浅谈水泥混凝土路面常见病害及防治措施

时间:2018-04-21 论文范文 我要投稿
摘  要:水泥混凝土路面是一种刚度大、扩散荷载强、稳定性好的路面结构,其路面的适用性非常强,加之具有材料的来源广泛以及便于施工等优点使水泥混凝土路面能够较好的满足现代化交通需要,本文根据路面病害产生的原因和部位深入研究了不同病害形成的机理,提出了通过设计和施工的优化与控制来预防病害发生的方案与方法。
关键词:水泥混凝土路面;常见病害;防治措施
        1 水泥混凝土路面的优点
        近年来我国高等级公路工程得到迅速发展,作为其技术关键之一的路面工程也得到明显发展,其中包含水泥混凝土路面的广泛推广使用。水泥混凝土路面具有较高的抗压强度及抗磨耗能力;水泥混凝土路面的水、热稳性均较好,特别是其强度随着时间的延长而逐渐提高,不存在沥青路面的“老化”现象;正是由于水泥混凝土路面的强度高和稳定性好,故其服务年限长,可使用20~40年,且可通行包括履带式车辆在内的各种运输工具;与沥青混凝土路面相比,设计和施工合理的水泥混凝土路面的养护工作和养护费用比较少;混凝土路面色泽鲜明,能见度好,对夜间行车较为有利。
        2 水泥混凝土路面的病害分类及其成因分析
        随着水泥混凝土路面的广泛推广应用,暴露出水泥混凝土路面在设计、施工及使用中的相关问题而引起的各种病害。这些病害处理不好,将会严重影响车速、行车安全、行车舒适性,增加油耗,加速车辆损坏。
        2.1面板错台、脱空、唧泥。形成这种病害的主要原因:(1)路基施工时压实度不够,经反复行车和自然因素的作用,路基发生不均匀沉降;(2)水稳定较差的土基或基层,经地下水或地面水的侵害,使路基产生沉陷;(3)地基变软下沉,置于斜面上的路堤在填筑时原地面处理不当,新老路基产生不均匀沉陷;(4)路基施工时,对不同土质填筑料没有按规范要求进行分层填筑,从而引起路基的不均匀沉降;(5)路面基层强度不均匀。
        2.2路面板断裂。路面断板的成因可分三类:施工因素,混凝土混合料塌落度小,浇筑完成后养护不及时,切缝时间晚;车辆重载,车辆荷载超过设计荷载;面板脱空,面板基础不均匀沉降,使面板脱空,抗折能力大幅度降低。
        2.3路面板表面病害(坑洞、露骨、网裂和起皮等)。病害的主要原因是材料品质不符合要求,水泥混凝土配合比不当,施工质量差或集料中夹带各种杂质,养护不到位。其次,由于车辆硬金属轮撞击、摩擦,也会引起水泥混凝土面板的破损。
        2.4接缝破坏。其原因是接缝板和缝内填料损失,行车啃边;缝中进入硬物,热胀时将板边挤碎。
        2.5面板强度不够。引起的原因:水泥混凝土配合比控制不当,常见于使用350型拌和机搅拌时人工送料,每拌料投送偏差较大;水或集料含有盐分,与水泥发生化学反应,使水泥混凝土强度降低或失效;初期养护不到位,没有及时喷水养护,养护周期不到开放交通。
        3 水泥混凝土路面常见病害的治理
        3.1裂缝修补。水泥混凝土路面裂缝型式多样,处治时要根据具体情况采用相应的技术措施。缝宽不足0.5mm的非扩展性表面裂缝,采用压注灌浆法;局部性裂缝,且缝口较宽时,采取扩缝灌浆法;对贯穿全厚的裂缝,采用条带罩面法。对裂缝宽度大于3mm的裂缝,用环氧树脂与固化剂搅拌均匀后直接灌注。
        3.2破碎板块修补。对混凝土路面严重破碎板采取整板更换的方法:首先用破路机(重力式或液压式),将断板严重的板块全部破碎,整块板予以凿除,若基层强度不足或渗水软化以及有路基不均匀沉降时,在处置好基层和路基后,再重新浇筑新的混凝土板或采用混凝土预制板块,最后用填缝料处理修补块的缝隙。为了保证处理后的板边整齐及不破坏相邻板块,可采用“全切法”,即沿拟更换板块周边用锯缝机将板全厚切断。
        对于断裂轻微、裂缝有轻微剥落的,但并未贯通,可采用“浅切法”,即先划线放样,按划线范围将混凝土板面锯,凿除其中之混凝土使其成为长方形凹槽,必要时也可在剩余底部板上打眼插入短钢筋头,以增加新旧混凝土的整体性;清洗干净后浇筑掺入快凝剂的混凝土并养生,也可采用钢纤维混凝土。        对于轻微断裂、裂缝较宽且有轻微剥落的断板,可采用“半切法”:按裂缝两侧至少各20cm的宽度放样,按画线范围开凿成深至板厚一半的凹槽,此凹槽应与中线垂直,刷洗干净凹槽,并在其底部裂缝的两侧用冲击钻沿与中线平行方向,间距30~40cm打眼贯穿板厚达基层表面,然后再清干净凹槽及孔眼,在孔眼安设高于保留板面厚度的n字型钢筋,冲击钻头直径采用。30规格,n型钢筋采用螺纹钢筋制作,安设后用高标号砂浆填塞孔眼密实,最后用与原路面相同或高一级标号的快凝混凝土浇筑至路面平齐。
        3.3接缝修补。接缝施工时,为保证清缝质量,对杂物充填较多的纵缝,必须用切缝机切割,其它缝也应用铁铲对杂物和老化的填料进行清理,然后用高压气体吹净。对加热型填缝材料,按规定进行熔化,使其具有较好的流动性,加热温度不宜过高、过低,时间不宜过长,以避免材料老化或流动性较差。用黄油枪或扁嘴铁壶沿缝方向均匀浇灌加热后的填缝料至缝填满为止(不宜过高或过低),灌缝深度至少应大于1.5cm。灌缝应在路面干燥及路面板下没有积水时进行,保证填料与缝壁粘接牢固且不被高压水剥离、挤出。根据填缝料性质,做好施工交通控制工作,待填缝料冷却后开放交通(一般需30min),以免其被行车粘掉。坚持周期性养护,根据填料有效使用寿命,对全部构造缝进行全面清缝和普灌,其后每年入冬和雨季之前进行补灌,保证构造缝全部密封。
        3.4局部修补。对出现错台的板块,先采用压浆调整,恢复平顺,调整后仍有高差,且错台量小于10mm,可用建筑磨平机打磨掉高出的部分或人工凿除高出部分,凿除(打磨)宽度一般为10~30cm。错台量大于10mm的,在低的一侧用沥青砂或细粒式沥青碎石衬平,衬补长度按高差的1%~2%,也可用聚合物水泥砂浆薄层修补。修补前应用钢丝刷将原路面清理干净。大面积麻面、露骨、平整度差等结构性病害,常采用沥青混凝土罩面处理,处理厚度应大于2.5cm,罩面前要对破碎板及整个路面进行修补和压浆处理。一般的麻面可不作处理,只对露骨严重部分作整段处理,可用聚合物砂浆作薄层处理。
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