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當前經濟發展的多元化,促進了公路道橋工程建設的快速開發與規劃,基于水泥混凝土具有整體性強度穩定的技術優勢,采用水泥混凝土材料進行公路路面裝鋪,成為推動城鄉經濟發展的重要路面施工形式。由于水泥混凝土路面修筑的成本相對較大,路面材料耐磨抗沖刷性能較弱,在嚴重荷載反復使用下往往會造成路面面板發生磨耗開裂、斷板剝落、缺棱掉角或起拱塌陷等嚴重病害,影響路面行車安全與舒適性的使用性能及壽命。科學分析影響水泥混凝土路面使用性能的因素,探究其相應措施,對于延長路面使用壽命,提高其綜合效益意義深遠。1.水泥混凝土路面的受力性能特征
當前施工技術條件下,水泥混凝土路面是針對公路結構采用水泥、集料、砂和水等相關材料按照一定級配比例進行混合拌制后,采用攤鋪、振搗施工技術進行裝鋪形成的路面結構。
水泥混凝土路面的整體性結構強度較高,承載擴散能力強,沒有車轍現象發生;構成水泥混凝土路面的材料通常屬于無機膠凝材料,強度高、硬度大,耐老化、無污染,具有較高的水穩性,在暴雨及短期浸水條件下,不影響路面行車性能;水泥混凝土路面的平整度及使用期限保持時間較長。
2.影響水泥混凝土路面使用壽命的因素
2.1 水泥材料因素的影響
由于生產技術的落差,當前很多水泥的物化性質及型號質量不盡相同,一般來說,水泥質量的高低直接影響著混疑土路面的強度性能,使用不同批號生產的特別是不同標號質量的水泥混用,其強度性能得不到保障;另外,水泥中的硅鋁酸鈣等化學成分級其它有害雜質含量過多,會致使水泥混凝土穩定性降低,產生過大的收縮應力,增大了水泥混凝土路面產生早期裂縫的可能性。
2.2 骨料質量因素的影響
作為水泥混凝土路面的重要材料,骨料在路面結構中發揮著骨架支撐作用,特別是對于骨料中相關粗質集料的針片狀石子含量過高,耐壓度不高時會造成路面結構孔隙率較大,使用偏細砂料時會使水泥混凝土收縮值增大,如果骨料中二氧化硅等活性材料過多,會與水泥中堿性氧化物發生反應生成凝膠狀體,吸水膨脹后導致路面板體開裂和破壞,將會較大程度的影響水泥混凝土路面使用性能。
2.3 路基強度因素的影響
路基是公路結構中發揮承載性能的重要部分,其強度性能及穩定性,對于水泥混凝土路面的使用壽命影響極大,路基開挖回填夯筑施工過程中如果使用了沼澤淤泥土等不適宜材料,基層混合料松鋪、碾壓施工強度不均勻,平整度與密實度控制不足,對于松軟塑性性等不良土質處理不當,排水施工不合理,會造成路基穩固性不強而發生沉陷、滑移或塌方等現象,影響其路面性能。
2.4 施工技術工藝的影響
水泥混凝土路面屬于密實性板體結構,施工技術中各環節的質量控制對于水泥混凝土路面使用性能影響極為關鍵。基層路面施工設計方案的科學合理性,施工參數與水灰比級配控制不嚴,混凝土拌制、攤鋪,振搗施工中離析現象嚴重,水分散失過快,振搗次數太多或出現漏振現象,高填方路段基層壓實強度不足,切縫處理不及時,養護管理措施不到位等等都會對混凝土路面使用性能造成影響。
2.5外部環境因素的影響
溫度與濕度等自然環境因素對于水泥混凝土路面的使用性能的影響尤為明顯,施工過程中水分蒸發過快以及水化熱溫度變化過大對于體積或面積較大的水泥混凝土路面硬化形成內脹外縮效應,從而產生相應的溫度應力造成水泥混凝土路面出現早期裂縫。路面施工完畢初期,如果對于路面養護管理措施不夠,將會發生溫縮或干縮應力,交通開放過早,造成裂縫產生影響其使用壽命。
3.提高水泥混凝土路面使用壽命的措施
3.1 加強施工材料質量控制
水泥混凝土路面施工前要對水泥、砂石、集料、等等施工材料進行合理的物化性質優化選擇,嚴格控制其質量性能,粒徑尺寸、純凈度以及耐壓度預測,嚴格按照施工設計參數方案進行材料級配混合,骨料選用盡量選擇級配適宜、雜質較少、活性氧化物質較少的材料,保障水泥混凝土路面施工強度需求。
3.2 加強施工技術程序控制
施工時要嚴格控制設計方案,特別注重混凝土拌合與振搗施工,加強路基施工排水、壓實處理,增強其穩定性,控制水泥水灰比的拌合時間以及均勻度,適量控制路面面板厚度及均勻度,避免施工過程中發生嚴重的離析現象,優化養生措施,及時進行切縫與養護處理,防止路面早期裂縫發生。
3.3 加強路基強度施工控制
水泥路機施工時要合理選擇粉煤灰與石灰土等施工材料性能,嚴格處理開挖回填路段的夯實度,對于基層表面松鋪材料的厚度與壓實需要均勻,合理設置排水設施,控制路面基層平整度,根據不同路段的地質水文以及自然環境變化情況,加強路基軟土不良施工地段的穩固性保障控制,防止路基出現沉陷塌方病害。
3.4 加強水泥路面養護管理
水泥混凝土為水硬性材料,養護期較長,施工和養護用水量大。路面板體遭到破壞后進行修補相對麻煩困難,在施工完畢后應采用合理的養護措施及時進行灑水養護,避免在高溫和大風天氣下造成水泥混凝土表面迅速失水引起水泥混凝土表面干縮,產生表面裂紋,影響路面使用效果。
結束語:
總之,公路交通建設作為國民經濟的重要基礎,是促進現代經濟快速發展的重要標志性體現。采用水泥混凝土進行路面鋪筑是當前城鄉道路工程開發中重要的施工工藝,加強施工技術材料控制,延長水泥混凝土路面使用期限,是提高當前公路管理水平的重要體現。
參考文獻:
[1] 李建忠《淺析水泥混凝與路面使用壽命的提高措施》中國科技財富 2011
[2] 陶坤《影響農村公路水泥混凝土路面使用壽命的主要因素及對策》黑龍江交通科技 2009