路面砼裂缝的原因(精选7篇)
1.路面砼裂缝的原因 篇一
近年来, 高速公路建设管理水平不断提高, 质量控制也在不断加强, 逐渐向标准化、规范化靠拢, 但仍有不少项目交工运营后, 很快又会出现不同程度的病害, 尤其以裂缝产生最为突出, 给运营安全和路面养护带来挑战。如何有效地抑制或减少裂缝的产生, 更好地加强施工过程控制, 成为大家关注的要点。下面笔者通过参加过几条新建和改 (扩) 建高速公路的切身体会, 谈谈高速公路沥青混凝土路面裂缝成因及控制措施。
1 裂缝形成机理
通过对已通车运营的高速公路沥青砼路面裂缝调查发现, 半刚性水稳基层反射裂缝扩散是形成和引起沥青路面裂缝的主要根源。对于半刚性水稳基层来说, 其裂缝分为:一是半刚性基层材料自身的温缩和干缩特性造成的裂缝。近年来, 随着半刚性基层厚度的增加, 在季节性差异和南北气候差异的作用下, 其内部形成温度梯度。在失水量方面, 由于表层大, 深层较小, 进而在两者之间形成了失水梯度, 进一步出现温缩和干缩应力, 在两者的影响下, 产生相应的收缩应力。当然, 施工过程中含水量及水泥剂量波动也是在所难免, 成型后含水量波动面与含水量适中界面处以及水泥剂量波动与水泥剂量适中界面处同样也会产生温缩和干缩应力。二是在气温急剧下降情况下, 对于厚度超过8~10cm的沥青路面面层来说, 容易产生温缩裂缝。可见沥青面层的温缩同样也存在上述病害模式, 即温度梯度。与温缩应力相比, 当沥青路面面层材料的应力较小时, 便会产生温缩裂缝。
2 预防和处治裂缝的措施
通过对沥青面层裂缝形成机理进行分析, 可知, 当气温急剧下降时, 在厚度较大的沥青面层的内部就会产生相应的温缩应力。当底部对上部面层的摩阻约束力较小时, 对于沥青面层来说, 这时就会产生温缩裂缝。如果沥青面层与基层两者之间结合比较好, 并且能够形成摩阻体系, 对沥青面层的收缩变形就能进行制约。做好透封层、粘层施工, 特别是控制好改性乳化沥青洒布量和集料撒布量是减少温缩裂缝的又一重要途径。
对于水稳基层来说, 如果已经出现收缩裂缝, 在这种情况下, 为了避免基层裂缝传播到沥青面层, 在对透封层进行施工前, 通常采用自粘式玻璃纤维格栅或粘贴聚酯玻纤布对透封层进行处理。对于自粘式玻璃纤维格栅或聚酯玻纤布来说, 凭借自身优越的抗拉强度和较低的延伸率, 将其铺入沥青面层后, 能够与沥青面层相互咬合, 进一步增强抗拉强度。另外, 自粘式玻璃纤维格栅各向同性, 在一定宽度范围内反射裂缝分散, 进一步降低裂缝处的应力集中现象。在水稳与桥头搭板或隧道搭板的接头处粘贴聚酯玻纤布可有效预防温宿差异变形及应力变形扩展至沥青面层, 建议推广应用。
基层 (底基层) 施工过程中, 要采取措施严格控制混合料含水量, 细集料要设置防雨大棚, 拌和含水量要根据天气、温度变化做出适当的微调。不仅要随时抽检, 还要每天检查控制室打印记录。水泥剂量的控制要稳定, 切忌采用加大水泥剂量以提高水稳强度的错误认识和做法。保证足够的养生时间, 确保适宜的养生条件也很重要, 很多施工单位不重视养生, 结果造成温缩和干缩裂缝重叠产生, 教训之深刻, 必须加以警醒和切实转变观念。
3 施工工艺
3.1 裂缝出现
(1) 对基层表面, 在进行喷洒透层前, 通过采用自动收集强力清扫车进行全面清扫, 进而在一定程度上提高透层的渗透性和防水层的粘结效果。如果“清除”达不到规定要求, 则通过人工的方式, 利用钢刷进行清扫, 同时配合高压水进行冲洗, 使基层顶面集料颗粒出现部分外露, 通过凿毛或微铣铇的方式对部分基层光面处进行处理, 处理结果以露出水稳骨料为准。
(2) 对于改性乳化沥青, 通常采用智能型沥青洒布机进行喷洒, 洒布前, 对基层进行洒水湿润处理。改性乳化沥青洒布量控制在0.8~1.0kg/m2, 透层的粘度稀释比例要适中 (沥青含量为60%) , 不能太高或太低, 这是因为:如果太高影响渗透, 如果太低到造成渗透达不到预期的效果, 渗透深度通常情况下要超过5mm。在基层表面, 需要对透层进行固化成型处理, 并且不留浮油, 同时对多余的透层沥青堆积层进行清除。
(3) 待透层洒布改性乳化沥青开始破乳后, 即可进行“钉子石”的撒布。很多地方也称之为下封层, 通常采用5~10mm单粒级碎石, 进而在一定程度上提高基层与沥青面层之间的摩阻力, 同时对沥青面层的收缩应力进行制约, 进一步减少裂缝。碎石撒布量控制在1000m2/3m3, 对于碎石需要进行过筛处理, 确保粒级符合设计要求, 碎石撒布前应过沥青混凝土拌合楼预拌, 其中粉尘等杂质含量控制在1%, 进而巩固和强化下封层撒布碎石与沥青下面层之间的粘结性能。在撒布碎石的过程中, 撒布车要倒向行驶, 行车速度控制在2.5km/h, 同时确保撒布的均匀性。碎石对沥青膜的覆盖率严格控制在70%~80%, 避免覆盖过少造成压路机粘轮, 集料撒布后立即用胶轮压路机碾压一至二遍。随着科技的进步, 现在已普遍采用智能式同步封层车来施工和控制。改性乳化沥青洒布量宜通过试验段确定, 一般在1.5%-1.8%之间。碎石撒布在桥头搭板处、接缝处或因运料车来回行驶等原因造成对沥青膜的破坏之后应采用人工补缺。
(4) 撒布完5~10mm单粒级碎石后, 通过胶轮压路机进行碾压, 碾压遍数一般为两遍。完成碾压后, 用10t汽车以50km/h速度进行急刹车对已成型的改性沥青下封层进行检测, 合格的标准是试验过程中改性沥青下封层不卷起、脱落。洒布改性沥青时, 温度一般控制在170~185℃;在撒布过程中, 保证智能型洒布车喷洒管垂直于路面, 并且喷出的乳化沥青施工面完全重叠。均匀洒布, 不能出现露白。及时用人工对不足之处或斜交桥头两端进行辅助处理、补洒。
3.2 裂缝出现后
(1) 在基层清扫后步行详细调查裂缝, 确保裂缝不遗漏, 并做好裂缝位置、走向、缝宽、缝深、缝长等记录。基层裂缝处着重处理, 保证缝内洁净无杂物, 清理完毕后向裂缝内灌注高强改性沥青, 其灌注深度为缝深的2/3。对于橫缝, 清缝时靠近路肩、中分带路缘石处是否清扫到位应是检查要点;对于纵缝, 还要通过取芯进一步分析原因, 特别是纵向通缝的处理更要慎重, 必要时采用双层玻纤格栅处治。
(2) 清理基层裂缝后, 将自粘式玻纤格栅铺设在上面, 铺设宽度控制在100cm~150cm, 裂缝两侧延伸50cm, 长度方面横向满铺。
(3) 应派专人对铺设完的自粘式玻纤格栅进行维护, 进行下封层施工时, 洒布车及运输车在上面行驶时不可急转弯、掉头。
(4) 近年来有些地区已经很少使用铺设玻纤格栅, 而改为铺设聚酯纤维布。铺设聚酯玻纤布工艺与玻纤格栅工艺有所差别, 具体表现在:1) 因聚酯玻纤布不是自粘式, 故张贴前应将已清理验收过的裂缝先行灌缝, 而后在聚酯玻纤布布设全宽范围内 (国内聚酯玻纤布宽度规格大致有1.1m、1.2m、1.26m、1.3m、1.4m这几个宽度) 喷洒雾状热沥青, 进而将聚酯玻纤布整平拉直覆盖在刚喷洒过的热沥青上面, 然后再用与聚酯玻纤布等宽的滚筒由裂缝一端向另一端匀速滚动, 使玻纤布与裂缝基层紧密粘贴。2) 热沥青或改性沥青的加热温度要达到180℃±10℃, 为避免喷洒车气雾喷头受阻, 喷洒前要用导热油对喷头和管道进行疏通, 确保雾状热沥青喷洒作业顺利。3) 雾状热沥青喷洒量控制在0.6~0.8kg/m2为宜, 切忌超喷, 避免热沥青渗过玻纤布形成活动面“夹层”, 降低或影响粘结效果。
4 结语
上述措施目前在笔者所参建的几条新建或改建的高速公路路面上都得到了广泛的应用而且均取得了很好的效果, 南 (京) 洛 (阳) 高速安徽界阜蚌段段改建后三年未出现一道裂缝, 收到了非常好的效果。这里需强调几点:
(1) 通过增设自粘式玻璃纤维格栅或玻纤布, 对于基层裂缝处应力集中现象可以有效消解, 防止裂缝传递反射到面层, 减少产生反射裂缝。虽然加大了投资的力度, 但为以后养护或缺陷修补节约了大量资金;
(2) 不要只关注沥青路面面层, 对于改性沥青透层、下封层的施工同样重要, 改性沥青透封层与基层的粘结性能, 在一定程度上可以降低结构层的拉应力;
(3) 要着眼提高基层和沥青面层层间的摩阻力, 基层 (底基层) 层间应洒布水泥浆。沥青面层层间粘层油的洒布应符合规范及项目作业指导书规定, 切忌在粘层油上偷工减料;
(4) 严格控制透层和下封层的施工工艺, 可有效避免水隐患对路面造成的破坏, 延长路面的使用寿命;
(5) 水稳基层 (底基层) 施工工艺参见技术规范, 这里不再赘述。
实践证明, 采用自粘式玻纤格栅或聚酯玻纤布等材料和摩阻理论、应力控制或应力束缚理论来克服沥青面层收缩裂缝、处治路面裂缝的应用技术, 在目前是一种效果好, 简单易行的控制措施, 在今后路面施工中将会得到广泛的应用。
参考文献
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[2]JTJ034-2000, 公路路面基层施工技术规范[S].
[3]黄塔 (桃) 、六武、阜周、界阜蚌高速公路路面施工作业指导书[Z].
2.路面砼裂缝的原因 篇二
摘要:早期裂缝是水泥砼路面长期存在的质量通病之一。本文从道路的基层、面层、以及施工工艺等方面,对我国北方地区水泥砼路面早期裂缝产生的原因进行了系统分析,并就此提出了预防措施。
关键词:砼路面 裂缝原因 防控措施
1 产生早期裂缝的原因分析
1.1 基层的影响 水泥砼面层铺筑在基层之上,与基层共同承受车辆荷载的反复作用。如果基层材料的质量不符合要求,施工质量控制不严,使基层压实度与强度达不到要求,以及基层顶面的高程、横坡、平整度等不符合要求而造成砼面板厚度不一等因素,均能导致砼面层裂缝的产生与扩张。除此而外,当刚刚浇筑的砼在初期强度还没有形成、或正在形成时,处于松散状态的砼的质量是依靠基础来承担的,一旦基础较弱或不均质,砼即会发生不均匀沉陷,造成砼板拉裂,导致早期裂缝的出现。
1.2 砼面层的影响
1.2.1 水泥质量的影响 水泥的化学成分及质量的稳定性对砼的质量有着至关重要的影响。水泥内矿物质的含量对砼的收缩量有较大的影响,这些矿物质成分对收缩量影响的次序为:3CaO·AlO3 >4CaO·Al2O3·Fe2O3 >2CaO·SiO2。另外,若选用的水泥标号偏低,则砼早期强度较低,路面易产生裂缝;而不同厂牌、不同批号的水泥混用,将导致拌制的砼抗折强度不稳定、波动性较大、硬化时间及收缩量不一致,使砼路面产生早期裂缝。
1.2.2 粗、细骨料的影响 骨料颗粒的级配不合理,导致骨料间孔隙偏大,进而增大水泥砂浆集中处的收缩量,引起裂缝。骨料中的有害物质(如云母、有机物、硫化物等)含量超标,导致砼强度降低,亦是引起砼路面裂缝的原因。
1.2.3 砼配合比的影响 在配合比设计与试配时,没有进行全面的综合设计,或施工配合比控制不严,而在配合比设计中,对砼可能产生裂缝影响的最重要的因素就是w/c:如果单纯采取加大水泥用量的方法来提高砼的强度,即w/c减小,则造成砼的收缩量偏大,易产生裂缝;而如果单纯减小水泥用量,使w/c增大,则砼凝结硬化后,由于水分的蒸发,造成砼内部的孔隙增多,也易产生裂缝。
1.3 施工温度的影响 高温季节施工是造成早期裂缝的另一个重要因素。在阳光的暴晒和干热风的影响下,骨料的温度可高达60~70℃,拌制出来的砼的温度相当高,甚至可超过40℃左右。水泥的水化热比较大,砼凝结硬化过快,致使和易性降低、施工操作困难,易造成蜂窝、麻面,降低密实度;水分蒸发快,表面易干燥,养护不易充分,造成强度降低,增加了出现干缩裂缝的可能性。此外,昼夜温差大也是产生裂缝的主要原因。当白天浇筑的砼路面还没有达到覆盖养生强度时,强烈的日照直射在砼表面,砼吸收了大量的热能,使表面产生较大的张力,这时砼板块出现向下方翘曲的倾向,底部出现较大的拉应力;夜间大气温度下降,由于砼板体导热的作用,加之砼在硬化过程中自身产生的热能,使砼板下部温度高于板上温度,导致砼板块向上方翘曲,顶面产生较大拉应力,这都容易造成砼板体出现早期裂缝。
1.4 初期养护的影响 砼路面浇筑完毕后,初期养护不及时,致使表面水分散失快、收缩迅速,而面板底部水分散失却较慢、收缩也较缓慢,砼板表面与底面因变形不协调而翘曲,出现较大拉应力,导致砼板面产生裂缝。
1.5 切缝的影响 切缝的时间掌握不准,锯的深度达不到要求也是引起早期裂缝的原因之一。砼板浇捣成型后,应根据温度的大小来确定切缝的时间。若切缝不及时,致使砼板面收缩产生的拉应力大于其容许值,砼即产生开裂;而切缝深度未达到要求、深浅不一、未切至路板全宽,起不到收缩缝的作用,也可导致砼产生裂缝。
1.6 过早开放交通的影响 在砼强度未达到要求时过早开放交通,而此时路面不足以承受交通荷载,在车辆反复作用下,砼路面产生裂缝。
1.7 模板的影响 拆除模板过早或不及时,以及不注意拆模方式,乱敲乱撬,致使拉力杆松动、弯曲,在拉杆四周砼体出现不规则裂缝。
1.8 坡度的影响 当道路纵坡较大,基层承载力低时,若伸缝及工作缝的间距过小、分布较密,则易使砼路面产生裂缝并加快裂缝扩张的速度与宽度,反之,裂缝扩张的速度则较缓慢且宽度较小。
1.9 施工季节的影响 砼路面早期裂缝多发生于春、秋季节施工的砼路面地段,而夏季施工路段却较少出现。主要是因为在我国的北方地区,春、秋季节空气干燥、风力大,昼夜的温度变化幅度大,加之施工人员在施工中一般较重视夏季施工时砼路面的养护,而容易忽视春、秋季节的养护所致。
2 预防措施
2.1 对基层的处理 基层材料应达到Ⅲ级灰以上标准,保证粒料的级配良好,施工测量放样准确,碾压成型后及时养生,养生期内禁止任何车辆从上面通行。在浇筑砼面层之前,需洒水将基层润湿,以降低摩阻系数,减少由于摩阻力使砼板产生的拉应力,同时还可防止因基层过多吸收砼中的水分而造成的湿度梯度,降低由此而产生的弯拉应力。
2.2 面层的选材 对路面水泥尽量选用经过复试、各种质量指标均合格的425﹟普通硅酸盐、硅酸盐道路水泥或标号更高的同类水泥,这种水泥的抗弯强度大,水化热低、收缩变形小,可减少砼路面裂缝的产生。对粗、细骨料需经筛分试验,保证级配良好,骨料的含泥量、磨耗率、压碎值等均要满足质检要求。
2.3 选择适宜的配合比 合适的配合比对砼的强度和收缩起着重要作用,应采用正交法选出合适的配合比,并在这个配合比中尽量增加小尺寸骨料用量,以提高砼的抗折强度,同时还要严格控制好水灰比,在水泥用量确定并保持其流动性的情况下,尽量减小水灰比,以降低砼产生裂缝的可能性。
2.4 选用合理施工工艺 砼料拌和要充分、均匀,并保证拌和时间,必须按照质量操作规程精心摊铺、振捣密实。在拉杆、传力杆、钢筋附近及模板边缘等处振捣时要格外细心,确保砼的密实,以降低其收缩量。要尽量避免在高温时刻施工,对砼表面要及时进行抹光。在砼板拉毛后过一段时间(夏季约2h以后,春、秋季约3h以后),用手轻轻地触摸,若无痕迹出现,应及时覆盖进行养护。
2.5 采用真空吸水 真空吸水可使砼表面处于负压状态,使这种具有弹、粘、塑性的混合物质产生均匀的收缩,其内部结构更加紧密,并挤出游离的水分及空气,从而提高砼的早期强度,有效防止裂缝的产生。因此,施工中应尽量采用真空吸水工艺,以提高砼的早期强度,减少干缩率,使整平、抹面、压纹、拆模等工序间的时间间隔缩短,提前切缝的时间。但使用吸水机时一定要控制好真空吸水量和吸水速度。
2.6 切缝要及时 掌握好恰当的切缝时机是防止早期断板问题的关键之一。因为裂缝大多是在砼板尚未切开缩缝之前,其自由伸缩受阻而产生。最佳开割时间与砼材料的物理性能、施工工艺以及气温有密切关系。从理论上讲,一般应在最大拉应力出现之前进行切缝,而实践经验证明,在砼拉毛后、经过养护,凝固程度达到骨料不崩裂、不脱落,即可开始切缝。切缝时还应确保切缝深度达到板厚的1/3以上。
2.7 加强养护 良好的养护可使砼路面收缩量减小、强度提高。故砼板终凝后应立即采用塑料薄膜或草袋覆盖,并充分洒水养护,确保砼的强度正常增长,防止因失水过快而产生干缩裂缝。保温养护时间应由砼强度的增长情况而定,一般为28d,最短不得少于14d。
3 结束语
水泥砼路面的早期裂缝是一个综合性的技术质量问题,几乎每一个砼路面工程施工中都会涉及到。本文针对裂缝产生的部分原因进行了分析与总结,以期在工程施工中能采取更为有效的措施使裂缝的产生率最低,提高水泥砼路面的质量与使用寿命。
参考文献:
[1]班士顺.水泥砼路面早期裂缝的分析与防治[J].安徽建筑.2000(3)87-88.
[2]费以原,孙震.土木工程施工[M].北京:机械工业出版社.2006.
[3]郑德明,钱红萍.土木工程材料[M].北京:机械工业出版社.2006.
[4]沈蒲生.混凝土结构设计原理[M].北京:高等教育出版社.2002.
3.路面砼裂缝的原因 篇三
混凝土裂缝原因很多如:温差或收缩、线膨胀系数、弹性模量、板厚或墙高、地基对结构的约束程度、结构长度、材质组成和物理力学性质,以及施工工艺和环境影响等。大约80%的建筑工程裂缝是由上述因素引起。警苑小区混凝土施工必须引起高度重视,允许裂缝出现,决不允许存在。一但出现分析原因及时整改。混凝土施工最常见几种原因,总结如下供大家参考。
一、材料不合格引起的裂缝
水泥不合格或水泥种类使用不当引起的裂缝原因分析:(1)使用安定性不合格的水泥,在水泥水化后凝结硬化过程中,在有害物质作用下,产生了剧烈的不均匀的体积变化,在构件内部会产生破坏应力,导致混凝土强度下降、开裂;(2)不同品种、不同标号的水泥,其性能完全不同,水化后初凝和终凝的时间不同,收缩率也不同,造成开裂;
(3)施工人员不完全了解水泥的性质或不清楚工程的性质,滥用水泥,又没有采取相应的技术措施,因而造成破坏事故或产生裂缝。
防治措施:(1)砼强度等级低于设计要求,裂缝宽度大于0.3 mm时,需返工处理;(2)经检查,构件的混凝土强度等级已达到设计要求,且裂缝宽度小于0.3mm时,可采用裂缝胶灌注等方法对裂缝进行封闭处理。
砂石泥量超标,外加剂选用不当致构件裂缝原因分析:(1)采用劣质产品,掺入后没有起到应有的作用,直接影响构件的质量,造成混凝土的强度下降,出现裂缝;
(2)骨料的含泥量控制不严,骨料表面附着的黏土、灰尘和有机杂质,影响了水泥的黏结,使泥浆浮在构件表层,当混凝土构件硬化后便产生网状干缩裂缝;(3)配比不准确,造成外加剂的掺量过大,使混凝土拌和物不能硬化,造成混凝土构件破坏。防治措施:
(1)经检测构件混凝土强度等级低于设计要求时,必须会通有关部门研究相应的加固处理方案,例如粘贴碳纤维片材、粘钢等方式进行加固方法;
(2)造成构件的裂缝时,应先检测构件混凝土的强度。如能满足设计要求,可根据裂缝实际的宽度、长度、位置等,可采用裂缝胶灌注修补等方法对裂缝进行封闭处理,恢复原有功能和防止钢筋锈蚀。
二、模板系统造成混凝土构件裂缝
模板支架不规范产生的裂缝原因分析:(1)模板支设前,没有根据工程结构形式和上部荷载的大小,计算确定支架的用材规格和间距大小,盲目估计确定,造成施工时承载力、刚度不足的变形,致使新浇混凝土裂缝,严重的还会发生坍塌事故;(2)施工管理不当。支立底层模板之前没有先夯实基土和铺设垫层,则基土达不到持力层的标准;或土质干硬,在混凝土浇筑过程中,基土被浇水、渗水淋湿后软化,在上部荷载的压力下支架沉降变形,造成砼构件产生裂缝。
防治措施:(1)检查变形构件的实际情况,如梁、板局部弯曲变形最大值小于20mm时,可不做处理,仅需在抹灰时纠正外观即可;(2)检查构件上部裂缝的宽度,及时采用灌浆抹压密实,并加强湿养护。
模板支架立在楼板上造成的裂缝原因分析:(1)多层房屋施工时,上层模板的立柱支在下层新浇筑的钢筋混凝土楼板上,造成楼板变形和裂缝。裂缝的宽度在楼板的底宽、上窄;裂缝是跨中多、四边少;(2)若下层新浇筑钢筋砼楼板的底模和支撑已拆除,在上层模板、支架和浇筑混凝土的施工荷载大于楼板的弯曲抗压强度时,会产生变形和裂缝;(3)有的工程施工速度较快,下层新浇混凝土楼板的混凝土强度还未达到设计值,因上下层模板的支撑立柱没有对准,在上部集中荷载的作用下,使楼板局部产生变形和裂缝。防治措施:
(1)检查楼板裂缝处,立即加设支撑进行加固,以防止楼板继续变形和裂缝的扩大;
(2)检查裂缝宽度,当裂缝宽度小于0.2mm,弯曲变形小于跨度长的1/1000时,可采用灌浆封闭,恢复原有功能和防止钢筋锈蚀;
(3)当裂缝宽度大于0.3mm时,须加强观测,请相关人员研究加固方案。
早拆底模与支架造成的构件裂缝原因分析:
(1)提前拆除承重梁、板底模,造成构件承载力不足而变形和裂缝;(2)提前拆除悬挑梁、悬挑板底模,造成砼构件倾覆、断裂和裂缝;(3)若悬挑构件锚固端上部尚没有抗倾覆的砖砌体或荷载时,拆除底模与支架时,会造成悬挑构件倾覆事故;(4)冬季施工气温较低时,若使用的水泥品种不当,如采用矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥配制混凝土,则该混凝土强度增长缓慢;但工地仍按照常规时间拆除底模与支架,造成构件强度不足而产生变形、裂缝。严重时,还会产生断裂或坍塌事故。防治措施:
(1)检查裂缝宽度,当裂缝宽度小于0.2mm,弯曲变形小于跨度长的1/1000时,采用灌浆封闭;
(2)当裂缝宽度大于0.3mm时,须加强观测,及时请相关人员研究加固处理方案。
三、钢筋施工不规范造成的构件裂缝
悬挑构件的钢筋放错和下沉产生的裂缝原因分析
(1)悬挑构件在嵌固支座处是受负弯距(上部受拉,下部受压),与简支梁结构的受力情况刚好相反。悬挑结构的受力钢筋应在上部,如果错将受力主筋倒放,必将造成事故;
(2)操作不规范,如悬挑梁和板的混凝土浇筑时,不搭设操作平台板,而是踩踏在钢筋面上,常把挑梁上部的主筋踩踏下沉,从而造成裂缝或断裂;
(3)施工单位对悬挑结构重视不够,弄错主筋直径或放反主筋,或受力下沉位移值大,削弱了悬挑结构的承载能力,或混凝土强度等级低于设计要求,过早拆模,致使悬挑构件沿嵌固端根部裂缝和断折。防治措施
检查已经裂缝的悬挑梁中的钢筋直径、级别、数量,若直径、数量、位置与设计不符时,必须及时返工,更换合格的钢筋。
现浇楼板的负弯距配筋不规范产生的裂缝原因分析
(1)现浇楼板的负弯距钢筋或附加构造筋漏放、踩踏、下沉等,导致板沿负弯距区应力较大处产生裂缝;
(2)悬挑板的转角附加筋漏放或少放,造成板角处的斜裂缝;
(3)施工前交底不清,对板的负弯距配筋或附加构造筋设置不重视,没有采取有效的技术措施以确保钢筋的架空位置。
防治措施
(1)对已经浇筑好的混凝土楼板,如有裂缝,缝宽大于0.3 mm时,须会同相关人员查明原因,可以先使用封缝胶对裂缝进行处理,之后使用碳纤维布进行加固等措施;
(2)若负弯距配筋少放或下沉,则可采取粘钢、粘接碳纤维板等加固补强措施。
四、混凝土裂缝本身原因:
混凝土的塑性干缩裂缝干缩裂缝:当浇筑的混凝土尚处于塑性状态时,由于炎热多风使水分蒸发过快,泌水率小于表面蒸发率,引起构件表面失水过多而开裂。裂缝纵横交错,没有规律性,多沿板短向分布。裂缝随着时间的延长向混凝土内部发展;裂缝断断续续,似连非连,有时呈龟板状,这种裂缝一般粗而短,裂缝到钢筋为止。原因分析
(1)使用收缩率较大的水泥;或水泥用量多,用水量大,现场私自加水或因外加剂影响,如氯化钙等常会加大混凝土的干缩值;
(2)体、表比值小的构件,混凝土中的水分容易蒸发,构件容易干缩;
(3)对新浇筑混凝土的遮盖、挡风和湿养护不及时。当风速从无风到六级大风,混凝土中的水分蒸发量增大3倍,空气中的湿度由90%下降到50%,水分蒸发速度增加5倍;环境气温由10℃升高到20℃,水分蒸发量增大1倍;
(4)高温、干燥、大风等使混凝土失水过快,失水速度大于混凝土泌水速度。塑性混凝土在表面收缩和内部约束作用下,薄弱的硬结表面就会产生拉应力,造成长度不等的裂缝。防治措施
用钢丝板刷或平面砂轮机磨除水泥结膜和进行毛化处理,扫除冲洗干净,晾干。用聚合物砂浆”修复找平即可。大体积混凝土的温差裂缝
大体积混凝土:结构断面最小尺寸在800mm以上,同时水化热引起的混凝土内最高温度与环境气温之差预计超过25℃的混凝土构件。
大体积混凝土构件,在硬化期间,水泥的水化热较高,加上构件厚度大,内部温度不易散发,构件外表随自然气温下降,内外温差大于25℃时,则外表产生冷缩应力,当应力大于当时混凝土的抗拉强度时,常产生破坏性较大的贯穿构件的裂缝或深浅不等的裂缝。原因分析
(1)混凝土流动性大、坍落度大,用水量大、水泥用量多、砂率大,因而水泥的水化热大。浇筑速度快,使大体积混凝土内外温差大,表面散热快,收缩大,因而产生裂缝;
(2)大体积混凝土中水泥使用不当,当水泥中的硅酸三钙(Ca3Si)的含量高达5.5%时,则每千克水泥的发热量是377kJ,比同标号矿渣水泥的发热量大42 kJ,则构件中的温度差比要求大11%左右,更容易产生温差裂缝;
(3)为了满足混凝土设计强度的要求,常常在配合比中加大水泥用量,提高水泥标号,两者都会引起高水化热。在施工环境温度下降时,又没有采取有效的技术措施,因而产生裂缝。防治措施(1)大体积混凝土温度的控制指标不宜大于下列数值:
① 大体积混凝土的浇筑入模温度控制在28℃以内。夏季高温施工时,应采取降温措施,控制混凝土温度不超过28℃;② 大体积混凝土的浇筑入模后最大温升值为35℃。必要时可采用人工导热法在混凝土中埋入冷却水管,用循环水降低混凝土内部温度;③ 砼浇筑构件内外温差应控制在25℃以内。(2)在浇筑大体积混凝土时必须采取下列技术措施:
① 选用水化热低的水泥,如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。也可考虑在普通硅酸盐水泥中掺入粉煤灰等掺和料,以降低水泥水化热;② 选择合理的砂、石级配,严格控制含泥量应不大于1.0% ;③ 在混凝土中掺入一定的外加剂,尽量减少水泥用量,经设计单位同意,可利用混凝土60 d的后期强度作为混凝土的强度评定。(3)裂缝处理措施:
4.沥青路面裂缝病害原因及治理措施 篇四
2010-10-13 15:28 来源于网络 【大 中 小】【打印】【我要纠错】
1、裂缝的表现形式
沥青路面的开裂原因是多种多样的,主要有横向、纵向、网状和反射裂缝等。
1.1横向裂缝表现
裂缝与路中心线基本垂直,缝宽不一,有时伴有少量支缝,缝长有的贯穿整个路幅,有的贯穿部分路幅,裂缝弯弯曲曲、有枝有叉。
1.2纵向裂缝表现
裂缝走向基本与行车方向平行,裂缝长度和宽度不一。一般都发生在高填方的路基上。纵向裂缝容易形成沿行车方向呈台阶状,影响行车舒适性。
1.3网状裂缝表现
裂缝纵横交错,将面层分隔成若干多边形的小块,一般缝宽1mm以上,缝距40cm以下。是行车荷载的重复作用而引起的疲劳裂缝。
1.4反射裂缝表现
基层产生裂缝后,在温度和行车荷载作用下,裂缝逐渐反射到沥青表面,路表面裂缝的位置形状与基层裂缝基本相似。对于半刚性基层以横向裂缝居多,对于柔性路面上加罩的沥青结构层,裂缝形式不一,主要取决于下卧层。
2、裂缝产生的原因分析
引起沥青路面开裂的原因很多,大体可分为三种:(1)由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝。在车轮荷载的作用下,当路面结构层底部产生的拉应力大于其材料的抗拉强度时,产生的开裂称之荷载型裂缝。(2)由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝,包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝,称之非荷载裂缝。(3)经常出现在桥涵两端的横向裂缝,或在路段上出现较长的纵缝,主要是由填土固结沉陷或地基沉陷引起,称为沉降裂缝,尽管沥青路面开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的,但其中的行车荷载作用、沥青面层温度变化是产生裂缝的主要原因。
2.1横向裂缝
(1)沥青面层的自身温缩开裂;(2)半刚性基层的开裂反射到沥青面层;(3)某些基层开挖沟槽埋设管线以及冰冻地区路基冻裂导致路面的横裂;(4)面层施工时,施工缝未处理好,接缝不紧密,结合不良;(5)桥梁、涵洞或通道两侧的填土产生固结或地基沉降等。
2.2纵向裂缝
(1)填方材料和填方的不均匀性,以及填方密实度达不到设计要求。经过一段时间的自然沉降,特别是经过雨水浸泡后,路基强度有所下降,沿边坡部分路基承载力也下降,就会出现纵向裂缝;(2)施工时,前后摊铺幅相接处的冷接缝未按有关规范要求认真处理,结合不紧密而脱开;(3)纵向沟槽回填土压实质量差而发生沉陷;(4)拓宽路段的新老路面交界处土层处理不彻底,沉降不均匀引起纵向开裂;(5)边坡值小于设计值,边坡压实不够和边沟过深使实际填土高度加大而滑坡等引起的纵向开裂。
2.3网状裂缝
(1)路基局部压实度不足或基层材料局部松散不成板体,使路面的承载能力下降形成的裂缝;(2)沥青与沥青混合料质量差。沥青延度低,抗裂性差。沥青混合料拌和时间过长,拌和温度过高或在储料仓仓储时间过长,使沥青变硬,对拉应变敏感而产生的裂缝;(3)沥青层厚度不足,层间粘结差,水分渗入,形成的裂缝;(4)行车荷载重复作用下引起的疲劳裂缝;(5)外界原因如污染、腐蚀等造成的局部网裂。
2.4反射裂缝
基层反射裂缝是由温度收缩和干燥收缩变形引发所致。曝露时间、失水率、级配和水泥剂量对干缩性能有影响,降温时间、温度、级配和水泥剂量对温缩性能有影响。
3、预防措施
3.1横向裂缝
(1)对基层进行处治。采取防裂措施,及时对基层进行养生以减少前期开裂,及时铺筑沥青面层或浇洒透油层以减少裸露时间,减少基层横向干缩性开裂。(2)桥涵两侧填土充分压实或进行加固处理。沉降严重地段,事前应按软土地基处理。(3)按本地区气候条件和道路等级选取适用的沥青类型,以减少或消除沥青面层温度收缩裂缝。优先考虑采用优质沥青。(4)合理组织施工,摊铺作业连续进行,减少冷接缝。冷接缝的处理,应先将已摊铺压实的摊铺带边缘切割整齐、清除碎料,然后用热混合料敷贴接缝处,使其预热软化;铲除敷贴料,对缝壁涂刷粘层沥青,再铺筑新混合料。(5)充分压实横向接缝。碾压时,压路机在已压实的横幅上,钢轮伸入新铺层15cm左右,每压一遍向新铺层移动15~20cm,直到压路机全部在新铺层为止,再改为纵向碾压。
3.2纵向裂缝
(1)路基填筑时,使用合格的填料,并进行分层压实,同时正确放坡,高填方段放缓边坡,减少边坡深度。(2)面层施工时,尽量采用全路幅一次摊铺,如分幅摊铺时,前后幅应紧跟,避免前摊铺幅混合料冷却后才摊铺后半幅,确保热接缝。如无条件全路幅摊铺时,上、下层的施工纵缝应错开15cm以上。前后幅相接处为冷接缝时,应先将已施工压实完的边缘坍斜部分切除,切线须顺直,侧壁要垂直,清除碎料后,宜用热混合料敷贴接缝处,使其预热软化,然后铲除敷贴料,并对侧壁涂刷粘层沥青,再摊铺相临路幅。摊铺时控制好松铺系数,使压实后的接缝结合紧密、平整。(3)沟槽回填土应分层填筑、压实,压实度需达到要求,宜采用T型搭接。(4)拓宽路段的基层厚度和材料须与老路面一致或稍厚。土路基应密实、稳定。铺筑沥青面层前,老路面侧壁需涂刷粘层沥青。沥青面层应充分压实。新老路面接缝宜用热烙铁烫密。
3.3网状裂缝
(1)沥青原材料质量和混合料质量严格按《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的要求进行选定、拌制和施工。尽量采用低温变形能力高的优质沥青。(2)控制好半刚性基层的施工质量,有条件的可以采用沥青碎石柔性基层,以缓解网裂的程度。(3)沥青路面摊铺前,对下卧层需认真检查,及时清除泥灰,喷洒好透层油。(4)沥青面层各层应满足最小施工厚度的要求,保证上下的良好连接;并从设计施工养护上采取措施有效地排除雨后结构层内积水。(5)路面结构设计应做好交通量调查和预测工作,使路面结构组合与总体强度满足设计使用期限内交通荷载要求。上基层必须选用水稳定性良好的有粗粒料的水泥稳定类材料。
3.4反射裂缝
(1)采取有效措施减少半刚性基层收缩裂缝。(2)基层混合料应在接近最佳含水量的状态下碾压,要防止碾压时含水量过小,压实度和强度不足,造成强度裂缝。(3)对分段施工的基层,在碾压时,应预留3~5m混合料暂缓碾压,待下段混合料摊铺后一起碾压,以利于衔接。对于分层碾压的基层,上下层的接头应错开3~5m,以减少出现裂缝的机会。(4)合理选择混合料的配比,控制细料数量;重视结构层的养护,并及早铺筑上层或下封层以利于减少干缩裂缝。(5)在旧路面加罩沥青路面结构层前,可铣削原路面后再加罩,或采用铺设土工布、土工隔栅后再加罩,以延缓反射裂缝的形成。
4、治理措施
5.路面砼裂缝的原因 篇五
沥青混凝土路面裂缝产生的原因与综合防治
降水通过裂缝渗入路基,可导致路基整体强度降低,在交通荷栽的反复作用下,随着此局部区域的逐渐弱化,使外部水分更易侵入,引起路面下陷;如果冻胀,路面会隆起,春融季节发生翻浆、唧泥等水破坏现象.
作 者:刘凤仪 刘艳芹 作者单位:山东省路桥集团有限公司,250021刊 名:城市建设与商业网点英文刊名:CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN年,卷(期):“”(25)分类号:关键词:沥青混凝土 路面 裂缝 原因 防治
6.砼裂缝产生的原因及防补措施 篇六
砼材料是一种耐久性很好的材料, 但是其抗拉性差, 如果在钢筋混凝土结构中, 出现较大裂缝, 则由于水和有害气体等侵入, 会导致钢筋的锈蚀, 将大大缩短结构的使用年限, 降低构件的刚度, 导致结构物变形的增大, 因此, 如何减少和控制裂缝的数量和宽度就显得十分重要。
1 桥梁工程中砼裂缝分析
1.1 裂缝的种类。
砼裂缝, 就其产生的原因, 大致可以分为两类, 一类是由于荷载, 如恒载、活载等所引起的裂缝, 属于正常裂缝;另一类裂缝则往往是由于混凝土结硬时的收缩、拆模、起吊和运输时的不当, 构造上的不合理等原因所造成的, 对于这一类裂缝, 只要采取一定的施工和构造措施, 一般是可以克服和控制的, 此类裂缝为非正常裂缝。
1.2 钢筋砼梁的常见裂缝分析 (见表1) 。
1.3 预应力砼梁裂缝分析 (见表2) 。
1.4 桥梁墩台结构裂缝分析 (见表3) 。
2 砼裂缝修补的常用方法
2.1对细小裂缝, 死缝或没有结构作用的裂缝, 可采用封闭处理, 如用环氧树脂胶涂刷封闭, 或用工具沿裂缝裸露面锯或凿, 使缝扩大成槽形豁口后, 在每条裂缝两边5~10mm范围内处理干净, 然后用各种粘结材料进行填充封闭。
2.2当钢筋砼构件产生主拉应力裂缝 (不是很严重时) , 可采用在裂缝处加箍封闭的方法, 箍可用扁钢焊线成圆钢制成, 可直箍也可斜箍, 其方向应和裂缝垂直。
2.3注射环氧树脂液并加配钢筋的修补法, 具体做法是钻与结构面成45℃并与裂缝成90℃交叉的孔, 按照裂缝长度, 可钻3~4个孔, 然后插入钢筋, 再在孔中与裂缝中注入环氧树脂液封闭裂缝与孔洞, 使构件与原构件形成一个整体, 从而达到加强截面强度的目的。
2.4钢板粘结修补方法, 即用环氧树脂液粘结剂涂在整个钢板上, 然后将其压粘于待修补的裂缝位置上的方法。
2.5因基础不均匀沉降引起的裂缝, 应分析其原因制定的相应的措施。
(1) 在刚性实体或基础周围加石砌基础或混凝土, 扩大基础承载面, 新旧基础应注意牢固结合, 旧基础表面应冲刷干净并凿毛, 以使新基础结合牢固, 必要时应加联系箍。
(2) 桩式基础周围加钻孔灌注桩或打入钢筋混凝土桩, 并扩大原承台, 将原承台的压力传递到新桩基上。
(3) 在墩台基础之下, 向墩台中心斜向钻孔或打入压浆管, 通过孔眼及管孔, 压力注浆 (如水泥砂浆、加热的沥青、环氧树脂固结剂等) 提高地基承载力。
结束语
砼裂缝产生的原因很多, 但绝大部分均与施工有关, 分析并掌握裂缝产生的原因, 有针对性地采取一定的措施, 就可以预防和控制这些裂缝的产生和发展, 确保砼结构的正常运用和安全。
参考文献
[1]中华人民共和国行业标准.JTJ073-96, 公路养护技术规范[S].北京:人民交通出版社, 1996
[2]杨文渊, 徐.桥梁维修与加固[M].北京:人民交通出版社, 1995.
7.路面砼裂缝的原因 篇七
【关键词】水利工程;混凝土裂缝施工
由于混凝土具有强度大、稳定性好、成本低等优点被广泛运用在工程中,但是在工程建设过程中,如果施工人员没有对混凝土的施工进行严格的控制,那么就很容易使其出现裂缝等质量问题。通过分析,混凝土出现裂缝会使内部钢筋材料裸露于空气中,并与外界空气接触而腐蚀,这就缩短了工程的使用寿命,最终威胁到人们的生命财产安全。为了保证混凝土工程在施工过程中不出现裂缝等情况,就需要施工人员对混凝土施工进行严格掌控,认真分析出现裂缝的所有可能性,将其可能性降到最低,这样才能够保证混凝土工程的施工质量,保证整个工程的质量,从而充分发挥工程的使用功能,延长其使用寿命。
1.水利施工中砼裂缝产生的原因
1.1塑性收缩裂缝
如果混凝土在配比或者拌制过程中,其强度没有达到设计的要求,那么就会使混凝土在凝固阶段受到外界的影响,不能够充分散热或者蒸发,从而引起混凝土产生收缩裂缝现象,这种现象在大体积混凝土施工中最为突出。目前,大多数工程都是在室外进行的,在这种情况下,为了方便施工,混凝土也就只好暴露于外界空气中,而此时因为外界环境的影响,致使混凝土的水分加快蒸发,最终产生收缩性裂缝。由于受到外界环境的影响,混凝土在施工过程中会产生相应的应力,此时,混凝土当中的材料也就受到了一定的影响,使混凝土产生收缩能力,如果这样的收缩应力大于混凝土工程最初的设计要求时,那么混凝土也就会出现裂缝的情况。无论在怎样的工程,裂缝的产生都是最为常见的质量问题,在水利工程中,混凝土出现裂缝之后会直接影响到整个工程的使用质量以及外观,从而缩短了混凝土的使用寿命。
在混凝土施工中若出现收缩裂缝的情况,其最主要原因也就是因为选用材料的质量没有达到设计的要求,这就致使混凝土工程在施工过程中出现不连续等问题。特别是在阴雨天气下,混凝土出现质量问题的可能性更大,甚至会使整个水利工程坍塌。通常情况下,施工单位在普通工程的建设过程中,往往会忽略这一问题,所以当混凝土工程在凝固的过程中出现了气泡、蜂窝等现象。在当前的水利工程混凝土施工中,混凝土收缩裂缝是其中最为常见的一种裂缝形式,这是因为混凝土材料在施工过程中无法适应外界的空气,这就降低了混凝土的稳定性以及抗拉能力,最终导致各种有害物质的入侵,从而严重影响到混凝土工程以及整个水利工程的质量。在水利工程建设中,如果产生了裂缝情况,那么极有可能使水利工程出现渗水的情况,如果施工人员不及时对其修补与加固,那么就能够在很大程度上造成质量问题与安全隐患,尤其是在水利工程的重力坝施工中,该裂缝往往存在于混凝土工程的内部与表面,其深度与宽度都会随着时间的递增而不断加大,这就直接引起水利工程的坝基不够稳定,大大的降低了混凝土的抗滑性能。总而言之,在水利工程中若是出现混凝土收缩裂缝,施工人员必须要对其进行修补与加固,将问题降到最低,否则,就会引起混凝土变形,使整个水利工程受到影响,甚至给人们带来严重的后果。
1.2温差裂缝
混凝土是由多种物质按比例配合而成,在一次配比的时候容易受到各种因素的影响而出现配比不严谨和不合格的缺陷。在混凝土施工中,温度控制是衡量混凝土质量的主要依据,在配比和加工的时候由于水泥不细腻,砂子和水的选择不够合理,造成了混凝土质量隐患,同时也容易引起混凝土的温度裂缝和收缩性裂缝的产生。由于混凝土施工是一项复杂的工程模式,在施工之中对于各项拌合物和原材料的和易性、抗高压性以及完整性都具有着较高的影响问题,这就需要我们在工作中及时的对这些问题进行管理,同时也对混凝土的和易性、流动性和可塑性特点进行完善。通过当前混凝土和易性的衡量依据。通过在混凝土中强度等级的评价标准来衡量混凝土性能是当前建筑工程在施工之中的重点。它主要是混凝土抗压性和耐用性的反应,温度差在裂缝的处理之中存在着一定的缺陷和隐患。温差裂缝主要有三种情况:(1)水工混凝土在施工初期,产生大量的水化热,内外的温差使其产生裂缝;(2)混凝土拆模前后,混凝土表面的温度会急速下降,裂缝产生;(3)由于混凝土内部温度到达极限,但是热量散发慢,而产生温差裂缝。施工中的大体积混凝土,主要是由于温差产生裂缝,诸如水工大坝、分洪闸、拦河坝等体积水工混凝土更易发生此类裂缝。
2.水工砼裂缝的防治措施
2.1优化混凝土的设计配合比
在目前的混凝土工程施工中,加强对材料质量的控制是提高混凝土质量的前提,一般在施工中是在配合之前对原材料进行试验搅拌,并且尽可能的减少对各种混凝土级配方式的应用,促进混凝土质量的应用效率和措施。在混凝土施工过程中加强对原材料质量的控制,在混凝土配合之中要采集原材料进行试拌,尽可能地减少水泥用量,添加I级粉煤灰,将水胶比控制在规范允许的范围内,粗骨料采用二级配。掺入适量的粉煤灰对改善混凝土的和易性、降低温升、减少收缩、提高抗侵蚀具有良好的作用。在裂缝易发生部位如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋,从而让钢筋代替混凝土承担拉应力,这样可以有效的控制裂缝的发展。为了避免裂缝的出现,在设计中利用中低强度底水泥充分利用混凝土的后期强度。在工程结构设计中要特别注意降低结构的约束度。
2.2加强混凝土养护措施
混凝土养护是在混凝土施工完成之后在一定时间对混凝土的保护防范措施,其主要目的是为了是混凝土能够更好的硬化和凝结。由于在工程之中容易受到温度的影响出现失水现象,因此在混凝土拆模后要挂草帘或铺草浇水,以便养护保湿。初浇注的混凝土就好像初生婴儿,要加倍的关心和爱护。
3.结束语
在混凝土的实际施工过程中,产生裂缝的原因涉及到各个方面,最为常见的裂缝一般有收缩裂缝、温差裂缝等。为了在施工过程中避免出现混凝土裂缝的情况,就需要设计人员认真设计,施工人员严格施工。如果出现了裂缝情况,就需要将设计部门与施工部门有机的结合起来,对裂缝的形成原因进行全面分析,然后采取相应的措施加以控制。
【参考文献】
[1]薛桦.水利工程中混凝土裂缝的预防[J].山西建筑,2008(24).
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