摘要:水泥混凝土路面的病害对于行车速度、安全及舒适性具有重要影响。随着水泥混凝土路面的广泛应用,而其本身存在许多缺点也暴露了出来,例如抗折强度低、韧性低、脆性大、易开裂等。基于这种情况,针对各类病害的类型进行了详述,而后探讨了水泥混凝土路面病害的处治对策,并提出了相应的预防建议。
关键词:水泥混凝土路面;病害的原因;预防措施;处治方法
一、引言
由于水泥混凝土路面具有的强度高、养护费用低、抗滑性好、利于夜间行车等诸多因素,所以得到大力发展及应用。但是在使用过程中呈现出来的问题也不容忽视,混凝土路面在后期使用过程中主要出现的病害有断面混凝土路面表面出现裂缝、接缝处出现错台、面板脱空出现断板以及非结构性损害等病害原因。下文就混凝土路面常见的病害给予分析以及相应的处理措施。
二、水泥路面常见病害的原因
水泥路面破损的原因,主要由于混泥土板、基层、路基的缺陷引起的。这些缺陷设计因素及施工质量的原因之外,一般是在行车和各种自然因素作用下形成的,而水和超重荷载是主要因素。
1、水是形成病害的主要原因
大气降水、气温变化、水文地质条件等自然因素会引起路基湿软、强度降低、路基土干湿状态不稳定,这些因素直接导致了水泥混凝土路面与沥青路肩拉裂、沥青路肩损坏等病害,最终引起路面破碎板的产生和快速发展。积水向路基渗透,通过毛细作用逐渐向上,使路基上部土层变湿。在车辆荷载的重复作用下,出现低层承载力不足,地基不均匀下沉。产生唧泥将基层细料冲走导致板端脱空,路面板块松动,错台,板角冒浆,最后出现断板破碎。
2、车辆超载也是造成水泥路面断板,碎板的主要原因
据路政部门检测统计双轴车辆总重量均为23—24t,三轴车辆总重均在35—45t,荷载大大超过路面设计荷载,造成混泥土板块疲劳,形成水泥板断裂,破碎,大大缩短正常使用年限。
3、施工控制量不严,造成水泥路面破损
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。水泥混凝土配合比控制不当,常见于使用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。
4、设计方面缺陷造成水泥路面病害的产生
设计师对交通量测计算不够准确,基层,面层设计厚度偏薄,设计时当量轴在由于按标准车辆型额定载重进行换算,而近几年来交通量迅速增长,超载,超限车辆不断增多,这种设计轴载与实际不符,这样会大大影响水泥路面的寿命。
5、养护不到位,加剧路面病害的发展
养护罐缝不及时,水泥路面缩缝,胀缝,施工缝,施工时基本上是用沥青灌缝,使用一般2~3年的材料资深老化松脱,填缝料损坏导致雨水从接缝处下渗,软化基层,甚至软化路基体,使路面板接缝下方的基层和路基体承载力下降,路面板跟着下沉,两侧的混凝土路面板板体发生明显下沉。
三、水泥路面病害的预防措施
水泥路面病害的预防,必须增强对水泥混泥土路面技术性能的认识,加强设计、施工、养护三个方面的工作,从源头抓好。
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1、设计方面
要选用适合本地区气候特点和交通量要求的基层材料类型,合理地设计性能优良且适宜摊铺的集料级配;对高填方软基和台背填土进行认真处置的基础上,如果可预见沉降变形过大,可采用薄层沥青混凝土或砌块的过度路面形式;待沉降稳定后,再施工永久混凝土路面板;在路基基层下,地下水位高和多雨地区,应考虑设计一定厚度的渗透排水砂砾垫层。严寒地区应综合考虑设计排水和防冻垫层。
2、施工方面
(1)、延长水泥混凝路面施工的拆模时间,确保水泥混凝土路面施工的拆模时间在24h以上。
(2)、拆模人员应是有耐心有经验的技术工人,拆装时不准用大锤对钢模进行敲打。
(3)、重视水泥混凝土路面板的边缘养护,做到混凝土面板的全面充分养护,并尽可能采用养护膜、养护液等新技术。
(4)、加强对开放交通施工的交通管制,禁止车辆冲卡和驶入养护期未到的混凝土面板。
(5)、纠正混凝土路面施工中的不正确习惯做法,不用塑料膜垫钢模板,防止漏浆可采用高标号砂浆堵钢模底缝,用泡膜堵拉杆、传力杆钢筋与钢模接缝。在对第二幅混凝土板进行施工时,须在已浇好的一幅板边上垫一块防振板。
(6)、在安装纵缝拉杆和工作缝传力杆时,也要和安装胀缝传力杆一样用支架固定。
3、养护管理方面
对于高于路肩的土或草要经常削,保证路肩有足够的横向坡度,防止路肩积水。对于破碎、沉陷的水泥混凝土板最好是铲除,用同标号的新混凝土进行修补。
对于水泥混凝土板严重裂缝,我们可以用乳化沥青砂修补,材料为乳化沥青、细砂。严禁在雨天施工。修补完后在其表面铺一层细砂,1小时后可以开放交通。
对于水泥混凝土板中等裂缝和细微裂缝,可采用聚氨脂修补裂缝材料进行修补。
对于水泥混凝土板底脱空,下沉我们可以采用板底灌水泥浆加固基层,使浆体充满混凝土板底,可以抬起混凝土板,减少沉降和错台,使用材料主要是水、水泥、化学外加剂。
四、水泥路面病害的处治方法
1、较宽裂缝的处理方法 对于轻微断裂,应按裂缝两侧至少各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,在凹槽底部裂缝的两侧用冲击钻,沿与中线平行方向,间距30~40cm,打眼贯通至板厚达基层表面,然后再清干净凹槽和孔眼,钢筋安设完成后,用高强度水泥砂浆填塞孔眼至密实,最后用与原路面相同强度等级的快凝混凝土浇筑至与路面齐平。
2、混凝土振捣完毕,用真空脱水技术可将混凝土表面及内部的游离水和空气排出,以降低混凝土的孔隙率和水灰比,增加混凝土的密实度和强度,提高水泥与骨料的界面结合力,可防止混凝土沁水过多而产生的收缩裂缝,减少混凝土缺陷。适时收光抹面,在混凝土初凝前进行第一次抹面,在终凝前板面无沁水时实施第二次抹面收光。
3、在路面修复中,若脱空板不处理,即使加铺层达到20cm以上,也无法防止反射裂缝的出现。板底脱空可使用钻孔压浆法处理,此法是借鉴后张法预应力构件的孔道压浆原理,在混凝土面板底部有脱空处钻孔,通过孔洞利用高强压力将流质材料压入脱空空隙,流质材料凝固后产生一定的强度,对面板产生均匀承托的作用,进而达到稳固板块的目的。
五、结语
水泥混凝土路面的病害形成的原因很多,但主要是路基、基层强度不均匀,接缝料失效,不按规范施工,养护管理不善等原因造成的。由于水泥混凝土路面出现病害后不易修复,所以从设计、施工到养护管理,一定要对每一个环节认真负责,否则都有可能给混凝土路面造成不良后果。目前的共识是,水泥混凝土路面病害最佳的防治时机在建设阶段,最好的治理方法就是防范于未然。
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论文作者:李浣怡
论文发表刊物:《基层建设》2016年12期
论文发表时间:2016/9/27
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