混凝土板路面早期產(chǎn)生裂縫的原因及預(yù)防對(duì)策

1、混凝土板路面早期產(chǎn)生裂縫的原因及預(yù)防對(duì)策張?zhí)炜?鐵道部第二十工程局二處)【提要】結(jié)合工程實(shí)例,策?！娟P(guān)鍵詞】混凝土板路面裂縫路在1997年6月開(kāi)工,于當(dāng)年10月竣工。對(duì)道路全路段混凝土板裂縫進(jìn)行了全面調(diào)查,調(diào)查結(jié)果列表1,表中斷裂率是指產(chǎn)生斷裂的混凝土板占全部板數(shù)的百分比。水泥混凝土路面具有使用壽命長(zhǎng)、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)得到了迅速發(fā)展。檢查我單位參與修建的幾項(xiàng)混凝土路面工程,發(fā)現(xiàn)裂縫,特別是沿板塊貫通的斷裂,是混凝土路面板的主要質(zhì)量問(wèn)題,對(duì)工程質(zhì)量等級(jí)的評(píng)定影響頗大。本文結(jié)合出現(xiàn)裂縫病害較多的工程實(shí)例加以分析,以便吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)、改進(jìn)工作。表1混凝土板裂縫(斷裂)情況斷板塊數(shù)路段開(kāi)放交通前

2、K0K1K1K2K2K3K3K4313828291前言斷裂開(kāi)放交通3個(gè)月后1300開(kāi)放交通1個(gè)月內(nèi)1619910率(%)施工季節(jié)410夏季510夏季311秋季312秋季2道路概況和裂縫調(diào)查1997年渭南市完成了4km長(zhǎng)的鋪有水泥混凝土路面的朝陽(yáng)西路,極大地改善了渭南市落后的交通狀況。該段水泥混凝土路面總寬度35m,厚度22cm,板塊尺寸415m×5m。該道混凝土板在切縫前、切縫后至開(kāi)放交通前、開(kāi)放交通后均有裂縫發(fā)生,而以開(kāi)放交通前發(fā)生的裂縫最多,開(kāi)放交通后的1個(gè)月內(nèi)有個(gè)別按照本文提出的簡(jiǎn)化計(jì)算方法設(shè)計(jì)的承受2支柱結(jié)構(gòu)試驗(yàn)接觸網(wǎng)支柱結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)驗(yàn)證分別在電化局保定制品廠、沈陽(yáng)鐵路分局小屯

3、軌枕水泥廠進(jìn)行。試驗(yàn)按照鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)橫腹桿式預(yù)應(yīng)力混凝土接觸網(wǎng)支柱TB/T228621997的要求分別進(jìn)行了立式雙向加荷試驗(yàn)和臥式懸臂試驗(yàn)。立式雙向加荷試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2,臥式懸臂試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。鐵道建筑2000年第7期雙向荷載的橫腹桿式預(yù)應(yīng)力混凝土接觸網(wǎng)支柱外形美觀、結(jié)構(gòu)合理。不僅在懸掛方向具有較高的承載能力,而且在平行線路方向也具有較高的承載能力。其各項(xiàng)指標(biāo)均滿足鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)TB/T228621997的要求。目前已用于包蘭、哈大、西康、神朔等電氣化鐵路工程中。改回日期:2000-04-02(責(zé)任審編白敏華)27斷裂發(fā)生,開(kāi)放交通3個(gè)月以后新增的裂縫很少發(fā)現(xiàn)。K1K2段路面板裂縫最多。出現(xiàn)的斷裂

4、多數(shù)沿混凝土板橫向發(fā)生,也有斜向的,但未見(jiàn)縱向開(kāi)裂的。一般板塊上僅有1條裂縫,有2條裂縫的只是個(gè)別的板塊,有數(shù)條裂縫穿過(guò)板間切縫貫通相鄰兩塊板,有相當(dāng)數(shù)量的裂縫發(fā)生在板塊切縫附近。砂、石含水量很不一致,由此造成施工的水灰比與設(shè)計(jì)的水灰比存在一定誤差。氣溫也是影響配合比的一個(gè)因素,氣溫高時(shí)混凝土的水分蒸發(fā)很快,抹面時(shí)加水過(guò)量加大水灰比使混凝土抗裂性降低。(4)地基層、交通的影響。,過(guò)早開(kāi)放交通立即引起斷板。(5)先施工的路面板對(duì)后施工的路面板的影響調(diào)查發(fā)現(xiàn),80%以上的橫向裂縫出現(xiàn)在后施工的路面板上,因?yàn)槭紫仁┕さ陌鍓K已達(dá)到一定的強(qiáng)度,而緊跟施工的相鄰板塊,其強(qiáng)度還在增長(zhǎng)中。3裂縫產(chǎn)生原因分析縮

5、,因溫度降低引起的收縮等,所有這些變形的組合,受混凝土板與基層間的摩阻力、粘結(jié)力以及板周邊的約束力的限制,致使混凝土板內(nèi)產(chǎn)生拉伸和彎曲應(yīng)力。當(dāng)這種應(yīng)力超過(guò)混凝土板內(nèi)的極限抗拉強(qiáng)度時(shí),裂縫即發(fā)生。分析起來(lái),影響水泥混凝土路面早期橫向裂縫的因素有以下幾個(gè):(1)施工中的混凝土板厚不均勻的影響由于K1K2路基標(biāo)高控制不嚴(yán),致使混凝土板厚很不均勻,最厚達(dá)26cm,最薄處只有20cm。而用切割機(jī)切割縮縫的深度只有45cm,因而起不到調(diào)節(jié)變形的作用,于是產(chǎn)生隨意裂縫。(2)切縫時(shí)間難以正確掌握的影響根據(jù)公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范第41612條規(guī)定,在混凝土路面板上切割縮縫,應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25

6、%30%時(shí)進(jìn)行切割,但在實(shí)際施工中很難掌握這一時(shí)間。由于切縫不及時(shí)導(dǎo)致橫向裂縫產(chǎn)生,而過(guò)早切割縮縫會(huì)使集料顆粒松動(dòng),縫邊不整齊,影響日后行車。切縫深度不足或切不到路面全寬,就起不到縮縫的作用。(3)混凝土配合比的影響施工時(shí)一般應(yīng)根據(jù)在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的砂、石的實(shí)際含水量,將理論配合比換算成施工配合比。在測(cè)定現(xiàn)場(chǎng)砂、石含水量時(shí)發(fā)現(xiàn),露天堆放的4施工對(duì)策為減少或避免混凝土路面板中出現(xiàn)橫向裂縫,施工中可以采取以下一些措施:(1)選用標(biāo)號(hào)不低于425#的普通硅酸鹽水泥,盡量使用同一品種、同一標(biāo)號(hào)的水泥。(2)采用質(zhì)地堅(jiān)硬的碎石料,嚴(yán)格掌握混凝土施工配合比。(3)采取真空吸水工藝,提高混凝土早期強(qiáng)度,縮短整平、抹面壓紋和拆模工序的間隔時(shí)間,提前切縫時(shí)間。(4)采用干硬性混凝土,摻入外加劑,提高混凝土早期強(qiáng)度和減小收縮率。(5)及時(shí)切