從“縮縫”的切割談水泥混凝土路面早期斷裂的防止與處理
2006-08-30 00:00
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摘 要：根據(jù)近年施工經(jīng)驗(yàn)，著重?cái)⑹鲈谑┕み^程如何控制和防治混凝土路面早期斷裂。
關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面；橫向隨意裂紋；斷板；裂縫處理
水泥混凝土路面，是以水泥為結(jié)合料、碎石或礫石為骨料，砂為填充料，經(jīng)拌合、攤鋪、振搗成型、經(jīng)養(yǎng)生而成的路面結(jié)構(gòu)，具有強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好，耐熱性好、抗滑性好、維修費(fèi)用低，夜間行車好的特點(diǎn)，它可分為素混凝土、鋼筋混凝土、鋼纖維混凝土等幾類，由于種種因素的影響，水泥混凝土路面尤其大面積的混凝土板，常發(fā)生“斷板”，即橫向隨意裂縫的現(xiàn)象。目前現(xiàn)行的施工技術(shù)中對(duì)此也做了裂縫數(shù)量和處理的規(guī)定?！皵喟濉爆F(xiàn)象破壞了路面的整體結(jié)構(gòu)，使之喪失了應(yīng)有的承載能力，造成質(zhì)量事故。根據(jù)我們歷年在水泥混凝土路面施工中的經(jīng)驗(yàn)，談一下我們?nèi)绾巫龅骄氖┕ぃ选皵喟濉爆F(xiàn)象降到最低，以及其處理方法。
“斷板”發(fā)生的原因很多，也很復(fù)雜，僅就施工角度談，從地基處理到混凝土原材料的質(zhì)量、水灰比、養(yǎng)生等等，每一環(huán)節(jié)都可能造成“橫向隨意裂縫”。當(dāng)我們精心、周到、細(xì)致的把握住了這些環(huán)節(jié)，“縮縫”即“假縫”的切割的時(shí)間、深度，則成了施工期減少斷板現(xiàn)象的重要因素。我們知道，混凝土板設(shè)置脹、縮縫，就是為了減少伸縮變形和翹曲變形產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，避免出現(xiàn)隨意裂縫?；炷了艿膲簯?yīng)力與混凝土抗壓強(qiáng)度相比很小，而混凝土板所受的彎拉應(yīng)力與抗折強(qiáng)度的比值要大得多，通常因混凝土所受彎拉應(yīng)力超過其所能承受的抗折強(qiáng)度而導(dǎo)致混凝土板開裂的可能是很大的。施工質(zhì)量對(duì)混凝土拉折強(qiáng)度的影響很大，尤其是施工時(shí)“縮縫”的切割，在很大程度上決定了混凝土板橫向隨意裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。
1 切縫不及時(shí)和質(zhì)量不佳是施工初期產(chǎn)生斷板的主要原因
混凝土路面板的連續(xù)長(zhǎng)度，隨著澆筑的進(jìn)展而增大，抗拉、抗折強(qiáng)度與由收縮翹曲產(chǎn)生的板內(nèi)拉應(yīng)力和彎折應(yīng)力同時(shí)增大，混凝土板的連續(xù)長(zhǎng)度愈大，產(chǎn)生的拉應(yīng)力和彎折應(yīng)力愈大，超過混凝土的極限強(qiáng)度時(shí)，即在路面上出現(xiàn)裂縫，而切割假縫的作用就是使之在切縫處，有規(guī)則的斷開，把由收縮和翹曲產(chǎn)生的應(yīng)力控制在一定范圍內(nèi)。掌握好切縫的時(shí)間是很重要的。根據(jù)我們近年在動(dòng)力地道橋和南直路的施工經(jīng)驗(yàn)，適宜的切逢時(shí)間要根據(jù)施工的當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐臍鉁?、溫差變化等來?shí)際確定。過早則會(huì)在路面上留下痕跡、并松動(dòng)集料顆粒，使縫邊不齊，過遲則切割困難，加劇機(jī)具磨損，甚至斷板已發(fā)生。在施工中我們一般根據(jù)規(guī)范規(guī)定，在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25 %～30 %時(shí)，亦即混凝土開始產(chǎn)生收縮自由開裂前進(jìn)行，具體切縫的時(shí)機(jī)的掌握應(yīng)按當(dāng)時(shí)養(yǎng)護(hù)溫度由工地實(shí)驗(yàn)確定。但要注意的是由于路面施工的線長(zhǎng)面大，一定要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)情來配置割縫機(jī)（絕不可指望由一臺(tái)或二臺(tái)機(jī)械來完成全部作業(yè)） ，保證在達(dá)到要求強(qiáng)度的面積及時(shí)全部實(shí)施割縫作業(yè)，如果切割速度保證不了及時(shí)完成切縫，就會(huì)造成斷板，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)條件不具備足夠的切割機(jī)具時(shí)，則應(yīng)先期考慮采取其它方法防止斷板。
為了提前和便于掌握切縫的有利時(shí)機(jī)，宜采取真空吸水工藝?；炷谅访娼?jīng)真空吸水處理，能提高密實(shí)度和早期強(qiáng)度，收縮率低，為切縫提供有利條件。一般澆筑后5～12h （在初凝和終凝之間） 即可切縫。當(dāng)施工溫度較低時(shí)適當(dāng)延長(zhǎng)，最遲在24h 之內(nèi)完成。對(duì)于425 # 礦渣水泥和325 # 硅酸鹽水泥混凝土，采取真空吸水工藝等措施，是機(jī)械切縫施工質(zhì)量的必要保證。切縫深度對(duì)斷板的發(fā)生也有著顯著影響，縫雖然切了，但深淺不一，過淺或未切到路面的全寬，實(shí)際上也起不到縮縫的作用。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：切縫宜深不宜淺，縫深應(yīng)達(dá)到板厚的1/ 3～1/ 2 ，因我省冬夏溫差較大，脹縮值比較大，因此切縫深度應(yīng)等于或大于板厚的1/ 3 。切縫后最理想的是沿所切縫處斷裂，保證設(shè)計(jì)長(zhǎng)度上的自由伸縮。
切縫的位置則根據(jù)設(shè)計(jì)板長(zhǎng)確定；當(dāng)采用真空脫水工藝時(shí)，吸水墊的長(zhǎng)度要大于板長(zhǎng)15cm ，這樣切縫的位置在前后吸水墊的搭接處，因?yàn)樵撎幎蚊撍?，脫水較徹底，強(qiáng)度增長(zhǎng)快，后期強(qiáng)度也較高，作為每一切板體的端部， 混凝土強(qiáng)度較高比較理想。
這里還應(yīng)注意，每班的工作完成后，必須做好施工縫，而且必須注意做成橫向通長(zhǎng)的施工縫。完成的混凝土路面絕不應(yīng)過早加載，且應(yīng)保證養(yǎng)生條件。
2 斷板的處理方法
（1） 將發(fā)生斷板的那塊混凝土板全部鑿除，并清凈基層，重新澆筑，這種方法處理徹底但工作量大，實(shí)施較難，適用于斷裂嚴(yán)重，路面喪失大部分承載能力之處。
（2） 在一定面積和深度上剔除斷裂處混凝土，設(shè)置鋼筋網(wǎng)澆筑混凝土，一般處理深度不應(yīng)小于8～10cm ，在斷縫兩側(cè)邊緣不小于30～40cm 的面積內(nèi)鑿除混凝土，放置鋼筋網(wǎng)（按路面的承載能力考慮）澆筑細(xì)石混凝土，施工時(shí)要注意新澆部分應(yīng)與原板顏色一致，與拉毛的紋路一致。這種方法適用于細(xì)而集中較淺（或路面有表面缺陷） 處。
?。?） 鑿掉修整范圍內(nèi)的混凝土至下一基層表面，然后在混凝土板厚的中部打深10cm 直徑3～4cm以上，水平距離30～40cm 的洞，在洞中插入Φ18～20mm ，長(zhǎng)20cm 的鋼筋，用細(xì)石混凝土搗實(shí)，待其硬結(jié)后，重新澆筑處理范圍內(nèi)的混凝土，澆筑前要注意基層的處理，新老混凝土的粘結(jié)。這種方法處理徹底，效果也較好，但實(shí)施困難，尤其在混凝土板的厚度上打洞十分不易。
以上無論采用哪種方法，都要注意新老混凝土的一致性，并使之粘結(jié)良好，必要時(shí)加入膨脹劑，以防形成新的斷縫。
還有一種方法；把裂縫剔成V 型槽清凈表面，在槽壁上涂上粘結(jié)劑，然后用水泥砂漿補(bǔ)修，這種方法適用于已完工表面，但處理不夠徹底，易形成新的裂紋。
無論對(duì)斷板采取什么樣的處理方法，都屬于補(bǔ)救措施，而從根本上防止發(fā)生斷板，降低斷板率，則需從預(yù)防為主，精心施工，把握、處理好每一個(gè)可能發(fā)生斷板的因素，把握好切縫的時(shí)間、深度，在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，完善預(yù)防措施。 |
| 原作者： 賈殿偉 肖艷華 李 文 |
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