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【摘 要】 公路是我国现代化建设中重要的运输通道,其质量对于后期运输使用以及运输安全有着十分重要的影响。文章就公路路面施工中裂缝产生的原因进行了探讨,并对其控制措施进行了论述。
【关键词】 公路建设;路面施工;裂缝;原因;措施
引言:
近年来,我国公路建设不断取得新的辉煌,公路里程不断增加,为现代化建设做出了巨大的贡献,给交通运输带来了极大的便利。同时,在公路路面的施工中,裂缝是影响公路运输使用常见的病害,对其产生的原因应进行深入的分析并找出相应的控制措施,为现代化建设添砖加瓦。
一、公路路面施工中裂缝产生的主要原因
(一)运输过程中超载现象严重
随着经济的快速增长,人民生活水平的提高,公路运输业也开始蓬勃发展,蒸蒸日上。然而,路面病害却频频发生,导致公路寿命急剧降低。其中,路面出现早期损害的一个最主要的原因就是车辆超载。
有关资料显示,在我国的公路运输行业中,超载现象普遍存在,其在严重损坏路面,降低公路使用寿命的同时,也成为公共安全的一大隐患。试想一下,即使公路竣工,验收数据全部合格,但在几十吨甚至上百吨重型车辆的重压下,势必也会出现路面损坏现象。因为路面预期寿命只是在正常载重量车辆正常载重情况下求得的。以尉许段高速公路为例,超载现象对路面的损害直接表现在右半幅重载车辆较多,病害严重,左半幅空载车较多,路面完好。长期车辆超载,导致路面出现微小裂缝,路面承载力下降,即裂缝周围路面传递载荷和力的能力下降,这样,导致路面受力不均,加剧了裂缝的形成和扩张。
(二)温度变化剧烈
裂缝是路面病害的一大类,而温度变化则是产生裂缝的主要原因。众所周知,在水泥水化放出的热量在浇筑后的早期,主要集中在混凝土的内部,混凝土内部温度升高膨胀,外部却遇冷收缩,混凝土内部和表面温差极大,在这种情况下,将会导致应力的产生,即为温度应力,该种应力随温差的变化而变化。混凝土除了受温度应力以外,还有其自身的约束应力,包括抗拉强度,抗压强度等。当混凝土自身约束应力小于其所受的温度应力时,就会出现裂缝。随着时间的延长与车载的变化,裂缝逐步扩张,由细变粗,甚至贯穿路面。
(三)路面厚度不够
在进行路面厚度设计时,常常以累计轴载量作为设计依据。而实际上,高等级公路的实际轴载量总是大于其设计轴载量,其主要受超载因素,气候因素等的影响。此外,还应该考虑路面的疲劳损坏,这是与公路交通量息息相关的,而并不是仅仅以设计作为依据。同时,施工单位由于受资金限制,往往给出一个大致设计方案,导致实际弯沉值远远大于设计值,路面的实际承受能力在短期内达到极限。因此,在载荷的作用下,路面必然开裂。这说明,路面厚度不够是路面病害产生的又一原因。
(四)材料质量不良及配合比不当
裂缝是路面早期病害的主要形式,前面提到,当外界温度变化所产生的温度应力大于混凝土自身的约束应力(抗拉强度与抗压强度等)时,会出现裂缝,而混凝土材料性能及配合比则直接影响着其抗拉强度。水灰比不当,骨料种类不合适,水泥用量不当,含砂率不当等都会使混凝土配合比不当。虽然多数单位在动工以前,都进行了筛分实验,但样品的油石比,级配比随地点、时间、气候的变化还是会发生变化,因此,由于材料质量不良及配合比不当,混凝土的强度达不到要求,路面渐渐产生不规则裂缝,严重影响路面寿命。
(五)其他原因
在路面的长期使用过程中,沥青会出现老化现象,这也是导致路面出现网状裂纹的主要原因。同时,在施工过程中,路面压实度不均匀,路面病害出现后没有及时治理,未及时填缝也会加速裂缝的产生。另一方面,基层质量不可靠,施工过程偷工减料,路面养护方法不当等都是路面出现早期病害的原因。了解路面病害的主要形式及其产生原因,便于我们具体情况具体分析,加强养护与治理。在实际施工作业中,还应根据河南地区的气候特点具体分析。
二、公路施工中对路面裂缝的控制措施
为了控制路面裂缝的产生,提高公路路面的施工质量,根据工程建设的实际情况,可以采取以下相关策略来控制裂缝的产生。
(一)做好混凝土配合比设计
在进行混凝土配合比设计的时候,应该严格按照相关的规范和标准进行,保证混凝土良好的工作性能,尽可能降低混凝土的单位用水量,实现低砂率、低坍落度、低水胶比,并根据实际情况适当掺入高减水剂、高性能引气剂、高粉煤灰。提高混凝土的强度及韧性,使其具有低热性能和高抗拉值,这样可以提高混凝土的抗裂性能,有利于防止路面施工裂缝的产生。
(二)确保原材料质量合格
1.保证石料的品质。在路面施工的过程中,石料品质的好坏直接影响水泥混凝土的强度,因此,要做好对石料质量的控制工作,对于中粗砂,应该将细度模数控制在2.3-3.7之间,需要将混凝土的含砂率控制在30%以内。如果没有对石料进行筛选,石料的级配不合格,含泥量过大,或者是在搅拌之前没有进行冲洗,或者冲洗不彻底,往往会影响混凝土的质量,使其抗弯拉强度不能达到相应的规定。
2.保证水泥的质量。水泥的质量也直接决定混凝土强度的高低,对路面施工产生重要的影响。因此,要保证水泥的质量,使其具有良好的稳定性。如果水泥的稳定性不好,在施工中一定不能使用。
3.选择级配合理的集料。如果集料的含泥量超標应该及时更换料源,选择含泥量小的集料,或者对其进行冲洗直至含泥量合格。
(三)做好混凝土质量的控制工作
在混凝土施工的时候,首先需要保证混凝土的和易性和密实度,在这个前提之下,尽可能降低水灰比。这样能够提高混凝土板的强度,降低收缩裂缝。如果是等级较高的公路施工,有必要在混凝土中加入引气减水剂,以降低混凝土的单位用水量。在等级相对较低的公路,可以采用真空吸水工艺,以降低水灰比。对配料的各种比例进行精确的计算,采用先进的拌和设备,保证拌和质量。在混凝土搅拌之前,应该筛选和清洗料石,做好对坍落度的抽检工作,并根据天气的变化,适当调整施工配合比,保证混凝土施工的质量。
【关键词】 公路建设;路面施工;裂缝;原因;措施
引言:
近年来,我国公路建设不断取得新的辉煌,公路里程不断增加,为现代化建设做出了巨大的贡献,给交通运输带来了极大的便利。同时,在公路路面的施工中,裂缝是影响公路运输使用常见的病害,对其产生的原因应进行深入的分析并找出相应的控制措施,为现代化建设添砖加瓦。
一、公路路面施工中裂缝产生的主要原因
(一)运输过程中超载现象严重
随着经济的快速增长,人民生活水平的提高,公路运输业也开始蓬勃发展,蒸蒸日上。然而,路面病害却频频发生,导致公路寿命急剧降低。其中,路面出现早期损害的一个最主要的原因就是车辆超载。
有关资料显示,在我国的公路运输行业中,超载现象普遍存在,其在严重损坏路面,降低公路使用寿命的同时,也成为公共安全的一大隐患。试想一下,即使公路竣工,验收数据全部合格,但在几十吨甚至上百吨重型车辆的重压下,势必也会出现路面损坏现象。因为路面预期寿命只是在正常载重量车辆正常载重情况下求得的。以尉许段高速公路为例,超载现象对路面的损害直接表现在右半幅重载车辆较多,病害严重,左半幅空载车较多,路面完好。长期车辆超载,导致路面出现微小裂缝,路面承载力下降,即裂缝周围路面传递载荷和力的能力下降,这样,导致路面受力不均,加剧了裂缝的形成和扩张。
(二)温度变化剧烈
裂缝是路面病害的一大类,而温度变化则是产生裂缝的主要原因。众所周知,在水泥水化放出的热量在浇筑后的早期,主要集中在混凝土的内部,混凝土内部温度升高膨胀,外部却遇冷收缩,混凝土内部和表面温差极大,在这种情况下,将会导致应力的产生,即为温度应力,该种应力随温差的变化而变化。混凝土除了受温度应力以外,还有其自身的约束应力,包括抗拉强度,抗压强度等。当混凝土自身约束应力小于其所受的温度应力时,就会出现裂缝。随着时间的延长与车载的变化,裂缝逐步扩张,由细变粗,甚至贯穿路面。
(三)路面厚度不够
在进行路面厚度设计时,常常以累计轴载量作为设计依据。而实际上,高等级公路的实际轴载量总是大于其设计轴载量,其主要受超载因素,气候因素等的影响。此外,还应该考虑路面的疲劳损坏,这是与公路交通量息息相关的,而并不是仅仅以设计作为依据。同时,施工单位由于受资金限制,往往给出一个大致设计方案,导致实际弯沉值远远大于设计值,路面的实际承受能力在短期内达到极限。因此,在载荷的作用下,路面必然开裂。这说明,路面厚度不够是路面病害产生的又一原因。
(四)材料质量不良及配合比不当
裂缝是路面早期病害的主要形式,前面提到,当外界温度变化所产生的温度应力大于混凝土自身的约束应力(抗拉强度与抗压强度等)时,会出现裂缝,而混凝土材料性能及配合比则直接影响着其抗拉强度。水灰比不当,骨料种类不合适,水泥用量不当,含砂率不当等都会使混凝土配合比不当。虽然多数单位在动工以前,都进行了筛分实验,但样品的油石比,级配比随地点、时间、气候的变化还是会发生变化,因此,由于材料质量不良及配合比不当,混凝土的强度达不到要求,路面渐渐产生不规则裂缝,严重影响路面寿命。
(五)其他原因
在路面的长期使用过程中,沥青会出现老化现象,这也是导致路面出现网状裂纹的主要原因。同时,在施工过程中,路面压实度不均匀,路面病害出现后没有及时治理,未及时填缝也会加速裂缝的产生。另一方面,基层质量不可靠,施工过程偷工减料,路面养护方法不当等都是路面出现早期病害的原因。了解路面病害的主要形式及其产生原因,便于我们具体情况具体分析,加强养护与治理。在实际施工作业中,还应根据河南地区的气候特点具体分析。
二、公路施工中对路面裂缝的控制措施
为了控制路面裂缝的产生,提高公路路面的施工质量,根据工程建设的实际情况,可以采取以下相关策略来控制裂缝的产生。
(一)做好混凝土配合比设计
在进行混凝土配合比设计的时候,应该严格按照相关的规范和标准进行,保证混凝土良好的工作性能,尽可能降低混凝土的单位用水量,实现低砂率、低坍落度、低水胶比,并根据实际情况适当掺入高减水剂、高性能引气剂、高粉煤灰。提高混凝土的强度及韧性,使其具有低热性能和高抗拉值,这样可以提高混凝土的抗裂性能,有利于防止路面施工裂缝的产生。
(二)确保原材料质量合格
1.保证石料的品质。在路面施工的过程中,石料品质的好坏直接影响水泥混凝土的强度,因此,要做好对石料质量的控制工作,对于中粗砂,应该将细度模数控制在2.3-3.7之间,需要将混凝土的含砂率控制在30%以内。如果没有对石料进行筛选,石料的级配不合格,含泥量过大,或者是在搅拌之前没有进行冲洗,或者冲洗不彻底,往往会影响混凝土的质量,使其抗弯拉强度不能达到相应的规定。
2.保证水泥的质量。水泥的质量也直接决定混凝土强度的高低,对路面施工产生重要的影响。因此,要保证水泥的质量,使其具有良好的稳定性。如果水泥的稳定性不好,在施工中一定不能使用。
3.选择级配合理的集料。如果集料的含泥量超標应该及时更换料源,选择含泥量小的集料,或者对其进行冲洗直至含泥量合格。
(三)做好混凝土质量的控制工作
在混凝土施工的时候,首先需要保证混凝土的和易性和密实度,在这个前提之下,尽可能降低水灰比。这样能够提高混凝土板的强度,降低收缩裂缝。如果是等级较高的公路施工,有必要在混凝土中加入引气减水剂,以降低混凝土的单位用水量。在等级相对较低的公路,可以采用真空吸水工艺,以降低水灰比。对配料的各种比例进行精确的计算,采用先进的拌和设备,保证拌和质量。在混凝土搅拌之前,应该筛选和清洗料石,做好对坍落度的抽检工作,并根据天气的变化,适当调整施工配合比,保证混凝土施工的质量。