路基填築壓實度超過100怎麽辦?
1保證了路基的最佳壓實度。
路基的沈降會削弱其強度,根本不可能使沈降不發生。即使路基壓實度達到98%,仍然會有2%的空隙率,有空隙就會有沈降。少量的沈降不會破壞路基。因此,為了保證路基有足夠的穩定性,必須將沈降減小到最小,特別是要避免影響嚴重的不均勻沈降。在高等級公路建設中,靠自然沈降來減少沈降是不合適的,尤其是工期短的工程,更不可能。即使采用加載預壓,也不經濟。
路基沈降有兩種情況:壹是地基軟弱且未得到適當加固,其承載力低於覆蓋其上的填土層的重力壓縮變形;二是填土層壓實不好,密實度小於設計要求,其強度必然不足,在自重和外力作用下會變形,密實度越小,變形越大。為減少地基沈降引起的路基變形,路基填築前,應先清除路基表面的作物、樹木、雜草和腐殖土,然後用重型壓路機進行多次碾壓,使路基壓實度不小於93%。
有300米路段地基較差(地基過濕),承載力小於1.2kg/cm2,車輛無法在地基上行走。路基填築時,要先加固地基,利用冬春季地下水位下降的時機,將地基土翻耕至30 cm深,曬幹,再摻入8%石灰碾壓密實。經檢測,地基壓實度達到90%以上。
為了使路基具有良好的密實度,提高其強度,減少路基的塑性變形和滲透系數,從而增加穩定性,最大限度地減少填土層的沈降,結合建設單位現有的碾壓設備,路基填築時采用“分層填築”和“薄層多壓”的方法,每層厚度不大於30cm。在k3+000~k3+100處填築壹段長100米、厚50cm的試驗段,填築層土質為粘性土。在最佳含水量下,用18噸振動壓路機(未達到設計要求)碾壓5遍後檢測壓實度小於93%,再碾壓10遍後再次檢測。相鄰的30厘米厚的填土有200米長。當用同樣的粘性土和碾壓機械進行第四遍碾壓時,壓實度已達到93%~95%。在50噸振動壓路機、強夯、強夯等大噸位壓實機械條件下,每層填築厚度可適當增加,具體層厚應根據不同機械通過試驗確定。為了保證強度均勻,必須強調“分層填築”,因為不同的層有不同的壓實要求。
2.提高基層單位的實力和穩定性
混凝土路面基層必須具有高剛度、強整體性和良好的水穩定性。常用的基層結構有石灰粉煤灰穩定碎石、石灰土、工業廢渣等半剛性基層。灰土應作為底基層,而不是作為水泥混凝土等高級路面的基層。石灰土的初始強度和水穩定性較低,同時幹縮和冷縮容易產生裂縫。從表層裂縫滲入的水,會使灰土基層表面水化,降低其強度,同時也容易使表層滑動。本道路工程采用水泥穩定碎石,其水穩定性好,優於石灰穩定土。本道路工程基層強度要求澆水7天,其飽和無側限抗壓強度> > 0.8mpa,28天應達到1.2mpa。本合同段試鋪的灰土底基層經檢測,壓實度、石灰劑量等指標均符合要求。只有當灰土飽水後,壹組試件僅在水中浸泡1~4小時時,試件全部松散,遠談不上強度。在這樣的基層上修建路面,最終會造成基層松動/滑移,使面層出現坑窪和開裂。
基層強度的均勻性和平整度對混凝土面板的質量有很大影響。如拌合不均勻,不同土混合使用,灰土過不了篩或碾壓不好,造成結塊多,平整度差,新老路基銜接處處理不好等。,會造成基層強度不均,平整度差,混凝土面板厚度不壹,由此產生的面板內部應力不均勻,混凝土板底部摩擦力增大,容易造成面板在溫度應力作用下斷裂。因此,在驗收交付的基層時,除了中華人民共和國交通部頒布的《公路工程質量檢驗評定標準》中規定的項目外,還應增加其他相關項目,以檢查基層的彎沈值、拌和均勻性和含水量,從而使基層能夠為混凝土板提供均勻穩定的支撐,防止翻漿和凍脹等不利影響。 保證路面的整體強度和平整度,達到延長混凝土路面使用壽命的目的。 3施工溫度對混凝土板的影響
3.1溫度裂縫的成因
混凝土硬化過程中,水泥釋放大量水化熱,內部溫度不斷升高,表面產生拉應力。在後期降溫過程中,由於基礎或老混凝土的約束,混凝土內部會出現拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面產生很大的拉應力。當這些拉應力超過混凝土的抗裂能力時,就會出現裂縫。很多混凝土內部濕度變化很小或很慢,但表面濕度可能變化很大或很劇烈,比如養護不好,有時幹有時濕,表面收縮變形受到內部混凝土的約束,往往會產生裂縫。混凝土是壹種脆性材料,其抗拉強度約為抗壓強度的1/10。短期荷載下的極限拉伸變形僅為(0.6 ~ 1.0) × 104,長期荷載下僅為(1.2 ~ 2.0 )×。由於原材料不均勻、水灰比不穩定、運輸和澆築過程中的離析等原因,同壹塊混凝土的抗拉強度不均勻,抗拉能力低的薄弱部位較多,容易產生裂縫。在鋼筋混凝土中,拉應力主要由鋼筋承擔,而混凝土只承受壓應力。如果拉應力發生在素混凝土中或鋼筋混凝土結構的邊緣,則必須由混凝土自身承擔。在壹般設計中,不需要拉應力或只需要很小的拉應力。
然而,混凝土在運行過程中從最高溫度冷卻到穩定溫度時,往往會在混凝土內部產生相當大的拉應力。有時溫度應力會超過其他外荷載引起的應力,因此掌握溫度應力的變化規律對合理的結構設計和施工極其重要。
3.2溫度應力分析
根據溫度應力的形成過程,可分為以下三個階段:
(1)前期:壹般從混凝土開始澆築到水泥放熱結束需要30天左右。這個階段有兩個特點,壹是水泥釋放大量水化熱,二是混凝土彈性模量變化劇烈。由於彈性模量的變化,在此期間混凝土中形成殘余應力。
(2)中期:從水泥放熱作用基本結束到混凝土冷卻到穩定溫度的時間。在此期間,溫度應力主要是由混凝土的冷卻和外界氣溫的變化引起的。這些應力與早期形成的殘余應力疊加,在此期間混凝土的彈性模量變化不大。
(3)後期:混凝土完全冷卻後的運行期。溫度應力主要是由外界氣溫變化引起的,這些應力與前兩種殘余應力疊加在壹起。
根據溫度應力產生的原因,可分為兩類:
(1)自生應力:無任何約束或完全靜態邊界的結構的溫度應力,在內部溫度呈非線性分布的情況下,由於結構本身的相互約束而產生。比如橋墩,結構尺寸比較大。混凝土冷卻時,表面溫度低,內部溫度高。表面出現拉應力,中間出現壓應力。
(2)約束應力:結構的全部或部分邊界受到外界約束而不能自由變形所產生的應力。如箱梁頂板混凝土、護欄混凝土等。
這兩種溫度應力往往與混凝土幹縮引起的應力共同作用。根據已知溫度準確分析溫度應力的分布和大小是壹項復雜的工作。在大多數情況下,這取決於模型試驗或數值計算。混凝土的徐變使溫度應力大大降低。在計算溫度應力時,必須考慮徐變的影響,具體的計算在此不再贅述。
3.3溫度控制和防止裂縫的措施
為了防止裂縫和減少溫度應力,我們可以控制溫度和改善約束條件。
(1)控制溫度的措施
1)改善骨料級配、向幹硬性混凝土中加入引氣劑或塑化劑等措施,以減少混凝土中的水泥用量;
2)拌制混凝土時,加水或用水冷卻碎石,以降低混凝土的澆築溫度;
3)炎熱天氣澆築混凝土時,減少澆築厚度,利用澆築標高散熱;
4)水管埋入混凝土中,引入冷水降溫;
5)確定合理的拆模時間,在氣溫驟降時進行表面保溫,避免混凝土表面出現急劇的溫度梯度;
6)寒冷季節施工時,長時間暴露在外的混凝土澆築塊或薄壁結構表面應采取保溫措施;
(2)改善約束條件的措施
1)合理分縫分塊;
2)避免地基波動過大;
3)合理安排施工工序,避免高差過大,側面長期暴露;
(3)添加添加劑
為了保證混凝土工程質量,防止開裂,提高混凝土的耐久性,正確使用外加劑也是減少開裂的措施之壹。例如,使用減水劑和抗裂劑,筆者在實踐中將其主要作用總結如下:
1)混凝土中存在大量的毛細通道。水蒸發後,毛細管內產生毛細管張力,使混凝土收縮變形。增大毛細管的孔徑可以降低毛細管的表面張力,但會降低混凝土的強度。這種表面張力理論早在20世紀60年代就在國際上得到認可。
2)水灰比是影響混凝土收縮的重要因素,使用減水防裂劑可使混凝土用水量降低25%。
3)水泥用量也是影響混凝土收縮的重要因素。摻加減水劑和抗裂劑的混凝土在保持混凝土強度的同時,水泥用量可減少65,438±05%,其體積可通過增加骨料用量來補充。
4)減水抗裂劑能提高水泥漿稠度,減少混凝土泌水,減少沈降變形。
5)提高水泥漿與骨料的粘結力,提高混凝土的抗裂性。
6)混凝土收縮時被約束產生拉應力,當拉應力大於混凝土的抗拉強度時就會產生裂縫。該減水抗裂劑能有效提高混凝土的抗拉強度,大大改善混凝土的抗裂性能。
7)外加劑能使混凝土具有良好的密實性,有效提高混凝土的抗碳化能力,降低碳化收縮。
8)摻有減水抗裂劑的混凝土緩凝時間適宜,能有效阻止水泥的快速水化放熱,避免水泥長期不凝結而引起的塑性收縮增加。
9)摻外加劑的混凝土和易性好,表面容易抹平,形成微膜,減少水分蒸發和幹縮。
許多外加劑具有緩凝、增加和易性和改善塑性的作用。在工程實踐中應該多做這方面的實驗對比和研究,可能比單純改善外部條件更簡單,更經濟。
4嚴格控制混凝土的配合比和水灰比。
混凝土的配合比和水灰比對強度起著重要的作用。壹般可以根據水灰比與強度的關系曲線計算選擇合理的配合比,但關鍵是要嚴格執行實際施工中采用的配合比,堅決杜絕不稱量就加料。
在道路工程中,根據不同廠家的水泥和現場實際采集的砂石,采用現場取樣和試配的方式,對各施工單位的配合比進行檢查檢驗。任何未經監理辦公室批準的配合比不得使用。規定統壹使用山東水泥廠生產的普通矽酸鹽水泥,不得隨意使用礦渣水泥澆築面板。水泥標號不小於425號,混凝土單位用量不大於320kg/m 3,水灰比不大於0.45,混凝土單位重量不小於2400kg/m3,含砂量控制在27-30%之間。混凝土試強比設計強度高10%,即抗壓強度大於33mpa,抗折強度大於5mpa。
發現幾塊斷板的28天抗折強度大多小於設計強度,部分混凝土單位質量小於2400kg/m 3,部分試件含有黃褐色斑點,說明砂料不幹凈帶有土粒。露天堆放的砂石會沾染泥土和雜物,不清除勢必影響混凝土質量。為此,監察室明確規定,砂子要過篩,石子要用鼓風機吹幹凈後才能進入攪拌設備。如果土壤中雜質含量超過5%,不容易吹幹凈,要加水沖洗,使雜質含量小於1%。
兩個伸縮縫之間盡量選擇同壹廠家生產的同種水泥。特別是伸縮縫處最好使用同壹批水泥,避免不同水泥對混凝土強度均勻性的影響。
每天在每個工作面上至少制作兩組試件,以檢查配合比和強度。夏季陰雨天氣,要隨時檢查砂石材料的含水量,調整混凝土的用水量。
5.應仔細制作混凝土路面的接縫。
關節根據其性質有不同的結構。接縫的質量直接關系到混凝土路面的使用效果。
5.1伸縮縫
混凝土在溫度升高時發生熱膨脹,容易損壞伸縮縫。根據有關資料,當混凝土的線膨脹系數a=1×10-5 (℃)且混凝土的彈性模量e=3×105kgf/cm2時,當混凝土板的溫度比澆築時高10℃時,伸縮縫處的應力σ為a.e .此時,如果施工時伸縮縫板和傳力桿的位置不正確,或傳力桿活動端不自由, 石塊等硬顆粒掉入接縫中,接縫兩側受力不均,面板會出現破損和錯位。
伸縮縫施工工藝復雜,要求高。不合格的伸縮縫會加重對面板的損壞,因此在伸縮縫施工時必須小心操作。伸縮縫應垂直於路面中心線。斜交橋涵時,應設置長度不小於3塊板(約15m)的漸變段,以逐漸調整接縫方向,漸變段應設置鋼筋網和傳力鋼筋。縫壁必須上下垂直,縫寬壹致。
伸縮縫傳力桿在水平和垂直兩個方向都應定位正確,固定傳力桿必須平行於板面和道路中心線。固定方法應按照《水泥混凝土路面施工規範》第4.6.1條規定的頂木模固定法和小支撐法施工。傳力桿的可移動端應該可以自由移動,這樣面板在膨脹或收縮時不會被損壞或撕裂。準備傳力桿時,兩端應鋸掉,不應切斷,以保持完整的圓形截面,達到端部光滑無刺角。活動端應由穩定性好的石油瀝青制成。加熱到110℃後,將桿的壹端浸泡在熱瀝青中2分鐘以上。貼在桿端的熱瀝青膜不要太厚,再用滑石粉滾壹下,防止粘連。安裝時,要求將傳力桿的活動端放入套管內,然後用塑料布包裹並纏繞在傳力桿上,防止混凝土砂漿進入套管內。
5.2縱向接縫
制作平豎縫很簡單,兩塊板處的縱縫用螺紋鋼筋制作的拉桿連接,拉桿的位置在1/2板厚處。縱向接縫的側面應均勻塗刷2-3遍石油瀝青,但不得在螺紋鋼筋的拉桿上塗刷熱瀝青。
5.3收縮縫
為了抵抗混凝土的冷收縮應力,應采用切縫法。有時也壹起使用壓縫法,即先每隔25米壓壹個縫,然後每隔5米切壹個縫,防止混凝土面板過早開裂。比如有壹次澆註壹批面板,斷了壹塊。三天後,巖芯取樣顯示,基底平坦且未受損,面板達到設計厚度且均勻。養護28天後,對試件進行強度測試和計算,滿足設計要求。根據現場報告,切縫不及時。
如果壓縫施工工藝不精細,容易導致壓縫處平整度差,縫邊混凝土易破損,壹般不推薦。《建築規範》明確規定,機場、高速公路必須采用狹縫法。
本節所有工程均采用狹縫法制作縮縫。
切縫法主要是用切縫機進行切割。操作時,接縫寬度應壹致。壹般縫寬6-8 mm,如果縫太窄,很難填縫。但目前市場上銷售的是4mm厚的鋸片,使得縫寬趨於變窄。接縫深度不小於4cm(有資料建議深度不小於1/3的厚度),深度要壹致,防止兩端深度不均勻。切縫時間要及時,混凝土過早破損,面板過晚破損。壹般情況下,混凝土達到設計強度的25 ~ 30%為宜。目前有的單位采取250 ~ 300個溫度小時來掌握割縫時間(澆築後時間與日平均溫度的乘積)。外觀要美觀整潔,相鄰的縮縫要對齊,水平曲線要根據寂寞程度分成等份。
5.4施工縫
其位置應與伸縮縫和縮縫的設計位置壹致,其設置方法和要求與伸縮縫相同。應盡可能減少施工縫。在目前沒有機械化施工的情況下,大部分都是人工操作,每個工作面每天的進度壹般是150 ~ 200米,所以這種施工縫實際上已經成為了伸縮縫的形式。
5.5接縫填充
接縫填築是壹個細致的過程,其質量直接影響路面的使用和行車的效果。近年來,隨著混凝土路面建設的增加,其重要性逐漸被人們所認識。
接縫填充應在混凝土養護期結束後立即進行。填縫時要將縫隙吹幹凈,縫隙要幹燥,以促進接縫材料與縫壁緊密結合,不滲水。
常用的填縫材料有:PVC水泥、瀝青橡膠、瀝青混合料;此外還有聚氨酯焦油、聚氨酯整皮微孔泡沫、中空橡膠填縫帶,由於價格較高,應用不廣泛。在長潮路改造工程中,推薦使用PVC水泥和瀝青橡膠作為填縫料。PVC水泥具有良好的耐熱性和低溫可塑性。據相關資料顯示,在-40℃下仍有壹定的伸長率,且價格適中,成品在江蘇鎮江銷售,使用更方便。瀝青橡膠使用方便,價格適中,但低溫延度小於PVC橡膠。瀝青混合料需要自己配制,往往因為配比不當效果不好,導致夏季高溫時溢出,低溫時填充量低。
伸縮縫下部的嵌條壹般采用已經腐蝕而不產生接縫劈裂變形的軟木板和瀝青橡膠嵌條。Xi安林產化工廠研制的軟木非擠壓凸縫延伸填料膨脹率高,已通過有關部門鑒定推廣。伸縮縫上部4cm間隙用PVC水泥填充。我們在這壹段工程中都使用填縫料。6重視混凝土的早期養護實踐證明,混凝土最常見的裂縫是深淺不壹的表面裂縫,其主要原因是溫度梯度。寒冷地區氣溫驟降也容易形成裂縫。因此,混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤為重要。
從溫度應力的角度來看,保溫應滿足以下要求:①防止混凝土內外溫差和混凝土表面的梯度,防止表面裂縫;(2)為防止混凝土受凍,應盡量使混凝土施工時的最低溫度不低於混凝土使用壽命期間的穩定溫度;(3)防止舊混凝土過冷,以減少新老混凝土之間的約束。
混凝土早期養護的主要目的是保持適宜的溫度和濕度條件,從而達到以下兩個效果。壹方面,它保護混凝土免受不利的溫度和濕度變形,防止有害的冷收縮和幹收縮。壹方面,水泥的水化順利進行,以達到設計的強度和抗裂性。
合適的溫度和濕度條件是相互關聯的。混凝土的保溫措施往往具有保濕作用。
理論上,新拌混凝土的含水量完全可以滿足水泥水化的要求。但由於蒸發等原因,往往造成水分流失,從而延緩或阻止水泥的水化,而表層混凝土最容易也最直接地受到這種不利影響。因此,混凝土澆築後的最初幾天是養護的關鍵時期,施工中應多加註意。