随着交通部对农村公路建设的大力投入,农村公路建设得到了迅猛发展,因水泥混凝土路面具有高强耐磨、耐久、养护费用低、使用寿命长等优点,使混凝土路面近几年来发展迅速,特别是农村公路较多的采用水泥混凝土路面。影响水泥混凝土路面质量的因素是多方面的,有原材料性能的波动、混凝土养护的好坏、施工工艺的优劣、施工管理水平及施工温度、湿度的影响等,现结合远安农村公路水泥混凝土路面施工过程进行分析,探讨水泥混凝土路面施工质量控制的管理方法。
一、远安农村公路基本情况
远安县地处鄂西山区,县域国土面积1752平方公里,辖6镇1乡、102个行政村、15个居民委员会,全县人口19.4万人。全县公路通车里程达到1334.6公里,其中省道3条133.3公里,县道3条87.3公里,乡道36条444公里,村道167条670公里。2004年,远安县农村公路硬化建设开始实施,建设标准一般采用四级公路,路基宽度4.5米,路面宽度3.5米,路面结构型式主要采用水泥混凝土面板。7年来,远安县在宜昌市交通局、公路局、中共远安县委、县政府的正确领导和大力支持下,各乡镇、村组积极筹措,组织施工,农村公路硬化建设取得了突飞猛进的发展,截止2010年底,全县农村公路硬化建设里程达到888.58公里,累计完成投资22102.40万元,全县实现了村村通水泥(沥青)路。
二、水泥混凝土路面病害成因分析
水泥混凝土路面病害类型有裂缝、沉陷、断裂、缺损、露骨、破碎等,但出现裂缝是目前水泥混凝土路面最常见的病害,也是最主要、最多的病害之一,但通过提高施工质量和道路管护,可以减少裂缝的产生。
混凝土由外荷载作用会引起裂缝;由变形会引起裂缝;由施工操作不当会引起裂缝;设计不当也会引起裂缝。一般来说,水泥混凝土路面裂缝是指用肉眼看得到的裂缝,这种裂缝可分为几种类型:沉降裂缝、超载裂缝、干缩裂缝、温度裂缝、施工裂缝等等。1、沉降裂缝。这种裂缝可分为两种情况:一是混凝土浇筑后,因材料自身沉降产生的裂缝;二是因地基沉降导致混凝土产生的裂缝。第二种原因产生裂缝对工程质量影响巨大。2、温度裂缝。水泥混凝土因具有热胀冷缩性质,加上水化作用,伴随化学反应,因而产生膨胀,而板因气温板内有“差度”,造成水文养护前冷却收缩,板面就会产生裂缝。3、干缩裂缝。水泥混凝土浇筑后,在硬化的过程中,由于水泥水化生成物的体积比原来物质的体积小,加上游离水在空气中蒸发及凝胶体失水而紧缩,随着混凝土体积收缩产生拉应力,当拉应力大于当时混凝土的抗拉强度,而产生干缩裂缝。4、超载裂缝。由于交通运输业的迅速发展,大吨位的车辆逐年增加,单轴轴载比原设计计算轴载增加几倍,所以,超重车的增加是水泥混凝土路面使用期开裂断板的重要原因。
三、施工过程质量控制措施
水泥混凝土路面的质量控制主要从混合料的拌和、运输、摊铺、振捣、养生等几个方面加强管理。
1、严格控制混合料组成配合比。在施工中要经常检查骨料的级配是否与原试验级配相符,并及时调整施工配合比,同时还要检查含泥量,使其不能超标,而在施工中最应注意的是水灰比的控制。
2、施工中严格把住材料关。材料是构成混凝土路面的主体,如果由于施工中管理不严,购进材料质量低劣,那么这样的材料组成的混凝土路面面板的弯拉应力就达不到设计要求,很容易在施工期间产生不规则断裂,或在使用过程出现更多的病害。
3、混凝土的运输。为保证混凝土的工作性,在运输中应考虑蒸发失水和水化失水。混凝土拌和物从搅拌机出料后,送至铺筑地点进行摊铺、振捣、做面,直至浇筑完毕的允许最长时间,由试验室根据水泥初凝时间及施工气温确定,若时问超过限值,或者在夏天铺筑路面时,应使用缓凝剂。
4、混凝土的摊铺。摊铺混凝土前,对模板的间隔、高度、润滑、支撑稳定情况和基层的平整、润湿情况、以及钢筋的位置和传力杠装置等进行全面检查。混凝土混合料运送车辆达到摊铺地点后,一直接倒入安装好侧模的路槽内,并用人工找补均匀,如发现有离析现象,用铁锹翻拌。用铁锹摊铺时,应用“扣锹”的方法,严禁抛掷和楼耙,以防止离析。
5、混凝土振实。振捣混凝土混合料时,先用插入式振捣器在模板边缘角隅等平板振捣器振捣不到之处振一次,同一位置不宜少于20s。插入式振捣器移动间距不宜大于其作用半径的1.5倍,其至模板的距离不应大于其作用半径的0.5倍,并应避免碰撞模板和钢筋。再用平板振捣器全面振捣,振捣时应重叠10~20cm。混凝土在全面振捣后,再用振动梁进一步拖拉振实并整平。
6、收水抹面及表面拉毛。水泥混凝土路面收水抹面及拉毛技术操作的好坏,可直接影响到平整度、粗糙度和抗磨性能,收水抹面和表面拉毛有一定操作方法和要求。
7、接缝施工。其接缝有纵向施工缝、横向缩缝、胀缝、横向施工缝、填缝等几种,在施工中要严格按照技术要求设置。
8、养生。混凝土表面达到相当硬度时,应进行养生,使混凝土板在开放交通前具备足够的强度和质量。养生时间一般为14~21d,高温天不宜少于28d,低温天不宜少于21d,养生期间,须防止混凝土的水分蒸发和风干,以免产生收缩裂缝;须采取措施减少温度变化,以免混凝土扳产生过大的温度应力;须管制交通,以防止人畜和车辆等损坏混凝土板的表面,混凝土养生期间和填缝前,应禁止车辆通行。
四、结语
综上所述,随着我国公路建设事业的发展,水泥混凝土路面建设里程的增加和对质量要求的提高,对于水泥混凝土路面施工质量管理,除严格依照规范的要求外还应对不同的材料、不同的结构层,必须采取不同而有效的施工方法。施工工艺的规范、合理的混凝土配合比设计、原材料的筛选等等,都是影响水泥混凝土路面质量最直接的因素,因此提高质量意识,加强质量管理,规范施工工序,使施工精细化,才能保证农村公路水泥混凝土路面建设质量,提高农村公路的建设效益。
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