水泥砼路面裂缝现象的产生和预防

2017-09-13 11:34余晓清
山东工业技术 2017年17期
关键词:路面裂缝防治

摘 要:水泥混凝土路面因其在重荷载交通下疲劳寿命长,养护费用少,且易解决桥头跳车问题等优点,在交通建设中占据绝对优势。但在水泥混凝土路面投入使用之后,路面面板裂缝的问题也逐渐浮出水面,为交通运输和人类生活造成许多危害。裂缝产生的原因很多,也难以预测,我们必须要采取一定预防措施来防范。本文将简要分析水泥混凝土路面裂缝产生的原因及相应的防治措施。

关键词:路面;裂缝;原因;防治

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.120

近年来,随着国家对公路建设投资加大,我国的公路覆盖率持续增高,但随着时间的推进,路面的病害问题也日渐突出,其主要有裂缝、微裂缝、沉降、错台、破裂、拱起、露冒、剥落、接缝损坏等,对公路正常使用形成了严重的威胁[1],本文将对裂缝的产生原因、存在危害以及防护措施进行分析。

1 路面裂缝的分类

路面裂缝有很多种,其中较为常见的有横向裂缝,纵向裂缝,龟裂,块状裂缝[2]。

(1)横向裂缝分为反射裂缝和温度裂缝,反射裂缝的产生缘于半刚性材料强度和刚度大,但变形能力小,重荷载下基层底部裂缝导致应力集中;温度裂缝又细分为低温裂缝和温度疲劳裂缝,原因都在于温度的变化使材料之间产生内力。

(2)纵向裂缝有沉降裂缝和搭接裂缝,一般与道路中心线基本平行。

(3)龟裂一般发生在局部区域内,往往长得像龟纹状,而且常伴有路面沉陷现象。

(4)块状裂缝呈现出近似矩形的路面块体,通常发生在沥青路面老化、反射裂缝和疲劳裂缝的路面上。

2 裂缝产生的原因及防治措施

2.1 设计缺陷

设计人员可能没有全面了解修路地况和实际运营条件,导致设计存在不合理现象,从而引发裂缝的产生。在设计时,应多方查阅规范文献,了解实际承受荷载的具体范围,结合多方专家的指导意见,严格按照规范要求进行设计,并进行反复修改。

2.2 原料的选擇不当

设计路面时,可能没有充分考虑周围环境与气候条件,使用了不适宜的原料,例如在新疆地区修建公路时,不应按照南方城市的标准去选取原料,因新疆降水少,昼夜温差大,应选择性能稳定的,高质耐旱的路面建设原料。例如在选择石灰时,在条件允许的情况下,应优选紧缩小的或具有膨胀性的石灰,因为这种石灰在水化膨胀期可产生预压应力,从而在后期能部分消除温度徐变应力,减小混凝土内的拉应力,提高混凝土的抗裂能力。在选择骨料方面,由于骨料在混凝土中所占比例较大,骨料对混凝土性能的影响较明显。在选择骨料时,应选择级配良好的,能充分与混凝土融合并共同工作的骨料。

在选择原料和运输过程中,要层层把关,监测原料的质量,保证原料的储存条件,以防原料参假或因储存不当导致变质。

2.3 温度和风

温度对混凝土的影响不可忽略,温度高时,会使混凝土水分蒸发加快,使路面材料之间产生拉应力,从而在温度降低以后,板底产生拉应力,温度的变化容易使路面板产生不均匀变形,从而引发裂缝。所以在施工过程中,应该掌控好温度的变化,预测施工期间的温度变化,选择适宜的施工时间段,最大程度地减少因温度引起的路面裂缝。防止温度裂缝应合理选择级配,采用水化热较低的水泥,减少水泥用量及用水量,降低混凝土膨胀值。在施工管理中应重视人工降温措施,切缝要及时[3]。

风的存在也会加快混凝土表面的水分蒸发,顶面面板水分的蒸发先于底面面板,两者产生不同的硬化和自缩反应,导致内力产生不利影响,从而引发裂缝。所以在施工过程中,应该注意防风处理,加围护板或及时保持混凝土表面水分。

2.4 施工工艺

施工过程中,工人的施工手法不当也会导致路面产生裂缝。在搅拌过程中,放料顺序颠倒或集料温度过高都会影响混凝土的质量。所以施工工人必须熟悉施工流程,严格掌控集料温度,当采用洒水降温的方法时,应该及时调整拌合物与水的用量,保证含水率。除此之外,应该尽量减少搅拌到成型之间的时间和运输路程。

2.5 养护不当

养护不及时或中断也很可能导致路面裂缝,由于水分的丧失没有得到及时的补充,路面混凝土收缩加快,从而导致裂缝产生。所以在路面铺设完毕以后,要时时注意路面的养护工作,做好人员分工工作,责任到位,不得松懈。

3 研究现状

路面裂缝是长久以来的问题,目前已有许多学者致力于路面裂缝的研究。祁改习[4]在对半刚性路面裂缝的形成机理和扩展模式及其对路面的危害进行分析之后,提出了一系列防护措施来解决裂缝形成和扩展的问题。陈贵锋[5]则从断裂力学的角度出发,通过多个方面对高等级公路沥青路面反射裂缝的产生机理进行了深入的分析,综述了反射裂缝在纵向、横向扩展的模式及其对路面的破坏,并提出了多种防治措施和处理方法来应对反射裂缝的问题。

4 结论

路面裂缝的产生和许多因素有关,每个地方的实际情况不同,路面可能产生的裂缝情况和裂缝程度也不同,在探索研究的过程中,我们应秉持严谨认真的态度,周全地考虑各方面因素,尊重客观事实。

参考文献:

[1]中国建筑科学研究院.GBJ50204—92混凝土结构工程施工质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]中华人民共和国交通部.GBJ97—87水泥混凝土路面施工及验收规范[S].北京:中国计划出版社,2000.

[3]公路水泥混凝土路面设计规范JTGD40—2002[S].

[4]祁改习.半刚性路面反射裂缝产生原因及防治措施[J].经济研究导刊,2011(07).

[5]陈贵锋.高等级公路沥青路面反射裂缝的分析与防治[J].重庆交通学院学院学,2003(03).

作者简介:余晓清(1995-),女,福建永泰人,本科。

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