路基填筑压实度超过100怎么办?
1保证了路基的最佳压实度。
路基的沉降会削弱其强度,根本不可能使沉降不发生。即使路基压实度达到98%,仍然会有2%的空隙率,有空隙就会有沉降。少量的沉降不会破坏路基。因此,为了保证路基有足够的稳定性,必须将沉降减小到最小,特别是要避免影响严重的不均匀沉降。在高等级公路建设中,靠自然沉降来减少沉降是不合适的,尤其是工期短的工程,更不可能。即使采用加载预压,也不经济。
路基沉降有两种情况:一是地基软弱且未得到适当加固,其承载力低于覆盖其上的填土层的重力压缩变形;二是填土层压实不好,密实度小于设计要求,其强度必然不足,在自重和外力作用下会变形,密实度越小,变形越大。为减少地基沉降引起的路基变形,路基填筑前,应先清除路基表面的作物、树木、杂草和腐殖土,然后用重型压路机进行多次碾压,使路基压实度不小于93%。
有300米路段地基较差(地基过湿),承载力小于1.2kg/cm2,车辆无法在地基上行走。路基填筑时,要先加固地基,利用冬春季地下水位下降的时机,将地基土翻耕至30 cm深,晒干,再掺入8%石灰碾压密实。经检测,地基压实度达到90%以上。
为了使路基具有良好的密实度,提高其强度,减少路基的塑性变形和渗透系数,从而增加稳定性,最大限度地减少填土层的沉降,结合建设单位现有的碾压设备,路基填筑时采用“分层填筑”和“薄层多压”的方法,每层厚度不大于30cm。在k3+000~k3+100处填筑一段长100米、厚50cm的试验段,填筑层土质为粘性土。在最佳含水量下,用18吨振动压路机(未达到设计要求)碾压5遍后检测压实度小于93%,再碾压10遍后再次检测。相邻的30厘米厚的填土有200米长。当用同样的粘性土和碾压机械进行第四遍碾压时,压实度已达到93%~95%。在50吨振动压路机、强夯、强夯等大吨位压实机械条件下,每层填筑厚度可适当增加,具体层厚应根据不同机械通过试验确定。为了保证强度均匀,必须强调“分层填筑”,因为不同的层有不同的压实要求。
2.提高基层单位的实力和稳定性
混凝土路面基层必须具有高刚度、强整体性和良好的水稳定性。常用的基层结构有石灰粉煤灰稳定碎石、石灰土、工业废渣等半刚性基层。灰土应作为底基层,而不是作为水泥混凝土等高级路面的基层。石灰土的初始强度和水稳定性较低,同时干缩和冷缩容易产生裂缝。从表层裂缝渗入的水,会使灰土基层表面水化,降低其强度,同时也容易使表层滑动。本道路工程采用水泥稳定碎石,其水稳定性好,优于石灰稳定土。本道路工程基层强度要求浇水7天,其饱和无侧限抗压强度> > 0.8mpa,28天应达到1.2mpa。本合同段试铺的灰土底基层经检测,压实度、石灰剂量等指标均符合要求。只有当灰土饱水后,一组试件仅在水中浸泡1~4小时时,试件全部松散,远谈不上强度。在这样的基层上修建路面,最终会造成基层松动/滑移,使面层出现坑洼和开裂。
基层强度的均匀性和平整度对混凝土面板的质量有很大影响。如拌合不均匀,不同土混合使用,灰土过不了筛或碾压不好,造成结块多,平整度差,新老路基衔接处处理不好等。,会造成基层强度不均,平整度差,混凝土面板厚度不一,由此产生的面板内部应力不均匀,混凝土板底部摩擦力增大,容易造成面板在温度应力作用下断裂。因此,在验收交付的基层时,除了中华人民共和国交通部颁布的《公路工程质量检验评定标准》中规定的项目外,还应增加其他相关项目,以检查基层的弯沉值、拌和均匀性和含水量,从而使基层能够为混凝土板提供均匀稳定的支撑,防止翻浆和冻胀等不利影响。 保证路面的整体强度和平整度,达到延长混凝土路面使用寿命的目的。 3施工温度对混凝土板的影响
3.1温度裂缝的成因
混凝土硬化过程中,水泥释放大量水化热,内部温度不断升高,表面产生拉应力。在后期降温过程中,由于基础或老混凝土的约束,混凝土内部会出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面产生很大的拉应力。当这些拉应力超过混凝土的抗裂能力时,就会出现裂缝。很多混凝土内部湿度变化很小或很慢,但表面湿度可能变化很大或很剧烈,比如养护不好,有时干有时湿,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,往往会产生裂缝。混凝土是一种脆性材料,其抗拉强度约为抗压强度的1/10。短期荷载下的极限拉伸变形仅为(0.6 ~ 1.0) × 104,长期荷载下仅为(1.2 ~ 2.0 )×。由于原材料不均匀、水灰比不稳定、运输和浇筑过程中的离析等原因,同一块混凝土的抗拉强度不均匀,抗拉能力低的薄弱部位较多,容易产生裂缝。在钢筋混凝土中,拉应力主要由钢筋承担,而混凝土只承受压应力。如果拉应力发生在素混凝土中或钢筋混凝土结构的边缘,则必须由混凝土自身承担。在一般设计中,不需要拉应力或只需要很小的拉应力。
然而,混凝土在运行过程中从最高温度冷却到稳定温度时,往往会在混凝土内部产生相当大的拉应力。有时温度应力会超过其他外荷载引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对合理的结构设计和施工极其重要。
3.2温度应力分析
根据温度应力的形成过程,可分为以下三个阶段:
(1)前期:一般从混凝土开始浇筑到水泥放热结束需要30天左右。这个阶段有两个特点,一是水泥释放大量水化热,二是混凝土弹性模量变化剧烈。由于弹性模量的变化,在此期间混凝土中形成残余应力。
(2)中期:从水泥放热作用基本结束到混凝土冷却到稳定温度的时间。在此期间,温度应力主要是由混凝土的冷却和外界气温的变化引起的。这些应力与早期形成的残余应力叠加,在此期间混凝土的弹性模量变化不大。
(3)后期:混凝土完全冷却后的运行期。温度应力主要是由外界气温变化引起的,这些应力与前两种残余应力叠加在一起。
根据温度应力产生的原因,可分为两类:
(1)自生应力:无任何约束或完全静态边界的结构的温度应力,在内部温度呈非线性分布的情况下,由于结构本身的相互约束而产生。比如桥墩,结构尺寸比较大。混凝土冷却时,表面温度低,内部温度高。表面出现拉应力,中间出现压应力。
(2)约束应力:结构的全部或部分边界受到外界约束而不能自由变形所产生的应力。如箱梁顶板混凝土、护栏混凝土等。
这两种温度应力往往与混凝土干缩引起的应力共同作用。根据已知温度准确分析温度应力的分布和大小是一项复杂的工作。在大多数情况下,这取决于模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力大大降低。在计算温度应力时,必须考虑徐变的影响,具体的计算在此不再赘述。
3.3温度控制和防止裂缝的措施
为了防止裂缝和减少温度应力,我们可以控制温度和改善约束条件。
(1)控制温度的措施
1)改善骨料级配、向干硬性混凝土中加入引气剂或塑化剂等措施,以减少混凝土中的水泥用量;
2)拌制混凝土时,加水或用水冷却碎石,以降低混凝土的浇筑温度;
3)炎热天气浇筑混凝土时,减少浇筑厚度,利用浇筑标高散热;
4)水管埋入混凝土中,引入冷水降温;
5)确定合理的拆模时间,在气温骤降时进行表面保温,避免混凝土表面出现急剧的温度梯度;
6)寒冷季节施工时,长时间暴露在外的混凝土浇筑块或薄壁结构表面应采取保温措施;
(2)改善约束条件的措施
1)合理分缝分块;
2)避免地基波动过大;
3)合理安排施工工序,避免高差过大,侧面长期暴露;
(3)添加添加剂
为了保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如,使用减水剂和抗裂剂,笔者在实践中将其主要作用总结如下:
1)混凝土中存在大量的毛细通道。水蒸发后,毛细管内产生毛细管张力,使混凝土收缩变形。增大毛细管的孔径可以降低毛细管的表面张力,但会降低混凝土的强度。这种表面张力理论早在20世纪60年代就在国际上得到认可。
2)水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水防裂剂可使混凝土用水量降低25%。
3)水泥用量也是影响混凝土收缩的重要因素。掺加减水剂和抗裂剂的混凝土在保持混凝土强度的同时,水泥用量可减少65,438±05%,其体积可通过增加骨料用量来补充。
4)减水抗裂剂能提高水泥浆稠度,减少混凝土泌水,减少沉降变形。
5)提高水泥浆与骨料的粘结力,提高混凝土的抗裂性。
6)混凝土收缩时被约束产生拉应力,当拉应力大于混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝。该减水抗裂剂能有效提高混凝土的抗拉强度,大大改善混凝土的抗裂性能。
7)外加剂能使混凝土具有良好的密实性,有效提高混凝土的抗碳化能力,降低碳化收缩。
8)掺有减水抗裂剂的混凝土缓凝时间适宜,能有效阻止水泥的快速水化放热,避免水泥长期不凝结而引起的塑性收缩增加。
9)掺外加剂的混凝土和易性好,表面容易抹平,形成微膜,减少水分蒸发和干缩。
许多外加剂具有缓凝、增加和易性和改善塑性的作用。在工程实践中应该多做这方面的实验对比和研究,可能比单纯改善外部条件更简单,更经济。
4严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对强度起着重要的作用。一般可以根据水灰比与强度的关系曲线计算选择合理的配合比,但关键是要严格执行实际施工中采用的配合比,坚决杜绝不称量就加料。
在道路工程中,根据不同厂家的水泥和现场实际采集的砂石,采用现场取样和试配的方式,对各施工单位的配合比进行检查检验。任何未经监理办公室批准的配合比不得使用。规定统一使用山东水泥厂生产的普通硅酸盐水泥,不得随意使用矿渣水泥浇筑面板。水泥标号不小于425号,混凝土单位用量不大于320kg/m 3,水灰比不大于0.45,混凝土单位重量不小于2400kg/m3,含砂量控制在27-30%之间。混凝土试强比设计强度高10%,即抗压强度大于33mpa,抗折强度大于5mpa。
发现几块断板的28天抗折强度大多小于设计强度,部分混凝土单位质量小于2400kg/m 3,部分试件含有黄褐色斑点,说明砂料不干净带有土粒。露天堆放的砂石会沾染泥土和杂物,不清除势必影响混凝土质量。为此,监察室明确规定,砂子要过筛,石子要用鼓风机吹干净后才能进入搅拌设备。如果土壤中杂质含量超过5%,不容易吹干净,要加水冲洗,使杂质含量小于1%。
两个伸缩缝之间尽量选择同一厂家生产的同种水泥。特别是伸缩缝处最好使用同一批水泥,避免不同水泥对混凝土强度均匀性的影响。
每天在每个工作面上至少制作两组试件,以检查配合比和强度。夏季阴雨天气,要随时检查砂石材料的含水量,调整混凝土的用水量。
5.应仔细制作混凝土路面的接缝。
关节根据其性质有不同的结构。接缝的质量直接关系到混凝土路面的使用效果。
5.1伸缩缝
混凝土在温度升高时发生热膨胀,容易损坏伸缩缝。根据有关资料,当混凝土的线膨胀系数a=1×10-5 (℃)且混凝土的弹性模量e=3×105kgf/cm2时,当混凝土板的温度比浇筑时高10℃时,伸缩缝处的应力σ为a.e .此时,如果施工时伸缩缝板和传力杆的位置不正确,或传力杆活动端不自由, 石块等硬颗粒掉入接缝中,接缝两侧受力不均,面板会出现破损和错位。
伸缩缝施工工艺复杂,要求高。不合格的伸缩缝会加重对面板的损坏,因此在伸缩缝施工时必须小心操作。伸缩缝应垂直于路面中心线。斜交桥涵时,应设置长度不小于3块板(约15m)的渐变段,以逐渐调整接缝方向,渐变段应设置钢筋网和传力钢筋。缝壁必须上下垂直,缝宽一致。
伸缩缝传力杆在水平和垂直两个方向都应定位正确,固定传力杆必须平行于板面和道路中心线。固定方法应按照《水泥混凝土路面施工规范》第4.6.1条规定的顶木模固定法和小支撑法施工。传力杆的可移动端应该可以自由移动,这样面板在膨胀或收缩时不会被损坏或撕裂。准备传力杆时,两端应锯掉,不应切断,以保持完整的圆形截面,达到端部光滑无刺角。活动端应由稳定性好的石油沥青制成。加热到110℃后,将杆的一端浸泡在热沥青中2分钟以上。贴在杆端的热沥青膜不要太厚,再用滑石粉滚一下,防止粘连。安装时,要求将传力杆的活动端放入套管内,然后用塑料布包裹并缠绕在传力杆上,防止混凝土砂浆进入套管内。
5.2纵向接缝
制作平竖缝很简单,两块板处的纵缝用螺纹钢筋制作的拉杆连接,拉杆的位置在1/2板厚处。纵向接缝的侧面应均匀涂刷2-3遍石油沥青,但不得在螺纹钢筋的拉杆上涂刷热沥青。
5.3收缩缝
为了抵抗混凝土的冷收缩应力,应采用切缝法。有时也一起使用压缝法,即先每隔25米压一个缝,然后每隔5米切一个缝,防止混凝土面板过早开裂。比如有一次浇注一批面板,断了一块。三天后,岩芯取样显示,基底平坦且未受损,面板达到设计厚度且均匀。养护28天后,对试件进行强度测试和计算,满足设计要求。根据现场报告,切缝不及时。
如果压缝施工工艺不精细,容易导致压缝处平整度差,缝边混凝土易破损,一般不推荐。《建筑规范》明确规定,机场、高速公路必须采用狭缝法。
本节所有工程均采用狭缝法制作缩缝。
切缝法主要是用切缝机进行切割。操作时,接缝宽度应一致。一般缝宽6-8 mm,如果缝太窄,很难填缝。但目前市场上销售的是4mm厚的锯片,使得缝宽趋于变窄。接缝深度不小于4cm(有资料建议深度不小于1/3的厚度),深度要一致,防止两端深度不均匀。切缝时间要及时,混凝土过早破损,面板过晚破损。一般情况下,混凝土达到设计强度的25 ~ 30%为宜。目前有的单位采取250 ~ 300个温度小时来掌握割缝时间(浇筑后时间与日平均温度的乘积)。外观要美观整洁,相邻的缩缝要对齐,水平曲线要根据寂寞程度分成等份。
5.4施工缝
其位置应与伸缩缝和缩缝的设计位置一致,其设置方法和要求与伸缩缝相同。应尽可能减少施工缝。在目前没有机械化施工的情况下,大部分都是人工操作,每个工作面每天的进度一般是150 ~ 200米,所以这种施工缝实际上已经成为了伸缩缝的形式。
5.5接缝填充
接缝填筑是一个细致的过程,其质量直接影响路面的使用和行车的效果。近年来,随着混凝土路面建设的增加,其重要性逐渐被人们所认识。
接缝填充应在混凝土养护期结束后立即进行。填缝时要将缝隙吹干净,缝隙要干燥,以促进接缝材料与缝壁紧密结合,不渗水。
常用的填缝材料有:PVC水泥、沥青橡胶、沥青混合料;此外还有聚氨酯焦油、聚氨酯整皮微孔泡沫、中空橡胶填缝带,由于价格较高,应用不广泛。在长潮路改造工程中,推荐使用PVC水泥和沥青橡胶作为填缝料。PVC水泥具有良好的耐热性和低温可塑性。据相关资料显示,在-40℃下仍有一定的伸长率,且价格适中,成品在江苏镇江销售,使用更方便。沥青橡胶使用方便,价格适中,但低温延度小于PVC橡胶。沥青混合料需要自己配制,往往因为配比不当效果不好,导致夏季高温时溢出,低温时填充量低。
伸缩缝下部的嵌条一般采用已经腐蚀而不产生接缝劈裂变形的软木板和沥青橡胶嵌条。Xi安林产化工厂研制的软木非挤压凸缝延伸填料膨胀率高,已通过有关部门鉴定推广。伸缩缝上部4cm间隙用PVC水泥填充。我们在这一段工程中都使用填缝料。6重视混凝土的早期养护实践证明,混凝土最常见的裂缝是深浅不一的表面裂缝,其主要原因是温度梯度。寒冷地区气温骤降也容易形成裂缝。因此,混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤为重要。
从温度应力的角度来看,保温应满足以下要求:①防止混凝土内外温差和混凝土表面的梯度,防止表面裂缝;(2)为防止混凝土受冻,应尽量使混凝土施工时的最低温度不低于混凝土使用寿命期间的稳定温度;(3)防止旧混凝土过冷,以减少新老混凝土之间的约束。
混凝土早期养护的主要目的是保持适宜的温度和湿度条件,从而达到以下两个效果。一方面,它保护混凝土免受不利的温度和湿度变形,防止有害的冷收缩和干收缩。一方面,水泥的水化顺利进行,以达到设计的强度和抗裂性。
合适的温度和湿度条件是相互关联的。混凝土的保温措施往往具有保湿作用。
理论上,新拌混凝土的含水量完全可以满足水泥水化的要求。但由于蒸发等原因,往往造成水分流失,从而延缓或阻止水泥的水化,而表层混凝土最容易也最直接地受到这种不利影响。因此,混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,施工中应多加注意。