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中图分类号:TU755文献标识码: A 文章编号:
【摘要】:本文基于水泥混凝土路面施工针对不同季节周期的施工提出具体措施;针对公路水泥混凝土路面施工常见问题进行了相应的分析并提出针对问题成因的防范措施。
【关键词】:公路 , 水泥混凝土,路面 , 施工问题,措施
【 abstract 】 this paper, based on the cement concrete pavement construction according to different season cycle puts forward concrete measures of construction; For highway cement concrete pavement construction common problems are analyzed and put forward to solve the problem of the cause of preventive measures.
【 key words 】 : highway, cement concrete, the road, the construction problems, measures
水泥混凝土路面是指以水泥混凝土为主要材料做面层的路面,简称混凝土路面。亦称刚性路面,俗称白色路面,它是一种高级路面。我国《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTG F30-2003)定义路面水泥混凝土为:满足路面摊铺工作性、弯拉强度、表面功能、耐久性及经济性等要求的水泥混凝土材料。
一、水泥混凝土路面工艺结构、特点和要求
1、水泥混凝土路面对基层结构的要求
(1)刚度(当量回弹模量):必须限制板的弯沉量,从而减少卿泥和错台等病害的产生;
(2)防冻胀:在季节性冰冻地区,路面结构的总厚度(包括面层、基层和垫层)应占当地最大冰冻深度的一定比例,以防止或减轻路基不均匀冻胀对路面的不利影响;
(3)厚度:不得小于15cm,要满足基层顶面当量回弹模量要求。在季节性冰冻地区要满足抗冻层最小厚度要求,按此调节垫层厚度;
(4)宽度:宽度应大于面层宽度,以便有足够的位置供立侧模用。较宽的基层和垫层有利于改善面层板边缘的受荷条件。通常垫层比基层每侧至少宽出25cm,或与路基同宽。基层应比混凝土面层每侧宽出20~35cm(采用小型机具或轨道式摊铺机施工),或50~60cm(采用滑模式摊铺机施工),或与路基同宽。
(5)排水和路肩:通过接缝、裂缝和外侧边缘下渗的水会积滞在路糟内,会造成路基的浸湿,基层或垫层的侵蚀,从而出现卿泥和错台等病害。措施:可采用开级配粒料作基层(或垫层);设置过滤层;路肩下设置排水层。
2、水泥混凝土路面特点
具有强度高、稳定性好、耐久性好,能使用20~40年、养护费用小,经济效益高、抗滑性能好、利于夜间行车等优点。但也存在以下缺点:水泥和水的需要量大、接缝较多、开放交通较迟、养护修复困难。
3、水泥混凝土路面施工的技术要求
(1)技术要求(强度、耐久性、和易性)
①强度:包含混凝土的抗弯拉强度和弯拉弹性模量。
②耐久性:行车磨损,寒冷积雪地区防滑链轮胎和带钉轮胎的冲击,风吹日晒、雨水冲刷及冰雪冻融。应注意以下几点要求:混凝土组成材料的质量符合标准要求;合理选择水泥品种;适当控制水灰比及水泥用量;选用较好的砂石集料及改善集料级配;掺加外加剂,如引气剂、减水剂等。
③和易性:较大的流动性,便于拌和均匀;不发生离析现象;捣实密实,不发生麻面蜂窝等。测定方法:坍落度试验、维勃稠度试验和捣实因素试验等。影响因素:水泥浆数量、水泥浆稠度、砂率、水泥品种和集料性质、外加剂等。拌制时,必须根据使用材料、施工机械、施工气候等条件,在保证混凝土强度、耐久性和经济性的前提下,选择合理的配合比和适宜的坍落度,或掺加各种外加剂(如减水剂、流化剂等),以提高混凝土的和易性。
(2)材料要求
原材料包括水泥、粗集料(碎石)、细集料(砂)、水、外加剂、填缝材料及加强钢筋等。
二、水泥混凝土路面季节性施工措施
1、高温季节施工措施
气温高于30℃,拌和物温度为30℃~35℃,空气湿度低于80%时,最好不进行施工,若必须施工则应考虑温度和湿度条件,采取有效措施,确保混凝土质量。拌和站搭设遮阴棚,取用料堆内部温度相对较低的材料,洒水降低粗集料、模板和基层的温度,尽量用温度较低的水。拌和物温度超过35℃时,在水中加冰,掺加缓凝剂,尽可能在气温较低的早晨和夜间施工。
2、低温季节施工措施
施工现场气温低于5℃,昼夜最低气温有可能降到-2℃,混凝土拌和物摊铺温度低于10℃时,即为混凝土路面的低温季节施工。低温下因水泥水化速度降低而强度增长缓慢,结冰还会使新铺筑的路面受到破坏,因此,低温条件下混凝土路面施工时,必须有相应的工艺措施。当施工现场气温低于0℃或混凝土拌和物温度低于5℃时,应停止施工。具体措施因本地平均年最低气温不低于5℃,在此不再考虑。
雨季施工措施
与当地气象部门联系,定期获得天气变化资料,掌握月、旬降雨趋势,尤其是近期预报的降雨时间、雨量,了解和掌握施工作业段的汇水情況,以便安排施工。拟订雨季施工方案和相应措施,拌和站、砂石料堆场考虑防雨防洪,拌和站搭设遮雨棚。雨天或遇阵雨均应停止施工。运输车辆应备有遮盖物。雨后施工应及时排除基层表面积水。雨季及时调整拌和机加水量。尽量从料堆内部取料,严禁用含泥量大的底脚料。水泥贮放应防止漏雨和受潮。混凝土终凝前如遇下雨,应及时覆盖塑料膜,且不得触及路表面,以免影响路面外观。需雨下操作时,应制备足够长度、轻便、易于移动的防雨工作棚。
三、水泥混凝土路面常见病害及防治措施
1、常见问题之一:混凝土混合料
①和易性不好
现象:胶凝材过少,松散,粘结性差,表面粗糙。胶凝材过多,粘聚力大、容易成团,流动性差,浇筑困难。砂浆量过少,不密实。运输、浇筑过程中,产生离析分层,表面泌水严重。
原因分析:水泥用量不当、砂率不当、水灰比不当、水泥品种不当、配合比不准,计量不精确,搅拌时间不足,管理不严格。
处理措施:掺减水剂、缓凝剂,严格计量装置的标定与使用,加强原材料和混合料的质量检测与控制,保证配比准确。
②外加剂使用不当
现象:长时间内不凝结硬化。表面鼓包或较早出现收缩裂缝。坍落度损失快,倾料不畅;难以振捣密实。原因分析:减水剂掺量过多,以干粉状掺入,颗粒遇水膨胀。减水剂选择不当,过快结硬,锯缝不及时,出现裂缝。外加剂选择不当或运输时间过长,坍落度严重损失。防范及处理措施:试验确定合适配比。严格按产品说明书要求使用。粉状外加剂保持干燥,结块的烘干、碾碎、过筛使用。缩短运输时间。缓凝减水剂数量过多,长时间不凝结,可延长养护时间解决。收缩裂缝采用适当措施予以修补;“鼓包”部分凿除后再修补。坍落度损失超过退货标准。
③抗折强度低
现象:不同期抗折强度波动大,强度判断不符合要求。原因分析:原材不符要求。配合比不准确,或者没按抗折强度确定配合比。没有按规定取样与养护。防范及处理措施:确保原材质量;严格配合比。
④混合料色差大
现象:硬化后颜色深浅不一。每盘出料的颜色呈“花样”。原因分析:采用了不同品牌的水泥。搅拌时间不足。防范及处理措施:确定阶段进料量,选择品质稳定、产量大的供货单位。保证适当的搅拌时间,使混凝土混合料質量均匀稳定,色泽均一。
⑤不耐磨
现象:表面起砂,砂浆脱落,石子裸露,形成损坏范围不一,凹陷不平的表面。原因分析:水泥品种选择不当。水泥强度等级选择不对。粉煤灰外掺料过多。水灰比过大。搅拌不匀。施工期间遭雨淋。防范及处理措施:选用强度等级不低于42.5的普硅或硅酸盐水泥。粉煤灰通过试验确定用量。水灰比按配比执行。控制搅拌时间,均匀。防雨淋。凿去松散的砂浆层,至骨料裸露,清洗干净,用专用的路用混凝土修补抹平。
2、常见问题二:路面断板
分为轻微、中度、严重断板;早期开裂断板和使用期开裂断板。
①原因分析:
早期表现为原材料不合格;基层标高失控、不平整;配合比不当;施工工艺不当;边界原因。使用期表现为设计不当(厚度偏薄、平面尺寸不当、配合比不当、产生碱-集料反应或抗冻融差等耐久性问题、排水设计不当);超重车的影响;路基不均匀沉降;基层失稳;初期微裂缝的扩展;排水不良;桥(涵)面铺装损坏。
②防范措施:
早期:合格的原材料是保证混凝土质量的必要条件。基层标高、平整度的控制。严格控制配合比。施工工艺的控制。边界影响的控制。
使用期:设计要与社会发展相一致。依法治路,严格控制超重车辆通行。路基质量的控制。基层质量的控制。及时采取措施,封填微裂缝。加强养护。认真处理好路桥结合部位,防止不均匀沉降。
③处理措施
裂缝修补:轻微断裂,裂缝无剥落或轻微剥落,裂缝宽度小于3mm的断板,灌入粘结剂方法修补。局部修补:轻微断裂,一定深度内开槽浇快凝小石子混凝土,或加大开槽深度,埋置钢筋用快凝混凝土修补。彻底的处理就是全板厚开槽,预埋钢筋后浇混凝土修补。
整块板更换:严重断裂,裂缝处有严重剥落,板被分割成多块,有错台或裂块已开始活动的断板,整块板更换的措施。
四、总结
公路水泥混凝土路面作为一种高级路面,其质量检查及交工验收要严格按照质量要求进行施工作业,其允许的误差值要符合规范和设计要求。水泥混凝土路面施工技术随着近年来的不断发展,已经具备和形成了一系列较为成熟的施工工艺,我们只要严格按照相关技术规范控制材料、配合比、机具、设备,加强养护管理,就能顺利的完成公路水泥混凝土路面的施工任务。
【参考文献】:
[1]叶李林.谈谈公路水泥混凝土路面施工应注意的问题J.价值工程,2011,30(12).
[2]刘鸿鹄.浅论水泥混凝土路面施工断板的原因、防治以及处理J.中国科技博览,2011,(23).
[3]田慧.普通水泥混凝土路面施工应注意的问题J. 中国新技术新产品,2011,(12).
【摘要】:本文基于水泥混凝土路面施工针对不同季节周期的施工提出具体措施;针对公路水泥混凝土路面施工常见问题进行了相应的分析并提出针对问题成因的防范措施。
【关键词】:公路 , 水泥混凝土,路面 , 施工问题,措施
【 abstract 】 this paper, based on the cement concrete pavement construction according to different season cycle puts forward concrete measures of construction; For highway cement concrete pavement construction common problems are analyzed and put forward to solve the problem of the cause of preventive measures.
【 key words 】 : highway, cement concrete, the road, the construction problems, measures
水泥混凝土路面是指以水泥混凝土为主要材料做面层的路面,简称混凝土路面。亦称刚性路面,俗称白色路面,它是一种高级路面。我国《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTG F30-2003)定义路面水泥混凝土为:满足路面摊铺工作性、弯拉强度、表面功能、耐久性及经济性等要求的水泥混凝土材料。
一、水泥混凝土路面工艺结构、特点和要求
1、水泥混凝土路面对基层结构的要求
(1)刚度(当量回弹模量):必须限制板的弯沉量,从而减少卿泥和错台等病害的产生;
(2)防冻胀:在季节性冰冻地区,路面结构的总厚度(包括面层、基层和垫层)应占当地最大冰冻深度的一定比例,以防止或减轻路基不均匀冻胀对路面的不利影响;
(3)厚度:不得小于15cm,要满足基层顶面当量回弹模量要求。在季节性冰冻地区要满足抗冻层最小厚度要求,按此调节垫层厚度;
(4)宽度:宽度应大于面层宽度,以便有足够的位置供立侧模用。较宽的基层和垫层有利于改善面层板边缘的受荷条件。通常垫层比基层每侧至少宽出25cm,或与路基同宽。基层应比混凝土面层每侧宽出20~35cm(采用小型机具或轨道式摊铺机施工),或50~60cm(采用滑模式摊铺机施工),或与路基同宽。
(5)排水和路肩:通过接缝、裂缝和外侧边缘下渗的水会积滞在路糟内,会造成路基的浸湿,基层或垫层的侵蚀,从而出现卿泥和错台等病害。措施:可采用开级配粒料作基层(或垫层);设置过滤层;路肩下设置排水层。
2、水泥混凝土路面特点
具有强度高、稳定性好、耐久性好,能使用20~40年、养护费用小,经济效益高、抗滑性能好、利于夜间行车等优点。但也存在以下缺点:水泥和水的需要量大、接缝较多、开放交通较迟、养护修复困难。
3、水泥混凝土路面施工的技术要求
(1)技术要求(强度、耐久性、和易性)
①强度:包含混凝土的抗弯拉强度和弯拉弹性模量。
②耐久性:行车磨损,寒冷积雪地区防滑链轮胎和带钉轮胎的冲击,风吹日晒、雨水冲刷及冰雪冻融。应注意以下几点要求:混凝土组成材料的质量符合标准要求;合理选择水泥品种;适当控制水灰比及水泥用量;选用较好的砂石集料及改善集料级配;掺加外加剂,如引气剂、减水剂等。
③和易性:较大的流动性,便于拌和均匀;不发生离析现象;捣实密实,不发生麻面蜂窝等。测定方法:坍落度试验、维勃稠度试验和捣实因素试验等。影响因素:水泥浆数量、水泥浆稠度、砂率、水泥品种和集料性质、外加剂等。拌制时,必须根据使用材料、施工机械、施工气候等条件,在保证混凝土强度、耐久性和经济性的前提下,选择合理的配合比和适宜的坍落度,或掺加各种外加剂(如减水剂、流化剂等),以提高混凝土的和易性。
(2)材料要求
原材料包括水泥、粗集料(碎石)、细集料(砂)、水、外加剂、填缝材料及加强钢筋等。
二、水泥混凝土路面季节性施工措施
1、高温季节施工措施
气温高于30℃,拌和物温度为30℃~35℃,空气湿度低于80%时,最好不进行施工,若必须施工则应考虑温度和湿度条件,采取有效措施,确保混凝土质量。拌和站搭设遮阴棚,取用料堆内部温度相对较低的材料,洒水降低粗集料、模板和基层的温度,尽量用温度较低的水。拌和物温度超过35℃时,在水中加冰,掺加缓凝剂,尽可能在气温较低的早晨和夜间施工。
2、低温季节施工措施
施工现场气温低于5℃,昼夜最低气温有可能降到-2℃,混凝土拌和物摊铺温度低于10℃时,即为混凝土路面的低温季节施工。低温下因水泥水化速度降低而强度增长缓慢,结冰还会使新铺筑的路面受到破坏,因此,低温条件下混凝土路面施工时,必须有相应的工艺措施。当施工现场气温低于0℃或混凝土拌和物温度低于5℃时,应停止施工。具体措施因本地平均年最低气温不低于5℃,在此不再考虑。
雨季施工措施
与当地气象部门联系,定期获得天气变化资料,掌握月、旬降雨趋势,尤其是近期预报的降雨时间、雨量,了解和掌握施工作业段的汇水情況,以便安排施工。拟订雨季施工方案和相应措施,拌和站、砂石料堆场考虑防雨防洪,拌和站搭设遮雨棚。雨天或遇阵雨均应停止施工。运输车辆应备有遮盖物。雨后施工应及时排除基层表面积水。雨季及时调整拌和机加水量。尽量从料堆内部取料,严禁用含泥量大的底脚料。水泥贮放应防止漏雨和受潮。混凝土终凝前如遇下雨,应及时覆盖塑料膜,且不得触及路表面,以免影响路面外观。需雨下操作时,应制备足够长度、轻便、易于移动的防雨工作棚。
三、水泥混凝土路面常见病害及防治措施
1、常见问题之一:混凝土混合料
①和易性不好
现象:胶凝材过少,松散,粘结性差,表面粗糙。胶凝材过多,粘聚力大、容易成团,流动性差,浇筑困难。砂浆量过少,不密实。运输、浇筑过程中,产生离析分层,表面泌水严重。
原因分析:水泥用量不当、砂率不当、水灰比不当、水泥品种不当、配合比不准,计量不精确,搅拌时间不足,管理不严格。
处理措施:掺减水剂、缓凝剂,严格计量装置的标定与使用,加强原材料和混合料的质量检测与控制,保证配比准确。
②外加剂使用不当
现象:长时间内不凝结硬化。表面鼓包或较早出现收缩裂缝。坍落度损失快,倾料不畅;难以振捣密实。原因分析:减水剂掺量过多,以干粉状掺入,颗粒遇水膨胀。减水剂选择不当,过快结硬,锯缝不及时,出现裂缝。外加剂选择不当或运输时间过长,坍落度严重损失。防范及处理措施:试验确定合适配比。严格按产品说明书要求使用。粉状外加剂保持干燥,结块的烘干、碾碎、过筛使用。缩短运输时间。缓凝减水剂数量过多,长时间不凝结,可延长养护时间解决。收缩裂缝采用适当措施予以修补;“鼓包”部分凿除后再修补。坍落度损失超过退货标准。
③抗折强度低
现象:不同期抗折强度波动大,强度判断不符合要求。原因分析:原材不符要求。配合比不准确,或者没按抗折强度确定配合比。没有按规定取样与养护。防范及处理措施:确保原材质量;严格配合比。
④混合料色差大
现象:硬化后颜色深浅不一。每盘出料的颜色呈“花样”。原因分析:采用了不同品牌的水泥。搅拌时间不足。防范及处理措施:确定阶段进料量,选择品质稳定、产量大的供货单位。保证适当的搅拌时间,使混凝土混合料質量均匀稳定,色泽均一。
⑤不耐磨
现象:表面起砂,砂浆脱落,石子裸露,形成损坏范围不一,凹陷不平的表面。原因分析:水泥品种选择不当。水泥强度等级选择不对。粉煤灰外掺料过多。水灰比过大。搅拌不匀。施工期间遭雨淋。防范及处理措施:选用强度等级不低于42.5的普硅或硅酸盐水泥。粉煤灰通过试验确定用量。水灰比按配比执行。控制搅拌时间,均匀。防雨淋。凿去松散的砂浆层,至骨料裸露,清洗干净,用专用的路用混凝土修补抹平。
2、常见问题二:路面断板
分为轻微、中度、严重断板;早期开裂断板和使用期开裂断板。
①原因分析:
早期表现为原材料不合格;基层标高失控、不平整;配合比不当;施工工艺不当;边界原因。使用期表现为设计不当(厚度偏薄、平面尺寸不当、配合比不当、产生碱-集料反应或抗冻融差等耐久性问题、排水设计不当);超重车的影响;路基不均匀沉降;基层失稳;初期微裂缝的扩展;排水不良;桥(涵)面铺装损坏。
②防范措施:
早期:合格的原材料是保证混凝土质量的必要条件。基层标高、平整度的控制。严格控制配合比。施工工艺的控制。边界影响的控制。
使用期:设计要与社会发展相一致。依法治路,严格控制超重车辆通行。路基质量的控制。基层质量的控制。及时采取措施,封填微裂缝。加强养护。认真处理好路桥结合部位,防止不均匀沉降。
③处理措施
裂缝修补:轻微断裂,裂缝无剥落或轻微剥落,裂缝宽度小于3mm的断板,灌入粘结剂方法修补。局部修补:轻微断裂,一定深度内开槽浇快凝小石子混凝土,或加大开槽深度,埋置钢筋用快凝混凝土修补。彻底的处理就是全板厚开槽,预埋钢筋后浇混凝土修补。
整块板更换:严重断裂,裂缝处有严重剥落,板被分割成多块,有错台或裂块已开始活动的断板,整块板更换的措施。
四、总结
公路水泥混凝土路面作为一种高级路面,其质量检查及交工验收要严格按照质量要求进行施工作业,其允许的误差值要符合规范和设计要求。水泥混凝土路面施工技术随着近年来的不断发展,已经具备和形成了一系列较为成熟的施工工艺,我们只要严格按照相关技术规范控制材料、配合比、机具、设备,加强养护管理,就能顺利的完成公路水泥混凝土路面的施工任务。
【参考文献】:
[1]叶李林.谈谈公路水泥混凝土路面施工应注意的问题J.价值工程,2011,30(12).
[2]刘鸿鹄.浅论水泥混凝土路面施工断板的原因、防治以及处理J.中国科技博览,2011,(23).
[3]田慧.普通水泥混凝土路面施工应注意的问题J. 中国新技术新产品,2011,(12).