【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 法。對(duì)裂縫嚴(yán)重的面板只有鏟掉重澆新板，在澆注前應(yīng)在相鄰板的接觸面處鉆孔埋設(shè)傳力桿。面板裂縫輕微且不再發(fā)展的，可以采取修補(bǔ)。修補(bǔ)工作不但費(fèi)工費(fèi)料，外觀難看，而且工藝繁雜，使用效果也不及原有的整體板。為此，施工過(guò)程中要嚴(yán)格管理，精心組織，最大限度地降低裂縫的產(chǎn)生。1保證路基最佳密實(shí)度路基的沉降會(huì)使其強(qiáng)度減弱，要使沉降一點(diǎn)不發(fā)生也是不可能的，即使是路基達(dá)到98%的密實(shí)度，那么還有2%的空隙率，有空隙就會(huì)有沉降。微量的沉降不會(huì)造成路基的破壞。因此，為保證路基足夠的穩(wěn)定性，就必須把沉降量減小到最小值，尤其要避免發(fā)生影響嚴(yán)重的不均勻沉降。靠自然沉落減小沉降的做法在高等級(jí)公路施工中是不合適，尤其是工期短的工程，更無(wú)可能。即使采用加載預(yù)壓，也是不經(jīng)濟(jì)的。路基發(fā)生沉降有兩種情況:一是地基軟弱，未做好加固處理，其承載能力低于覆蓋在它上面的填土層重力的壓縮變形。二是填土層壓實(shí)不好，密實(shí)度小于設(shè)計(jì)要求，其強(qiáng)度必然不足，在自重和外力作用下就會(huì)發(fā)生變形，密實(shí)度愈小其變形愈大。為減少因地基沉降而造成的路基變形，在填筑路基前，先清除地基表面的農(nóng)作物、樹木雜草以及腐殖土，然后用重型壓路機(jī)械多遍碾壓，使地基壓實(shí)度不小于93%。該路全線有300米的地基不良地段(屬地基過(guò)濕)，車輛在地基上無(wú)法行走。填筑路基須先加固地基，并利用冬春地下水位下降的有利條件，深犁地基土30厘米深，晾曬，再摻以8%劑量的石灰翻拌碾壓至密實(shí)。經(jīng)檢測(cè)，地基壓實(shí)度已達(dá)90%以上。為使路基有良好的密實(shí)度和提高其強(qiáng)度,減少路基的塑性變形和滲透系數(shù),從而增加穩(wěn)定性,使填土層的沉降量減小到最低限度,結(jié)合施工單位的現(xiàn)有碾壓設(shè)備,在填筑路基時(shí)采取“分層填筑”和“薄層多壓”的做法，每層厚度不超過(guò)30cm。曾在k3+000~k3+100段填筑長(zhǎng)100米的試驗(yàn)段，層厚50cm，填土層的土質(zhì)為粘性土，用18噸振動(dòng)壓路機(jī)在最佳含水量時(shí)，碾壓五遍后檢測(cè)其壓實(shí)度小于93%(達(dá)不到設(shè)計(jì)要求)，繼續(xù)碾壓到十遍，再檢測(cè)其壓實(shí)度，發(fā)現(xiàn)無(wú)明顯提高。相鄰一段層厚30cm的填土層長(zhǎng)200米，用同樣的粘性土和碾壓機(jī)械，當(dāng)碾壓至第四遍后，檢測(cè)其壓實(shí)度已達(dá)93%~95%。在有大噸位壓實(shí)機(jī)械的條件下，如50噸振動(dòng)壓路機(jī)，重夯以及強(qiáng)夯等，可適當(dāng)增加每層的填筑厚度，具體的層厚應(yīng)根據(jù)不同的機(jī)械經(jīng)試驗(yàn)確定。為保證有均勻的強(qiáng)度，必須強(qiáng)調(diào)“分層填筑”，因不同層次有不同的壓實(shí)度要求。2提高基層的強(qiáng)度與穩(wěn)定性混凝土路面的基層必須具有剛度大、整體性強(qiáng)和水穩(wěn)性好。常用的基層結(jié)構(gòu)有石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石、石灰土、工業(yè)廢渣類等半剛性基層。石灰土宜作為底基層，不宜作為水泥混凝土等高級(jí)路面的基層。石灰土的初期強(qiáng)度和水穩(wěn)性較低，同時(shí)干縮，冷縮易產(chǎn)生裂縫。從面層縫隙滲入的水會(huì)使石灰土基層表面水化，降低強(qiáng)度，同時(shí)也易使面層滑動(dòng)。該路工程采用水泥穩(wěn)定碎石，它比石灰穩(wěn)定土好，因?yàn)樗乃€(wěn)性好。該路工程的基層強(qiáng)度要求灑水養(yǎng)生7天，其飽水無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。有一合同段試鋪的石灰土底基層，經(jīng)檢測(cè)壓實(shí)度、灰劑量等各項(xiàng)指標(biāo)都符合要求，唯做灰土飽水試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)一組試件僅在水中浸泡1~4小時(shí)，所有試件都已松散，根本談不上有強(qiáng)度。在這樣的基層上修筑路面最終造成基層松散/滑動(dòng)，而使面層坑槽、龜裂連片。基層強(qiáng)度的均勻性及平整度對(duì)混凝土面板質(zhì)量影響較大?；鶎邮┕r(shí)若拌和不勻、不同土質(zhì)混雜使用，灰和土不過(guò)篩或粉碎不好而團(tuán)塊多、平整度差，新老路基結(jié)合部處理的不好等等都會(huì)造成基層強(qiáng)度的不均勻、基層平整度差，還會(huì)使混凝土面板厚度不一以及由此引起的面板內(nèi)應(yīng)力不等和增加混凝土板底的摩阻力，這在溫度應(yīng)力作用下，易使面板斷裂。為此，在驗(yàn)收基層交工時(shí)，除按中華人民共和國(guó)交通部頒布的《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的項(xiàng)目外，還應(yīng)增加檢驗(yàn)基層彎沉值、拌和均勻度、含水量等有關(guān)項(xiàng)目，使基層能給混凝土面板提供均勻而穩(wěn)定的支撐，且能防止唧泥和凍脹等不良影響，保證路面有較好的整體強(qiáng)度和平整度，達(dá)到延長(zhǎng)混凝土路面的使用壽命的目的。3施工溫度對(duì)混凝土面板的影響混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過(guò)程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝土的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化，如養(yǎng)護(hù)不周、時(shí)干時(shí)濕，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導(dǎo)致裂縫?；炷潦且环N脆性材料，抗拉強(qiáng)度是抗壓強(qiáng)度的1/10左右，短期加荷時(shí)的極限拉伸變形只有(～)104，長(zhǎng)期加荷時(shí)的極限位伸變形也只有(～)104。由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定及運(yùn)輸和澆筑過(guò)程中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其抗拉強(qiáng)度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān)，混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝土的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力，則須依靠混凝土自身承擔(dān)。一般設(shè)計(jì)中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力。有時(shí)溫度應(yīng)力可超過(guò)其它外荷載所引起的應(yīng)力，因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對(duì)于進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工極為重要。根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過(guò)程可分為以下三個(gè)階段:(1)早期:自澆筑混凝土開(kāi)始至水泥放熱基本結(jié)束，一般約30天。這個(gè)階段有兩個(gè)特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝土彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時(shí)期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。(2)中期:自水泥放熱作用基本結(jié)束時(shí)起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時(shí)止。這個(gè)時(shí)期中，溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加，在此期間混凝土的彈性模量變化不大。(3)晚期:混凝土完全冷卻以后的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相迭加。根據(jù)溫度應(yīng)力產(chǎn)生的原因可分為兩類：(1)自生應(yīng)力:邊界上沒(méi)有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu)，如果內(nèi)部溫度是非線性分布的，由于結(jié)構(gòu)本身互相約束而出現(xiàn)的溫度應(yīng)力。例如，橋梁墩身，結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較大，混凝土冷卻時(shí)表面溫度低，內(nèi)部溫度高，在表面出現(xiàn)拉應(yīng)力，在中間出現(xiàn)壓應(yīng)力。(2)約束應(yīng)力:結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應(yīng)力。如箱梁頂板混凝土和護(hù)欄混凝土。這兩種溫度應(yīng)力往往和混凝土的干縮所引起的應(yīng)力共同作用。要想根據(jù)已知的溫度準(zhǔn)確分析出溫度應(yīng)力的分布、大小是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作。在大多數(shù)情況下，需要依靠模型試驗(yàn)或數(shù)值計(jì)算?；炷恋男熳兪箿囟葢?yīng)力有相當(dāng)大的松馳，計(jì)算溫度應(yīng)力時(shí)，必須考慮徐變的影響，具體計(jì)算這里就不再細(xì)述。為了防止裂縫，減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著手。(1)控制溫度的措施1)采用改善骨料級(jí)配，用干硬性混凝土摻混合料加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量。2)拌和混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度。3)熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱。4)在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫。5)規(guī)定合理的拆模時(shí)間，氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度。6)施工中長(zhǎng)期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)要對(duì)其采取保溫措施。(2)改善約束條件的措施1)合理地分縫分塊。2)避免基礎(chǔ)過(guò)大起伏。3)合理的安排施工工序，避免過(guò)大的高差和側(cè)面長(zhǎng)期暴露。(3)添加外加劑為保證混凝土工程質(zhì)量，防止開(kāi)裂，提高混凝土的耐久性，正確使用外加劑也是減少開(kāi)裂的措施之一。例如使用減水防裂劑，筆者在實(shí)踐中總結(jié)出其主要作用為：1)混凝土中存在大量毛細(xì)孔道，水蒸發(fā)后毛細(xì)管中產(chǎn)生毛細(xì)管張力，使混凝土干縮變形。增大毛細(xì)孔徑可降低毛細(xì)管表面張力，但會(huì)使混凝土強(qiáng)度降低。這個(gè)表面張力理論早在六十年代就已被國(guó)際上所確認(rèn)。2)水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%。3)水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素，摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強(qiáng)度的條件下可減少15%的水泥用量，其體積用增加骨料用量來(lái)補(bǔ)充。4)減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形。5)提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力，提高的混凝土抗裂性能。6)混凝土在收縮時(shí)受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)裂縫就會(huì)產(chǎn)生。減水防裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強(qiáng)度，大幅提高混凝土的抗裂性能。7)摻加外加劑可使混凝土密實(shí)性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，減少碳化收縮。8)摻減水防裂劑后混凝土緩凝時(shí)間適當(dāng)，在有效防止水泥迅速水化放熱基礎(chǔ)上，避免因水泥長(zhǎng)期不凝而帶來(lái)的塑性收縮增加。9)摻外加劑混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，減少水分蒸發(fā)，減少干燥收縮。許多外加劑都有緩凝、增加和易性、改善塑性的功能，我們?cè)诠こ虒?shí)踐中應(yīng)多進(jìn)行這方面的實(shí)驗(yàn)對(duì)比和研究，比單純的靠改善外部條件，可能會(huì)更加簡(jiǎn)捷、經(jīng)濟(jì)。4嚴(yán)格掌握混凝土的配合比和水灰比混凝土的配合比和水灰比對(duì)強(qiáng)度起至關(guān)重要的作用。一般都能做到依據(jù)水灰比與強(qiáng)度關(guān)系曲線進(jìn)行計(jì)算和選配合理的配合比，但關(guān)鍵是在實(shí)際施工中要按采用的配合比嚴(yán)格執(zhí)行，堅(jiān)決杜絕上料不過(guò)秤。在路段工程中根據(jù)不同廠家的水泥和工地實(shí)際采備的砂石料，采取現(xiàn)場(chǎng)取樣試配，以校核各施工單位報(bào)檢的配合比，凡不經(jīng)監(jiān)理處批準(zhǔn)的配合比一律不得使用。規(guī)定統(tǒng)一使用山東水泥廠生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥，不得隨意使用礦渣水泥來(lái)澆筑面板，水泥標(biāo)號(hào)不低于425號(hào)，要求混凝土單位用量不超過(guò)320kg/m3，混凝土單位重不小于2400kg/m3，含砂率控制在27~30%間?；炷恋脑嚺鋸?qiáng)度比設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高10%，即抗壓強(qiáng)度大于33mpa，抗折強(qiáng)度大于5mpa。鉆芯取樣抽驗(yàn)幾個(gè)已斷裂的面板發(fā)現(xiàn)，它們28天抗折強(qiáng)度大多數(shù)都小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度，有的混凝土單位質(zhì)量不足2400kg/m3，有的試件含有黃褐色小點(diǎn)兒，說(shuō)明砂料不凈夾有土粒。露天堆放的砂石料，會(huì)沾染泥灰雜物，若不清除勢(shì)必影響混凝土的質(zhì)量。為此，監(jiān)理處明文規(guī)定：砂子要過(guò)篩，石子在進(jìn)入拌和設(shè)備前應(yīng)用鼓風(fēng)機(jī)吹凈塵土和石粉。若泥土雜物含量超過(guò)5%不易吹凈時(shí)，應(yīng)加水沖洗，使雜質(zhì)含量小于1%。在兩條脹縫間盡量選用同一廠家生產(chǎn)的同一品種水泥。特別是脹縫處最好使用同一批號(hào)的水泥，避免因水泥不同影響面板混凝土強(qiáng)度的均勻性。每天每個(gè)作業(yè)面至少做兩組試件，以抽檢其配合比和強(qiáng)度。夏季多雨天氣還要隨時(shí)檢查其砂石材料的含水量，調(diào)整混凝土的用水量。5認(rèn)真做好混凝土路面的接縫接縫隨其性能不同構(gòu)造各異。接縫的質(zhì)量直接關(guān)系到混凝土路面的使用效果。溫度升高出現(xiàn)混凝土的熱脹，易使脹縫出現(xiàn)破損現(xiàn)象。據(jù)有關(guān)資料介紹，采用混凝土的線膨脹系數(shù)a=1105(℃)和混凝土彈性模量e=3105kgf/cm2，當(dāng)混凝土面板比在澆筑時(shí)的溫度提高10℃時(shí)，其脹縫處的應(yīng)力σ=176。=30kgf/cm2。此時(shí)若脹縫板和傳力桿施工時(shí)位置不正確、或傳力桿活動(dòng)端不自由、以及脹縫面不垂直、縫內(nèi)掉入石子等硬粒、縫兩側(cè)強(qiáng)度不均等均會(huì)造成面板的破損、錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象。脹縫施工工藝復(fù)雜，要求高，不合格的脹縫會(huì)加劇對(duì)面板的破壞，因此脹縫施工時(shí)必須認(rèn)真操作。脹縫應(yīng)與路面中心線垂直，當(dāng)遇到斜交橋涵處，應(yīng)設(shè)置不小于3塊板長(zhǎng)(約15米)的漸變段，以逐漸調(diào)整縫的方向，并在漸變段內(nèi)配置鋼筋網(wǎng)和傳力鋼筋?？p壁必須上下垂直，縫隙寬度一致。脹縫的傳力桿在水平和垂直兩個(gè)方向的位置都要正確，固定后的傳力桿必須平行于板面及路面中線。其固定方法應(yīng)按《水泥混凝土路面施工規(guī)范》。傳力桿的活動(dòng)端要能活動(dòng)自由，面板脹縮時(shí)才不會(huì)頂壞或拉破。制備傳力桿時(shí)，兩端要鋸斷，不應(yīng)剪切斷，以保持完整的圓截面，達(dá)到端部光滑，不帶刺角。活動(dòng)端應(yīng)用穩(wěn)定性較好的石油瀝青，加熱到110℃后，把桿的一端放入熱瀝青中浸泡2分鐘以上，附在桿端的熱瀝青膜不宜過(guò)厚，再在滑石粉中滾一下以防粘連。安裝時(shí)要求將傳力桿活動(dòng)端放入套管內(nèi)，外面再用塑料布包裹并纏在桿上，以防混凝土灰漿進(jìn)入套管中。簡(jiǎn)單的是做成平豎直縫，兩幅面板處的縱縫，用螺紋鋼筋制成的拉桿連接，拉桿位置在1/2板厚處?？v縫側(cè)面用石油瀝青均勻涂刷2至3遍，但應(yīng)避免將熱瀝青涂刷在螺紋鋼筋的拉桿上。為抵抗混凝土的冷縮應(yīng)力而設(shè)置的縮縫，均應(yīng)使用切縫法。有時(shí)也配合使用壓縫法，即在每隔25米先壓一道縫，然后再每隔5米一道切縫，以防混凝土面板過(guò)早開(kāi)裂。例如有一次澆筑的一批面板中斷裂了一塊，三天后鉆芯取樣看到基層平整無(wú)破損，面板達(dá)到設(shè)計(jì)厚度且均勻，試件養(yǎng)生28天后試壓，計(jì)算其強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。據(jù)工地反映系切縫不及時(shí)所致。壓縫施工若工藝不細(xì)，極易造成壓縫處平整度差，縫邊混凝土易破碎，所以一般不提倡使用?！妒┕ひ?guī)范》明確規(guī)定在機(jī)場(chǎng)和高速公路上必須采用切縫法。該路段工程全部使用切縫法做縮縫。切縫法主要是用切縫機(jī)切割，操作時(shí)要做到縫寬一致，一般縫寬為68mm，過(guò)窄的縫，填縫時(shí)有困難，但目前市場(chǎng)出售4mm厚的鋸片，使縫寬趨向變窄。縫深不小于4cm(有的資料提出深度不小于板厚1/3)，且深度要一致，防止兩端淺中間深的不均現(xiàn)象。切縫時(shí)間要及時(shí)，過(guò)早會(huì)破損混凝土，過(guò)晚面板會(huì)斷裂，一般以混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25～30%時(shí)為宜，目前也有的單位用時(shí)250～300個(gè)溫度小時(shí)來(lái)掌握切縫時(shí)間(澆筑后的時(shí)間與日平均氣溫之積)。外觀力求美觀整齊，橫向相鄰的縮縫要對(duì)齊，平曲線處更應(yīng)注意按孤度等分功縫。其位置應(yīng)與脹、縮縫的設(shè)計(jì)位置相吻合，其設(shè)置方法和要求與脹縫相同。施工縫應(yīng)盡可能減少，在目前缺少機(jī)械化施工的條件下，大多是以人工作業(yè)居多，每個(gè)作業(yè)面一般日進(jìn)度為150～200米，因而這種施工縫實(shí)際上都成了脹縫形式。填縫是一道仔細(xì)的工序，它的質(zhì)量好壞直接影響到路面的使用和行車的效果。近年來(lái)隨著修建混凝土路面的增多，其重要性逐漸被人認(rèn)識(shí)。填縫要及時(shí)，在混凝土養(yǎng)護(hù)期后立即進(jìn)行。填縫時(shí)應(yīng)將縫隙吹干凈，縫隙內(nèi)要干燥，以促進(jìn)縫料與縫壁面結(jié)合緊密不滲水。常用的填縫料有：聚氯乙烯膠泥、瀝青橡膠、瀝青混合料。另外還有聚氨酯焦油、聚氨酯整皮微孔泡沫塑料、空心橡膠嵌縫帶，因價(jià)格昂貴使用者不多。在長(zhǎng)炒路改建工程中推薦采用聚氯乙烯膠泥和瀝青橡膠二種填縫料。聚氯乙稀膠泥具有較好的耐熱度和低溫塑性。