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摘 要:随着交通事业的不断发展,路面路基的施工质量受到人们的重点关注,尤其是混凝土路面质量的好坏,直接影响人们的日常使用安全。现阶段混凝土路面裂缝是公路工程面临的主要问题,尤其是在一些气候比较干燥温暖的地区,混凝土路面裂缝发生的几率更大,因此需要采取适当的措施来对混凝土路面裂缝进行防治。基于此,文章根据工程实践,阐述了混凝土路面裂缝的危害,重点分析了干燥温暖气候地区混凝土路面裂缝控制的主要措施。
关键词:大风;干燥;严寒地区;混凝土;裂缝;控制
1导言
蒙古国是“一带一路”经济区的重要组成部分,公路对其国民经济的发展有着重要的影响作用。通过对当地已完工混凝土路面路况的调察发现,扎门乌德市附近的混凝土路面大部分存在开裂现象,局部裂缝还很严重,大大降低了路面通行的舒适度和安全性。为响应国家“一带一路”发展战略号召,将中国技术和标准带出国门,推向世界,展示我国施工管理水平,项目部针对当地混凝土路面存在这种情况的高度重视,自开始施工前就对路面混凝土施工方案进行了详细的策划,力争彻底解决这一难题。
2工程概况
2.1 工程简介
蒙古扎门乌德物流园项目为区域物流发展项目,位于蒙古国东南部东戈壁AIMAG(省)的扎门乌德市Soum。项目为物流设施(多式联运码头及辅助设施,包括海关和检疫检验),以及相关的基础设施(进场铁路、公路、电力线路、供水管道和污水处理设施和电信)的建设。项目位于扎门乌德西北方向5km位置,距离中国二连浩特海关约10km,其中厂区内混凝土道路约6.5公里。
2.2 自然条件
扎门乌德地区属干燥温暖气候带。当地历史最低气温可至-40°C,冻土深度为2.6米,夏季短暂干热,最高气温可达38°C,年平均降水量为250毫米,4~7月为大风沙尘天气,最高风速5~6级,有效施工时间为4~10月(约180天)。
3 混凝土路面裂缝产生的原因
裂缝产生的原因很多,主要受原材料、施工、养护等三方面影响较大。本项目施工过程中也是主要针对以上三方面进行了研究。
4 施工过程
4.1施工准备
4.1.1人员配备
拌和站操作手2名,工人2名,现场三滚轴摊铺机操作手1人,振动棒2人,混凝土摊铺2人,后方负责找平养护覆盖3人,根据实际情况,三滚轴和振动棒手可以混用,振动手还要负责卸料,现场技术员1名,负责現在施工技术、拌和站联系和质量监督,试验人员1名,负责现场和拌和站的混凝土生产过程质量控制。
4.1.2 机械配置
混凝土拌和站:采用泰安岳首筑路机械有限公司,型号HZS60混凝土拌和站。
三滚轴摊铺机:采用济宁市百一机械设备有限公司生产三滚轴1台。
罐车:2~3辆,施工中根据施工进度情况及时调整。
振动棒:采用50型混凝土振捣棒2台。
4.1.3 材料选择及配合比设计
材料的选择对混凝土的质量影响巨大,是工程质量的根本保证,施工时必须严格把关,确保原材料符合规范要求。
碎石:采用10mm~20mm碎石,选择单粒颗粒主要是避免碎石离析,并且使用10-~20mm碎石能够提高抗折强度,
机制砂:根据前期调查,本地区没有河沙及天然砂(荒漠地区有一部分断续的冲积砂,主要是碱含量高,含泥量高,经过筛分属于中砂,不能用于混凝土工程,主要是碱含量高切含泥量高),因此采用机制砂代替河砂。采用0mm~5mm机制砂,机制砂的好处是同样小于0.075颗粒含量砂浆抗压强度高于河砂。
水泥:采用蒙古国生产的OPC 425水泥,水泥的安定性合格。
外加剂:江苏超力建材科技有限公司生产的聚羧酸高效减水剂,减水率25%。
4.2 试验段施工
4.2.1拌和站控制:拌和过程中根据每天原材料的含水率确定施工配合比的实际用水量。确保理论配合比的每方用水量不改变。
4.2.2运输控制:采用罐车运输,在运输过程中尽量减少运输时间。为减少混凝凝土坍落度损失,采用现场技术员和拌和站操作员通过对讲机随时沟通,最大限度减少混凝土到现场的停留时间,保证混凝土浇筑的连续性。
4.2.3施工工序
现场施工工序:放料—观察—控制放料速度—控制放料数量—人工找平—振捣—传力筋—三滚轴(5-8遍)— 找平器—抹刀收面(3遍)—喷洒养护剂—覆盖塑料布—覆盖土工布—凝结过程—揭开土工布和塑料布—切割施工缝—覆盖土工布—洒水养生(14天)。
混凝土到达现场后,根据坍落度大小控制放料速度和放料时间。如果混凝土过干,混凝土将无法放出,需运回拌和站重新调试,保持水比不变,增加水泥浆。根据现场调试的施工配合比,坍落度70-120mm的混凝土施工效果最好。
模板要在强度达到10MPa以上再进行拆除或者在养护24h后拆模,拆模过早容易造成掉边、缺角。掉边修复困难,造成连接筋位置出现裂纹(如图1、图2),甚至反射到路面严重的还会整个混凝土板裂透,要严格按照规定时间或者施工经验拆模,拆模过早还易造成板与板的施工缝出现不均匀的波浪线,这样易造成薄弱的环节断开出现坑槽(如图3)。
4.3 施工中裂缝类型及应对措施
4.3.1温差裂缝:在施工后发现裂纹主要由于晚上施工温度低,中午升温快,导致表面温度高混凝土凝固加快,混凝土收缩不能同步表面出现了裂缝(晚上9℃,12点混凝土浇筑结束,早晨6点钟还未凝固,中午11点凝固,中午达到25℃,用塑料布覆盖,早晨混凝土没有凝固,最后有开裂)。应对措施主要采用遮阳棚,选择黑色遮阳网,既经济有能抗风抗紫外线。
4.3.2高温裂缝:根据这里气候条件,分别做晚上和白天试验段,晚上和白天施工中同样洒了养护剂、塑料布和土工布覆盖,很明显每4米长出现4道裂纹(混凝土正常情况),有效的措施是避免在高温天气下浇筑混凝土,调整到夜间施工。
关键词:大风;干燥;严寒地区;混凝土;裂缝;控制
1导言
蒙古国是“一带一路”经济区的重要组成部分,公路对其国民经济的发展有着重要的影响作用。通过对当地已完工混凝土路面路况的调察发现,扎门乌德市附近的混凝土路面大部分存在开裂现象,局部裂缝还很严重,大大降低了路面通行的舒适度和安全性。为响应国家“一带一路”发展战略号召,将中国技术和标准带出国门,推向世界,展示我国施工管理水平,项目部针对当地混凝土路面存在这种情况的高度重视,自开始施工前就对路面混凝土施工方案进行了详细的策划,力争彻底解决这一难题。
2工程概况
2.1 工程简介
蒙古扎门乌德物流园项目为区域物流发展项目,位于蒙古国东南部东戈壁AIMAG(省)的扎门乌德市Soum。项目为物流设施(多式联运码头及辅助设施,包括海关和检疫检验),以及相关的基础设施(进场铁路、公路、电力线路、供水管道和污水处理设施和电信)的建设。项目位于扎门乌德西北方向5km位置,距离中国二连浩特海关约10km,其中厂区内混凝土道路约6.5公里。
2.2 自然条件
扎门乌德地区属干燥温暖气候带。当地历史最低气温可至-40°C,冻土深度为2.6米,夏季短暂干热,最高气温可达38°C,年平均降水量为250毫米,4~7月为大风沙尘天气,最高风速5~6级,有效施工时间为4~10月(约180天)。
3 混凝土路面裂缝产生的原因
裂缝产生的原因很多,主要受原材料、施工、养护等三方面影响较大。本项目施工过程中也是主要针对以上三方面进行了研究。
4 施工过程
4.1施工准备
4.1.1人员配备
拌和站操作手2名,工人2名,现场三滚轴摊铺机操作手1人,振动棒2人,混凝土摊铺2人,后方负责找平养护覆盖3人,根据实际情况,三滚轴和振动棒手可以混用,振动手还要负责卸料,现场技术员1名,负责現在施工技术、拌和站联系和质量监督,试验人员1名,负责现场和拌和站的混凝土生产过程质量控制。
4.1.2 机械配置
混凝土拌和站:采用泰安岳首筑路机械有限公司,型号HZS60混凝土拌和站。
三滚轴摊铺机:采用济宁市百一机械设备有限公司生产三滚轴1台。
罐车:2~3辆,施工中根据施工进度情况及时调整。
振动棒:采用50型混凝土振捣棒2台。
4.1.3 材料选择及配合比设计
材料的选择对混凝土的质量影响巨大,是工程质量的根本保证,施工时必须严格把关,确保原材料符合规范要求。
碎石:采用10mm~20mm碎石,选择单粒颗粒主要是避免碎石离析,并且使用10-~20mm碎石能够提高抗折强度,
机制砂:根据前期调查,本地区没有河沙及天然砂(荒漠地区有一部分断续的冲积砂,主要是碱含量高,含泥量高,经过筛分属于中砂,不能用于混凝土工程,主要是碱含量高切含泥量高),因此采用机制砂代替河砂。采用0mm~5mm机制砂,机制砂的好处是同样小于0.075颗粒含量砂浆抗压强度高于河砂。
水泥:采用蒙古国生产的OPC 425水泥,水泥的安定性合格。
外加剂:江苏超力建材科技有限公司生产的聚羧酸高效减水剂,减水率25%。
4.2 试验段施工
4.2.1拌和站控制:拌和过程中根据每天原材料的含水率确定施工配合比的实际用水量。确保理论配合比的每方用水量不改变。
4.2.2运输控制:采用罐车运输,在运输过程中尽量减少运输时间。为减少混凝凝土坍落度损失,采用现场技术员和拌和站操作员通过对讲机随时沟通,最大限度减少混凝土到现场的停留时间,保证混凝土浇筑的连续性。
4.2.3施工工序
现场施工工序:放料—观察—控制放料速度—控制放料数量—人工找平—振捣—传力筋—三滚轴(5-8遍)— 找平器—抹刀收面(3遍)—喷洒养护剂—覆盖塑料布—覆盖土工布—凝结过程—揭开土工布和塑料布—切割施工缝—覆盖土工布—洒水养生(14天)。
混凝土到达现场后,根据坍落度大小控制放料速度和放料时间。如果混凝土过干,混凝土将无法放出,需运回拌和站重新调试,保持水比不变,增加水泥浆。根据现场调试的施工配合比,坍落度70-120mm的混凝土施工效果最好。
模板要在强度达到10MPa以上再进行拆除或者在养护24h后拆模,拆模过早容易造成掉边、缺角。掉边修复困难,造成连接筋位置出现裂纹(如图1、图2),甚至反射到路面严重的还会整个混凝土板裂透,要严格按照规定时间或者施工经验拆模,拆模过早还易造成板与板的施工缝出现不均匀的波浪线,这样易造成薄弱的环节断开出现坑槽(如图3)。
4.3 施工中裂缝类型及应对措施
4.3.1温差裂缝:在施工后发现裂纹主要由于晚上施工温度低,中午升温快,导致表面温度高混凝土凝固加快,混凝土收缩不能同步表面出现了裂缝(晚上9℃,12点混凝土浇筑结束,早晨6点钟还未凝固,中午11点凝固,中午达到25℃,用塑料布覆盖,早晨混凝土没有凝固,最后有开裂)。应对措施主要采用遮阳棚,选择黑色遮阳网,既经济有能抗风抗紫外线。
4.3.2高温裂缝:根据这里气候条件,分别做晚上和白天试验段,晚上和白天施工中同样洒了养护剂、塑料布和土工布覆盖,很明显每4米长出现4道裂纹(混凝土正常情况),有效的措施是避免在高温天气下浇筑混凝土,调整到夜间施工。