混凝土路面裂缝原因及防控措施毕业论文.docx
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混凝土路面裂缝原因及防控措施毕业论文.docx
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混凝土路面裂缝原因及防控措施毕业论文
省直电大
专科生毕业论文
专业:
建筑施工与管理
学号:
学生:
指导教师:
完成日期:
2015年12月
省直电大毕业论文
混凝土路面裂缝原因及防控措施
ConcretePavementCrackReasonandPreventionandControlMeasures
总计:
毕业论文22页
插图:
2幅
省直电大毕业论文
混凝土路面裂缝原因及防控措施
ConcretePavementCrackReasonandPreventionandControlMeasures
专业:
建筑施工与管理
学生姓名:
学号:
指导教师:
完成日期:
2015年12月
混凝土路面裂缝原因及防控措施
建筑施工与管理专业徐会霞
[摘 要]随着社会的发展,混凝土路面的应用越来越广泛。
那么混凝土路面的病害也层出不穷,混凝土路面裂缝不仅危害混凝土的面层,而且会影响到路面基层。
加强混凝土路面的原因分析及防控措施的控制,能够及时发现混凝土裂缝的原因,有利用很好的发现施工中的问题,及时的采取针对性的措施。
针对混凝土路面裂缝原因的分析以及质量的控制是根据现场具体施工过程和自己从中的体会,采用质量分析控制的人、料、机、方法、环境五大控制因素进行分析讨论。
加强混凝土路面裂缝的原因分析以及采取相应的防控措施能够为混凝土路面裂缝的控制起到很好的作用,并且能够推动混凝土路面的发展。
[关键词]:
混凝土路面;裂缝成因;防控措施
ConcretePavementCrackReasonandPreventionandControlMeasures
TheconstructionandmanagementMajorxuhuixia
Abstract:
Withthedevelopmentofthesociety,theapplicationofconcretepavementismoreandmorewidely.Concretepavementdiseasealsoemergeinendlessly.Tostrengthentheanalysisofthecausesofconcretepavementandthepreventionandcontrolmeasuresofcontrol,agoodusedtodetecttheproblemsintheconstruction,totakecorrespondingmeasuresinatimelymanner.Basedonanalyzingthecauseofconcretecrack,andthequalityisaccordingtotheconcreteconstructionprocessandthecontrolofyourselffromtheexperience,thequalityanalysisandcontrolofpeoplematerialmachinemethod,environmentfivemajorcontrolfactorsisanalyzed.Completionofthispapercannotonlystrengthenthesummarytothisperiodofinternshipisconducivetodeepeningtheconstructionofthetechnicalcontrol,butalsobetterabletoguidethesubsequentconstruction,providereferenceopinions.
Keywords:
concretepavementslab;crackreason;controlmeasure
1绪论1
1.1选题背景1
1.2研究意义1
1.3预期目标及解决思路1
1.4研究容2
2混凝土路面介绍3
2.1工程概况3
2.2定义3
2.3水泥混凝土路面的优点3
2.3.1其承载力比较强而且刚度比较大3
2.3.2具有超强的耐高温和耐久性能4
2.3.3混凝土路面具有很好的抗弯和抗拉的优良性能4
2.3.4混凝土路面有很好的耐久性4
2.3.5有利于夜间通车5
2.3.6材料环保易得,经济环保5
2.4混凝土的缺点6
2.4.1不利于控制6
2.4.2混凝土路面的舒适度比较差6
2.4.3对基础的要求性比较高6
2.4.4维修比较困难7
2.4.5对于材料的消耗比较大7
3混凝土裂缝的原因分析9
3.1裂缝要求9
3.2混凝土路面裂缝的种类9
3.2.1沉降缝9
3.2.2干缩缝9
3.2.3温度裂缝10
3.2.4超载裂缝10
3.2.5冻融裂缝11
3.2.6横向裂缝11
3.2.7纵向裂缝11
4混凝土裂缝的原因13
4.1人的因素13
4.2材料因素14
4.3施工工艺和方法的影响14
4.3.1混凝土的振捣14
4.3.2搅拌质量的影响14
4.3.3混凝土养护的影响15
4.3.4横向缩缝质量的影响15
4.3.5传力杆的影响15
4.3.6基层的影响16
4.4环境因素的影响16
5混凝土路面防控措施17
5.1选择优秀技术人员17
5.2加强材料控制17
5.3建立材料管理制度18
5.3.1建立健全质量保证体系和加强合同管理措施18
5.3.2加强审核施工单位的材料使用的计划18
5.3.3加强材料采购的监督与管理18
5.3.4进入施工现场的材料的质量监管19
5.4加强施工工艺和过程控制19
5.4.1加强堤基的处理要求的技术处理19
5.4.2及时养护19
5.4.3及时切缝和灌缝20
5.4.4按要求设置传力杆20
结束语22
参考文献23
致24
1绪论
1.1选题背景
混凝土裂缝是路面众多的问题中是非常容易见到的,混凝土的裂缝不仅仅在通车行使以后会出现。
而且在混凝土施工完毕以后,在短时间也会出现裂缝,这就是早期裂缝。
并且这种裂缝会随着使用年限的增长而不断的加剧,导致最终路面的完全破坏。
这种破坏首先给人们最直观的形象就是不美观,并且降低了行车的舒适感,缩短了混凝土路面的使用寿命。
高原昼夜温差较大,春冬季阴雨天,雨水及其他杂物就会沿裂缝进入面层结构及路基,导致路面承载能力下降,加速路面局部或成片损坏。
雨水透过裂缝进入路面基层或土层,车辆通过路面裂缝所在区域,受车辆反复碾压,雨水连同经雨水浸泡的基层浆液将会挤出路面,形成板下脱空,水泥砼路面逐渐形成大面积断裂破碎。
因此加强混凝土路面裂缝的控制不仅能够提高路面的美观和行车舒适性,而且能够延长其使用寿命,减少路面二次修补、减少经济开支、节约资源和成本。
1.2研究意义
混凝土路面裂缝是路面损害中非常常见的问题、面对问题,分析混凝土裂缝的原因,根据原因做出预防措施,在高原这个受外界环境影响因素比较大的恶劣环境中,病害的发生更严重。
因此在我们施工的工程是应该非常重视的,从开始施工的各个环节严格把关。
比如:
材料采购、材料拌合运输以及现场的浇筑振捣,还有在后期的养护的过程等等,都做到认真仔细控制可能影响裂缝的每一个施工工艺以及施工过程。
所以面对如此重要的施工环节,因此选择了混凝路面裂缝原因以及预防措施这个课题。
1.3预期目标及解决思路
预期目标:
根据论文题目的主要问题,结合现场的具体实际情况以及外部因素,进行综合分析原因,而后针对问题产生的原因,做出针对性的预防措施。
解决思路:
第一:
翻阅有关书籍参考解决措施,结合现场情况看是否适用本工程,做到理论结合实际,灵活多变,不按图索骥,一切从实际出发。
第二:
多向工程项目部中经验丰富的项目经理和技术总工请教问题的原因,以及措施,项目经理和技术总工拥有几十年的施工经验,这个宝贵的经验是我们实习生在课本中无法学的到的,虚心求教,融会贯通。
第三:
多向指导老师进行探讨、议论,只有在交流中才能发现问题、认识问题。
第四:
发挥自身的主观能动性,多跑现场、多观察、多记录,以积极的态度对待此问题,只有自己参与其中才能找出问题、分析问题、解决问题。
1.4研究容
根据在实习单位作为施工技术人员的主要职责与岗位以及负责的容,对混凝土路面施工过程中出现的混凝土面板裂缝的现象,针对此问题认真分析原因、解决问题、提出针对性措施,为以后施工提供指导性意义,能够更好地指导施工,也为自己在以后的施工过程中积累经验,也是自己在路面施工过程中掌握住核心的施工技术,是自身价值提高,使得工程质量能够更好。
本论文研究的主要容包括:
混凝土路面的简单介绍,以及混凝土路面原因的分析和采取的相应的防控措施。
2混凝土路面介绍
2.1工程概况
省多巴收费站工程是通往西部主要的收费站工程项目,全长2456.7米,双向通行25车道,是省最大的收费站工程。
主建单位省交通厅,该收费站口是通往的入口,也是地游客进、新疆、的主要高速通道,位置是非常重要。
该工程总共25车道是整个省最大的收费站,在桩号K825.22到桩号K1845.32之间采用混凝土路面工程,路基基础采用水泥稳定土和水泥稳定碎石两种,路面采用26cm的混凝土路面,余下桩号的工程采用的是沥青混凝土路面进行摊铺。
在这次施工过程,我作为一名技术人员主要负责混凝土路面的施工与控制。
2.2定义
混凝土路面的定义是指按照一定要求配比拌制的混凝土,经过一定的施工技术和施工工艺而形成的混凝土面板而形成的一种路面,把混凝土面板作为面层,下设基层、底基层、垫层而形成的路面结构。
也常常被称作为刚性路面,混凝土面层材料也主要包括以下几类:
分别为普通的混凝土,带有钢筋的混凝土、连续配筋的混凝土、钢纤维混凝土、碾压混凝土等等。
而这这么多种材料中,我们经常用到或者见到的主要数普通混凝土和钢筋混凝土为主,这也是在国公路工程、市政工程、收费站工程和飞机跑道工程中经常用到的。
在此次施工过程中主要用到的是普通混凝土和钢筋混凝土,在广场上主要用的是普通混凝土,在收费站道主要采用的是钢筋混凝土。
2.3水泥混凝土路面的优点
近年来,高等级公路和农村村村通公路发展十分迅速。
随着国家经济的发展以及社会的需求,对混凝土路面的设计和质量都提出了更高的要求,较大吨位的车辆和高速行驶的速度,都要求着高等级混凝土路面向更高的发向发展。
对于混凝土路面,其较高的工程造价,维修养护都十分困难的现状,更需要我们在设计施工中要求一步到位。
根据在这段时间在项目上的施工和向技术总工们学习的经验,简单的谈一下其优点和缺点。
2.3.1其承载力比较强而且刚度比较大
混凝土面板具有很强的承载力再加上设钢筋网格,其整体承载力和刚度又将加强,其弹性模量能达到自3-5万MPa之间。
在标准11吨轴载下,实际测量值0.04MPa。
运用在对基层大型机场跑道,高速公路收费站广场以及重载交通高速工程和国道、省道。
在乡村的道路上和大型的停车场工程中可以直接在土基上进行施工和铺筑。
2.3.2具有超强的耐高温和耐久性能
水泥混凝土路面和沥青路面比,具有更好的耐水性,能够快速的将道路上的积水迅速排送到边沟中去,防止雨水渗透到路基中很好的保护了路基基础,这一性能使其能够很好的让他运用在雨水较大的地区,在短期雨水淹没路面以及暴雨和洪水等恶劣天气条件下也能够通行、强度高、耐久性好。
水泥混凝土路面具有较高的抗压、抗弯和抗磨耗的力学强度,因而耐久性好,使用年限较长。
水泥混凝土路面也具有较强的耐高温性能和沥青混凝土路面相比,不会出现沥青路面那种泛油的情况。
而且具有很好的平整度和美观性能,在持续的高温天气条件下也可以保证车辆通,而不会像混凝土路面那样出现车辙和软化现象。
并且在市政工程中还有利于文明城市建设和环境保护。
有利于环境的保护,提高市民的生活水平。
尽管水泥混凝土路面设有许多接缝,但它的表面很少起伏、波浪变形,通行各种重型车辆,均能够保持良好的平整度。
同时路面在潮湿时仍能保持足够的粗糙度,而使车辆不打滑,能够保持较高的安全行车速度。
2.3.3混凝土路面具有很好的抗弯和抗拉的优良性能
在大于35MPa的强度合格的面层在标准轴载的应力强度比下,能够很好的得出其疲劳寿命更长,可以达到500万到1000万次的弯曲疲劳循环。
这样就大大提高了混凝土路面的使用其抗弯拉强度比较高和抗疲劳性能比较好,根据实验证明其抗压强度在抗压强度寿命和其抗压强度,能够保证重型车辆的反复来回的碾压通行,而且能够保证他的使用寿命,平整度和粗糙度好。
尽管水泥混凝土路面设有许多接缝,但它的表面很少起伏、波浪变形,通行各种重型车辆,均能够保持良好的平整度。
同时路面在潮湿时仍能保持足够的粗糙度,而使车辆不打滑,能够保持较高的安全行车速度[1]。
2.3.4混凝土路面有很好的耐久性
在符合规和设计要求和正确的采用施工工艺和施工方法以及能够保证混凝土路面质量合格的条件下,混凝土路面具有很好的耐久性而且还有很好的抗冻效果和抗滑性能以及其表面的耐摩擦性能。
沥青混凝土式表较容易老化的路面材料而对于混凝土路面来说不存在这种情况,混凝土路面只有风化的现象而不存在这种老化现象,所以这是其对于沥青路面的一大优点,能够很好的提高混凝土路面的使用寿命,促进混凝土路面的循环利用,进而有利于节能和减排的效果,还有利于材料的浪费。
.养护维修费用少,运输成本低。
由于水泥混凝土路面坚固耐久,经常养护维修的工作量小,故所需的养护费用小而且路面平整,行车阻力小,能提高车速,减少燃料消耗,降低运输成本,水泥路面的力学强度不受自然气候温度和湿度的影响。
因而热性、水稳定性和时间稳定性都较好,特别是它的强度能随着时间而逐渐增高,不像沥青路面那样时间增长而产生“老化”[2]。
2.3.5有利于夜间通车
根据我个人的感觉,在夜间通车的时候行驶在混凝土路面上更加有利于驾驶者清晰的看清路面;混凝土路面又被俗称为白色路面,因此其折射车灯的能力比沥青混凝土路面更强,从而这种光线反射到行驶者眼中的光线更多,因此其分辨路面的能力更强。
再次混凝土路面平坦性比较好,白色的混凝土路面的色度是非常低的。
色差相对来说也是非常小的,与沥青混凝土路面相比,的反射更高,并且还有很高的热量反向以及隔热性能。
路面冰雪融化也表较慢,有利于车辆的通行,增强人们的舒适度。
只要是在施工过程中控制好平整度,那么后期就不会出现大的平整度的问题,优良的得平整度将会一直保持下去,其优良的平整度变形的速度是非常慢的,其平整度的保持年限比普通的柔性路面要很长,并且长很多很多。
2.3.6材料环保易得,经济环保
水泥混凝土主要组成包括水泥、砂、石、水。
这些建筑材料都是简单易得的,各个建材市场的销售也是非常广泛的,可以就近取材,节约运输成本和距离,并且这些材料也是非常环保污染比较小,不像沥青混凝土属于有害的建筑材料,不仅对施工人员的身体有一定的伤害,而且还污染自然环境,尤其是在其搅拌加热的过程中,释放有毒有害气体,污染空气质量和环境。
并且混凝土路面油耗比较低,混凝土路面水泥路面运营的经济性要优于沥青路面,在一般高速公路上,60km/h行车速度时,水泥路面的油耗比沥青路面节省8%;120km/h行车速度时,水泥路面的油耗比沥青路面可节省15%,这样不仅仅节约了不可再生的石油资源,而且又再一次保护了自然环境,减少了尾气排放,减轻了城市的温室效应,改善了城市搞污染的自然环境。
由此看来混凝土路面确实是非常环保的建筑材料,所以我们应该在今后的施工中毒运用其优点。
并且在有明水的地方或者有水流经过的地方或者水流渗透到水泥混凝土这些材料的时候,路面的水不会产生大的污染,也不会危及农田、耕地以及河流和地下水源。
在混凝土施工的过程中还可以掺加一些建筑材料,比如说粉煤灰,不仅提高了混凝土路面的后期强度,而且对粉煤灰进行了二次利用是一个非常好的举措,具有非常好的环保效应。
并且混凝土路面在施工的过程中不害怕那些具有腐蚀性材料的侵染,而对于沥青路面是不适合的,沥青路面是非常严谨腐蚀性液体的洒落[3]。
2.4混凝土的缺点
2.4.1不利于控制
在这段时间在路面施工的过程中,水泥混凝土的浇注之后再养护的过程中会时不时地出现裂缝,非常不利于施工的控制,而对于这种裂缝很难分析到其产生的具体原因,进而也采取不到具体的措施进行控制。
水泥混凝土就像一个婴儿,在施工的各个环节,要像对待婴儿那样,做到步步关心,照顾到每个环节,只有用心才能慢慢减少这种列更,提高他的稳定性能,在其出现这种裂缝之后也很难进行采取措施,在这么一大块板块中出现一道裂缝。
如果要作全面处理,是非常困难的,如果采取全副破碎掉,即浪费人力物力又浪费财力,使非常不经济和实用的,因此要加强各个段的控制。
然而对于他的平整度来说在局部围是可以控制着一块的平整度,而对于大规模的施工,很难对于其整体平整度控制[4]。
2.4.2混凝土路面的舒适度比较差
混凝土路面也沥青混凝土路面相比,其行驶的舒适度是非常差的,就拿我们自己亲身体验,在高速沥青混凝土路面和混凝土路面同等速度行驶,可以明显感知到他这个缺点,并且混凝土路面的附着力也比较差,抗滑的能力也是非常差的,这一点是让人们直接感知到的,表现也是非常明显的。
在人们在出行对路况的高有求下,对于混凝土路面是非常不利的。
混凝土路面对汽车的附着能力也比较差,汽车行驶在混凝土路面上,摩擦性能也比较差。
尤其在冰雪天气,混凝土路面粘结雪层的能力比较强导致其不容易融化,抗滑的能力非常差,摩擦能力也比较小,进而也降低了混凝土路面的抗滑性能和安全性能。
混凝土路面有很多施工缝隙和胀缝以及伸缩缝,而这些缝隙都是容易发生混凝土路面断角和断面的,从而形成了一道大的空隙,当车行驶到此处时就会很容易发生跳车现象。
对于混凝土路面他的刚度比较大,路面比较硬减震的效果比较差,行车的噪声也比较大,进而行车的舒适度也比较差,对于这种刚性的混凝土路面,他的路面模量很高,反弹的颠簸比较大,在天气忽冷忽热的条件或者温差比较大的情况下,他的干湿变形比较大,有时候会引起路面的变形,进而影响到混凝土路面的舒适度。
2.4.3对基础的要求性比较高
在公路上行驶的交通工具具反复性连续性对路面的冲击,这对于路基的要求性是非常高,如果连基层都不能承受这种反复不断的冲击力,基层发生了变形,那么很容易路面就会发生下沉和变形。
对于这种整体性比较强的混凝土路面工程,必须要求有非常高的基础,因为对路基具有很强的冲刷能力,否则会在混凝土路面的切缝部位,施工缝部位会出现错台或者下沉的现象。
不仅影响了舒适度,而且在这些部位会出现混凝土整体断裂的现象,直接会断裂到整个板块,然后再雨雪天气情况下,雨水深入到路基基础,在经过车辆的反复的碾压冲击,不仅会越来越大的破坏板块的整体性而且雨水渗透到路基基础会出现翻出泥浆的严重的现象,到那时路基的基础破坏,比单纯的面板破坏问题更加严重,其处理的难度会更大。
2.4.4维修比较困难
对于混凝土路面出现最大的问题莫过于混凝土的裂缝,正是我们今日正要研究的课题,对于混凝土的裂缝问题,使无数拥有丰富经验项目经理技术总工以及经验丰富的技术人员比较头疼的问题。
混凝土路面发生断裂,若果采取措施那么只有将其破碎掉,混凝土路面的强度是非常大的,破碎起来是非常困难的,如果混凝土路面里面设置钢筋网格,那样更加增加了混凝土路面的破碎的难度的.在我这个工程项目上,这种反修破碎重新浇注的现象也是非常常见的,工人们有炮锤进行路面破碎,破碎的进度当然是非常慢的,进度效果也是非常差的,即浪费了人工费又影响了工程进度。
对于大面积的裂缝,直接影响混凝土路面的美观,对于微小而又密集的混凝土路面若果不采取处理措施直接影响了美观,当建设单位来了,首当其冲的就是这些裂缝,这对于他们来说是肯定是非常大的质量问题,如果不做处理,那么建设单位肯定以此作为理由扣押工程款,如果采取措施对于我们施工单位来说是非常困难的,也不能采取微小的处理方式。
如果采取混凝土灌浆料,再这些微小的缝隙中,灌浆料很难流进去。
如果采取全副破碎这样又回到我们上面所讲的问题中去了,因此这是一个非常纠结非常困难的问题,这让我们困难,也是非常难做的,最终我们对于这种微小的路面裂缝也未作处理,但是建设单位对于我们某些施工面板也存在很大的意见[5]。
2.4.5对于材料的消耗比较大
改革开放以来我国的混凝土工程有了突飞猛进的发展势头,如同雨后春笋,为经济的建设做出重要的贡献,据中国交通部研究院有关专家分析预算,通常情况下高速公路如果采用混凝土路面的话,每公里将会消耗水泥1.1万吨左右,在我国的高速公路建设中,桥梁和高架桥占据线高速公路作为国家经济的大动脉,使我国比较重要的基础设施建设和大众化交通路总长的50%左右,水泥的用量和消耗是非常巨大的。
就目前而言,水泥筑路工程是非常常见的工程类别,是经常使用的一种材料,目前水泥道路已经占据水泥消耗总量的79%以上,而且海大约占据85%左右的高等级公路采用了混凝土面层结构,但是水泥具有明显的感温性能和低温容易断裂,冬季容易犯起低温度的缩缝现象,在夏季温度过高的情况下容易出现位移膨胀的现象。
因此随着我们现代化的发展,水泥混凝土已经消耗的越来越过剩,据欧洲的水泥协会调查的数据显示。
在2015年,全球水泥的产量合计将达到80万亿吨,其中中国约为40.2亿吨,占据全球总产量的百分之五十八,紧紧跟在中国之后的是印度占据全球产量的百分之七,而美国紧紧占据中产量的2%。
在2011-2013年期间,中国消耗水泥大约66亿吨,超过美国在二十世纪的消耗量,但是看看美国在1901年至2000年期间都建造了以下什么什么工程:
各种各样的摩天大楼,洲际高速公路以及水坝、工程,而总共才消耗了大约不到45亿吨的水泥。
根据预测我国将在2015年左右达到一个峰值,在2020年之后我国的水泥会逐年下降,在2030年进入稳定期约为8亿吨[6]。
3混凝土裂缝的原因分析
混凝土裂缝是混凝土部因素发生变化,而使得混凝土表面或者部发生裂纹的现象。
而对于混凝土裂缝原因的则可以定义为由于混凝土的结构由于外因素的共同作用而产生的物理变化,而裂缝是混凝土结构水性无承载力和耐久性以及放水性降低的主要原因。
3.1裂缝要求
混凝土结构有害以及无害的界限有侵蚀介质或防渗要求:
0.1-0.2mm。
我国的地下结构限制宽度为0.2mm。
正常条件下无特殊要求:
0.3-0.4mm;我国允许无害裂缝宽度0-0.3mm,预应力采用一二级抗裂0宽度限制,是国际上最严格的。
使用者的主观愿望很难满足,许多工程经过是无害的,但是仍然采取了处理措施。
3.2混凝土路面裂缝的种类
水泥混凝土路面在我国高等级公路中广泛应用,应用围很广泛。
然而由于部原因和外因的作用。
混凝土路面的裂缝是非常常见的问题,由于设计、施工养护等很多因素的综合作用,导致混凝土路面产生裂缝,这些裂缝有时候表现的很严重,而在本项目中,也一度出现过裂缝宽度达到1CM以上的严重问题,混凝土裂缝问题从而成为影响混凝土路面发展与进步的一个重大的阻碍因素与拦路虎。
水泥混凝土裂缝的种类主要有沉降裂缝,干缩裂缝,温度裂缝,早期通车和超载裂缝以及恶劣天气作用下的冻融作用[7]。
3.2.1沉降
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