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摘要:目前我国已正式进入第十三个五年计划,根据规划目标,到2020年,我国将通过建立互联互通的道路交通网络,城市建成区路网密度达到8公里/平放公里以上。在此背景下,严把市政道路施工工程质量关,避免因施工或后期使用过程中存在裂缝等质量问题而对人民的美好生活造成影响至关重要。本文也将对市政道路施工中对路面裂缝的控制措施进行分析探讨。
关键词:市政道路;裂缝;成因;防治
1、市政道路裂缝危害
一般来说,道路施工和使用过程中产生的裂缝对正常的交通行驶并不会造成太大的影响,但是随着使用年限的增加,尤其是基层质量控制不到位,往往会造成裂缝规模进一步扩大。路面的横纵向裂缝的不断交错,会让路面板形成独立的板块,一旦被地表水侵蚀,再加上载重车辆的碾压,极易出现道路唧泥等质量问题,重则出现路面板粉碎、塌陷,无法正常通行。
2、市政道路裂缝的常见成因
2.1施工过程中对基层处理不当
对基层的处理上,可以分为软土地基处理不当,路基压实度不足以及材料质量问题。
2.1.1软土路基作为道路施工过程中的常见地质,存在含水量高,孔隙比大,有明显的流变性和高压缩性等特征。如果基层施工时未对软土地基采取有效的处理措施,如排水、换填等处理措施,在后期的使用过程中,极易出现路面地基沉降问题,继而导致路面板在荷载的压力下出现裂缝问题。
2.1.2根据《城镇道路工程施工与质量验收规范》,城市快速路及主干路路基挖方及80cm以内填方压实度需要达到96%以上,且根据填方厚度需要进行分层碾压。如路基压实度不足,土壤空隙较大,路面在使用过程中易受水等侵蚀发生土质挤压空间扩大,最终导致路基水土流失及沉降的发生。
2.1.3施工材料质量往往也是造成裂缝的一个重要原因,如施工过程中监管不到位,很容易因盲目赶进度等原因采用不符合要求的施工材料,导致路基施工质量的下降,久而久之则会出现裂缝现象。
2.2砼路面施工及养护不到位
2.2.1砼路面施工过程中,砼的配合比要求至关重要,配合比设计直接影响着砼的抗拉强度,是造成砼开裂的不可忽视的原因。如砼拌和过程中,水泥用量过大,水灰比大,会影响砼塌落度,进而导致收缩度变大,产生较多的干缩裂缝,影响路面强度。此外,在砼水灰比不变的情况下,水泥浆和砂浆含量较多时,其极限拉伸值也较大,因此,如果采用过大的石料,也容易产生裂缝。
2.2.2砼路面的养护对其早期强度的增长和防止收缩裂缝极为重要。所以在表面收浆后必须要即时的覆盖和洒水养护。如果养护不到位,高温或大风天,路面的水分会加速蒸发,导致砼体积收缩。由于早期的砼强度较低,在收缩拉应力的作用下易产生开裂。一般情况下,实际养护天数根据混凝土强度情况而定,14-21天为宜。
2.3温缩裂缝(疲劳性开裂)
温缩裂缝等使用过程中产生的重复应力造成的疲劳性开裂,也是较为常见的裂缝种类。低温开裂是指低温条件下,砼内部应力不足以适应温度应力的增长,温度下降的应力超过了砼的极限抗拉强度,进而造成了砼结构开裂,这种裂缝多由路表开始,并逐渐向内部延伸,是路面进一步破坏。
3、裂缝防止措施
针对以上常见问题,最重要的是严把施工质量关,严格按照国家相关规范控制施工过程中的各项流程。具体可采取的措施如下:
3.1加强施工过程管理
施工管理人员作为现场施工质量的直接管控者,工作成效的好坏直接影响了整个工程的质量。在整个工程建设期间,对施工过程和施工质量的有效管理,能够有效的减少各类问题的发生。根据工程特点,需要选取合适的施工技术,制定相应的施工方案,严格按照图纸、规范进行施工,避免因施工过程中的偏差和技术规程执行的缺失影响整体质量;
3.2施工样板引路
在大面积施工前,路基段施工不同填料应选取具有代表性的地段作为试验段,进行摊铺压实工艺试验,土方路堤必须根据设计断面分层填筑,分层压实。选择的填料应选择当地稳定性好且具有一定强度的土石,不得使用淤泥,沼泽土、冻土。对于土体达不到要求的,则需要添加外加剂,如石灰等,改良土质性质,以满足设计要求的力学性能。
3.3软土路基处理
对软土路基段,可采用塑料排水板、沙井等形式,通过在软粘土层中形成有效的竖向排水通道,构成完整的地基排水系统,对软土地基中所含的水分进行牌坊,从而实现对软土路基段的加固处理。
3.4施工材料把关
为保证道路施工的质量可靠性,施工材料的质量控制是基础。首选,施工人员在材料进场时需严格执行材料的检验规范要求,对进场材料进行抽样送检,并留存响应记录。对于砼进场后应按照技术规范要求进行塌落度试验,确保材料符合设计要求。对于不合格的材料应坚决清退出场,来确保工程质量的良好效果。
3.5加强养护工作
市政道路裂缝,有较大部分是在施工结束后才产生的。前文中也分析过,养护不到位导致的干缩应力极易导致砼表面出现干缩裂缝。在砼表面收光后,需及时对表面实施薄膜或毛毡覆盖,并及时洒水,频率为砼前三天每两个小时一次,之后可根据现场实际情况,酌情减少洒水次数。对于养护不到位已经产生的裂缝,应进行补救措施。养护过程中,需要对砼路面板进行切缝,切缝时间一般在砼自身强度达到30%即可,采取跳跃式切缝方式,有效降低路面板的裂缝发生率和断板率。
3.6新材料的应用
对于大体积砼,可适当掺入一定量的钢纤维。相对于一般的砼,掺入钢纤维后对其的力学性能有着显著的提高,强度和重量比值将会有很大的提升,同时抗拉、抗压、抗弯能力均会有显著增强。在高规格市政道路施工过程中加入钢纤维,抗裂性能和抗疲劳性能明显提升,裂缝能够收到有效的控制。在一定程度上能够有效的减少养护期间和后期使用过程中产生的裂缝问题。
3.7设计考虑充足
疲劳性裂缝产生,往往由于设计考核不充足,如地域温差较大,实际荷载远超设计荷载。所以在设计阶段,需要着重注意以下几点:
3.7.1设计前对该道路的行车荷载有详细的规划,并预留未来可能存在的如行驶重型货车的荷载量,避免因远期规划交通量的大大提升导致设计荷载严重不足。
3.7.2路面基层材料应选用强度高、收缩性小和抗冲刷能力强的水泥稳定粒料或石灰、粉煤灰稳定粒料,以减少低温收缩裂缝的发生。
3.7.3选择抗开裂性能较好的优质沥青,如沥青玛蹄脂碎石(SMA),同时确保采用合适的沥青面层厚度,确保半刚性基层在使用期间不产生或少产生干缩裂缝和温缩裂缝。
结束语
总而言之,裂缝作为市政道路施工及运营阶段常常出现的质量问题,严重影响了行车体验以及道路使用寿命,对国家资源造成了极大的浪费。针对以上常见的裂缝问题,应该从设计、施工、材料工艺等多个方面对产品质量进行把控,同时通过将裂缝处置重点进行前置,以预防为主,防止结合的工作思路,最终实现裂缝的有效控制。
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