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水泥混凝土路面內部裂縫的成因

水泥混凝土路面內部裂縫的原因有:

1.路面厚度設計問題

路面厚度設計的依據是設計期內的累計當量軸次。筆者認為,無論是按照標準車軸重還是按照非標準車軸重計算,車輛的實際軸重都遠大於設計軸重。由此可知,設計路面的實際等效軸次遠大於作為其設計依據的設計年累計等效軸次。也就是說,現階段新建路面早期開裂損壞的癥結之壹是公路在短時間內(如1 ~ 2年)達到了設計壽命內的累計當量軸數。

2.基層影響

基層的強度和穩定性與面層的強度和穩定性相關。基層松鋪系數(或標高)控制不嚴,導致二次修補層。由於二次修補層不能與下層基層緊密結合,厚度小,容易松散,進而造成路面損壞。地基強度不均勻、路基填料混雜或壓實不良會導致不均勻沈降和基層平整度差,導致混凝土面層厚度不均勻、分散性大,在交通荷載和溫度翹曲應力作用下會使路面應力集中。當應力超過極限強度時,在薄弱厚度處會產生裂縫。

3.路面人孔和管道的影響

(1)路面人孔周圍塘渣(風化石與土的混合物;礦渣是爆破後的碎石,顆粒較大,是土石混合體。)填充是實際施工中的薄弱環節。推土機推塘渣時,施工單位往往把大塊的塘渣推到檢查井邊上,同時壓路機很少壓到這裏,造成受力薄弱區。在實際施工中,路面裂縫大多發生在檢查井處。

(2)路面上的雨汙水管道滲漏會沖刷路基,尤其是流沙。

4.混凝土質量的影響

(1)不同標號和品種的水泥混合時,硬化時間和收縮量不同,也會形成裂縫。

(2)骨料質量的影響。

(3)混合質量的影響。如果攪拌時間過短,攪拌不均勻,導致表面強度差異大,硬化時間不同,收縮不同,從而產生裂縫;攪拌時間過長,骨料容易破碎分離,影響混凝土強度。

(4)振搗質量的影響。振搗不充分容易導致混凝土出現氣孔、蜂窩,在交通荷載和自然因素的作用下,導致應力集中,產生裂縫;如果振動過度,粗骨料會下沈,混凝土會離析,從而影響其強度。

(5)維修的影響。混凝土的養護對其早期強度增長和防止收縮裂縫非常重要。因此,必須加強混凝土的早期養護,在手工灌漿後盡快在表面覆蓋和噴水。同時,必須保證固化時間。實際養護天數取決於混凝土強度的增長,壹般應為14 ~ 21天。

5.橫向縮縫質量的影響

設置橫向縮縫的目的是減少收縮應力和翹曲應力。開槽施工是混凝土施工的重要環節。如果不嚴格控制,很容易導致裂縫。

(1)切割時間。當混凝土達到設計強度的25% ~ 30%時,應采用切縫機進行切割。切縫過早,粗骨料會跳出砂漿;如果切縫太晚,拉應力大於混凝土允許值,混凝土板就會開裂。溫度高,混凝土強度增長快,切割時間要提前。溫差大,切割時間要早壹些。剪縫時間的總原則是“盡早剪,宜早不宜遲”。應采用型號小、轉速快、振動小的縫紉機,混凝土澆築後幾小時內即可切割。

(2)切削深度。切割深度應控制在板厚的1/4 ~ 1/5。如果切削深度過深,則難以保證板間的荷載傳遞能力。切得太淺,混凝土截面強度削弱不夠,表面會出現不規則裂縫。

(3)接頭材料。接縫材料是保證混凝土板正常使用的主要成分。如果處理不好,很容易出現問題。

6.拉桿和傳力桿的影響

伸縮縫傳力桿的質量控制有兩個要點:壹是傳力桿的壹端應塗上瀝青並套好,以保證其伸縮距離;第二,傳力桿必須與路面平行,以保證其伸縮方向。前者處理不好,接頭端的混凝土就會開裂。傳力桿與路面不平行,當混凝土板膨脹收縮時,傳力桿在混凝土板上產生壓應力,導致混凝土板開裂。

(1)橫向施工縫傳力桿。橫向施工縫傳力桿采用圓鋼,壹半塗瀝青,允許滑動。在實際應用中,施工單位為了方便,往往使用不含瀝青的螺紋鋼。施工縫兩側混凝土澆築時間不同,凝結過程中產生的收縮不同步,傳力桿無法伸縮,形成薄弱環節。當混凝土板在荷載或自然因素的作用下收縮時,這個薄弱環節就會產生裂縫。

(2)縱縫拉桿。縱縫壹般有縱向縮縫和縱向施工縫兩種,兩種縱縫都應設置拉桿。拉桿應采用鋼筋制作,長度應符合設計要求,以保證拉桿與混凝土之間的粘結,同時還應保證拉桿的直徑和間距。這樣拉桿就不能提供足夠的拉力,當混凝土面板收縮時,縱縫被拉開形成裂縫。

7.溫度變化引起的裂縫

混凝土具有熱脹冷縮的特性。當外部環境或內部溫度發生變化時,混凝土會發生變形。如果限制變形,結構中就會產生應力,當應力超過混凝土的抗拉強度時,就會產生溫度裂縫。溫度裂縫與其他裂縫的主要區別在於,它會隨著溫度的變化而膨脹或閉合。引起溫度變化的主要因素有年溫差、日照、突然降溫、水化熱、蒸汽養護或冬季施工措施不當。

8.過早開放交通

通車太早,混凝土強度還低,不足以承受交通荷載。在荷載作用下,混凝土路面容易產生裂縫。

綜上所述,水泥混凝土路面裂縫產生的原因不僅與路面形成前的環節如設計、施工有關,還與路面形成後的使用和養護密切相關。因此,為了消除水泥混凝土路面開裂這壹質量通病,延長水泥混凝土路面的使用壽命,提高投資效益,需要設計、施工、養護管理各方各負其責,分別把關,按照行業規範和標準,結合工程實際,嚴格履行各自的職能。我相信這個頑疾壹定會治好的。