設計規(guī)范(JTJ012-84)規(guī)定,橫向伸縮縫一般采用假縫形式,假縫寬度控制在38mm,根據(jù)現(xiàn)在市場上的切割機及鋸片供應情況,我們采用5mm寬,深度為板厚的1/41/5,采用6cm深。7.9、傳力桿;城市混凝土道路由于車輛通行密度大,荷載的重復次數(shù)多、軸載大,為了增加接縫的荷載傳遞能力,避免上下錯臺現(xiàn)象的發(fā)生,采用了25鋼筋作為傳力桿,傳力桿長60cm,在40cm長度部位涂刷瀝青,傳力桿用8鋼筋支架固定,在傳力桿的固定端(未

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