浅谈水泥混凝土路面损坏类型及养护措施论文_颜铭

浅谈水泥混凝土路面损坏类型及养护措施论文_颜铭

淄川公路事业服务中心 山东淄博 255100

【摘要】本文结合淄博市淄川区国省道水泥混凝土路面养护现状,对水泥混凝土路面的病害类型和损坏原因进行分析,并有针对性的提出养护措施。

【关键词】水泥混凝土路面;病害类型;原因;措施

水泥混凝土路面作为高级路面结构形式之一,由于具有较高的力学性能,具有强度高、承载能力强、刚度大稳定性好等优点,被广泛用于重载车辆路段及平交路口处。但随着国民经济的发展,交通量的增加,特别是大型重载货运车辆增多,超载车辆现象十分普遍,水泥混凝土路面在建成后,会由于各种因素而很快开裂、沉陷、损坏。笔者所在单位共管养辖区内9公里水泥混凝土路面,本文将根据日常养护实际,对水泥混凝土路面的损坏原因、病害类型和养护措施进行分析。

1、路面损坏原因

1.1 基层材料的影响

部分路段水泥混凝土路面基层采用石灰土、二灰碎石等材料作为基层,这些材料强度较低,基础较弱,在重荷载作用下,导致基层塌陷,产生面板断裂。

1.2 排水方面的影响

路基路面的稳定性与水的关系密切,水的作用是路基路面损坏的主要影响因素之一。排水系统配套不够完善,易造成路面积水,积水沿着水泥混凝土路面横缝、纵缝、伸缩缝渗入到路基结构层中,基层、路基在水的长期浸泡下强度降低。在交通荷载的重复作用下产生竖向位移,使基层产生塑性变形,基层失稳破坏,从而引起路面发生沉陷、断板。

1.3交通荷载的影响

伴随国民经济的发展,货物运输都向大型化发展,随着运输车辆吨位的不断增大,路面承受汽车荷载而产生的内应力不断增大,尤其是车辆超载现象十分普遍。当内应力增大到超过混凝土的设计荷载时,混凝土就产生了塑性变形,裂缝就出现了,裂缝出现后的路面在持续长时间、高频率、超负荷的重撞下,路面的塑性变形将越来越严重,路面使用性能衰减加快,最后导致路面沉陷破坏。

1.4施工方面的影响

1.4.1路基施工质量影响

不规范施工、违规作业、盲目追求施工进度等原因,致使施工压实度达不到设计标准,通车后不可避免地发生沉降,造成路面混凝土的断裂及破碎。

1.4.2施工工艺及原材料质量影响

水泥混凝土配合比不当、混凝土拌制中拌和不均匀、混凝土强度收缩不一致、混凝土振捣不均匀密实、基层含灰量不足等不规范行为,严重影响基层、面层的质量。在施工时忽视集料的级配,基层所用材料细集料含量小,致使基层强度偏低,抗冲刷性差。

1.4.3各种缝隙方面的影响

胀缝未按照设计施工、宽度不够,胀缝中的混凝土未彻底清理、部分路段的胀缝设置密度不够,不能满足混凝土板的伸缩,造成混凝土板拱起、挤压、破碎。施工缝、纵缝灌缝质量差、灌缝料脱落,导致水沿缝隙渗入板底。

2、水泥混凝土路面常见病害类型

2.1裂缝

包括纵向裂缝、横向裂缝、斜向裂缝和交叉裂缝。纵向裂缝是指跟路线走向平行或基本平行的裂缝,主要是由于路基横向不均匀沉降或板下的不均匀支撑造成的。横向裂缝是指垂直于路线方向的有规则的裂缝。斜向裂缝是指斜向路线中心线的裂缝。横向裂缝、斜向裂缝通常发生在新老路基交接处、土密度不同部位、软弱地基处。纵、横、斜向裂缝的损坏特征是指通底的裂缝,将板块分割为两块或三块,初期可能未贯通板面,但终将发展为贯通板面。交叉裂缝是裂缝相互交互,将板块分割为三块以上(又称破碎板)。

2.2板角断裂

板角断裂是指在水泥混凝土的板角被与纵横接缝相交且交点距离等于或小于板边长度一半的裂缝从板体断开。其损坏原因通常是由于板角处受连续载荷作用,基础支撑强度不足和翘曲应力等因素综合作用,再加上地基软弱、唧泥和传荷能力差等因素导致。

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2.3拱起

拱起是指横缝两侧的板体发生明显抬高的现象。其产生的原因主要是板缝收缩时缝隙张开,填缝料失效,缝被硬物阻塞,使板受热时不能自由伸缩,从而出现纵向压曲失稳。

2.4唧泥

唧泥是指水泥路面上车辆通过时基层细料和水一起从板接缝处挤出,逐渐是基础失去支撑能力,在各种轻、重载荷的交替和反复作用下,最终将会产生断裂板的现象。产生的主要原因是填缝料失效而引起水的下渗,板底面与基层顶面的脱空,基层材料不耐冲刷和重载的反复作用引起的。

2.5边角剥落

边角剥落是指沿接缝方向的板边出现裂缝、破碎或脱落现象。产生的原因主要是在接缝处落入坚硬的杂物,如砾石、三角碎石等,板在膨胀时产生了超应力,造成边缘被硬物挤碎。接缝处水泥混凝土强度低,或施工操作不当或传力杆设计不妥。

2.6接缝填缝料损坏

2.6.1填缝料损坏

填缝料损坏是指接缝内无填料,填料破损及接缝内混杂砂石等不正常现象。其形式主要有填缝料与水泥混凝土路面板壁分离、填缝料脱落、断裂、溢出等。造成填缝料过早、大面积损坏的原因主要是灌缝施工质量差、部分填缝材料性能不佳,填缝料在长期外界环境下老化、脆裂。

2.6.1接缝碎裂

接缝碎裂是指由于接缝料损坏事项,使接缝处形成空隙,泥、砂、石屑等杂物侵入,导致路面板膨胀是受阻,或雨雪水沿此空隙渗入,损坏基层和垫层,使基层强度降低,造成路面板接缝处的变形和破损。

3、常用养护措施

水泥混凝土路面的养护措施,应根据现有路面使用质量状况、公路性质、交通量等,对病害类型、成因进行全面调查,因地制宜的制定养护措施。以下是日常养护中常用的几种养护措施。

3.1路面接缝、裂缝的处治

对于轻微裂缝、中等裂缝和接缝填缝料损坏等缝的病害,可利用热沥青、溶剂沥青、聚氯乙烯胶泥、聚氨酯等进行灌缝,首先需将缝隙内杂物予以清除,保证缝内干净、干燥、无任何杂质,将填缝料饱满灌入缝内。

3.2断板及破碎板的处治

对断板进行分类,不严重的断板可采用热沥青或聚胺脂进行灌缝。对于严重破碎板断板,首先需将病害画线标注,然后用切割机切割成规则的修补区,将修补区内板块清除干净,基层比较成型的就不再处理基层,否则连基层一起处理干净,不留隐患。然后回填水泥稳定碎石或贫混凝土充当基层,再浇筑混凝土面层。

3.3路面沉陷的处治

对于仅由于面层不均匀沉陷而引起的裂缝和轻微下沉,可扫净、洒粘层沥青后用沥青混凝土贴补把沉陷部分填补到与原路面平齐。对于如因土基或基层结构遭破坏而引起的沉陷,应先将土基和基层修理好后,再修复面层。

以上是对水泥混凝土路面损坏类型、成因和相应养护措施的分析,水泥混凝土路面应以预防为主,做好预防性、经常性养护。在养护中应充分进行调查分析研究,依据所处环境、交通情况、资金计划,因地制宜制定养护措施。

参考文献:

[1]刘志友, 李新春. 水泥混凝土路面常见损坏类型及产生原因分析[J]. 科技风, 2010(4):195-196.

[2]王彦须. 水泥混凝土路面破损原因分析[J]. 山西建筑, 2009, 35(5):275-276.

[3]白红霞. 水泥混凝土路面病害及其防治对策[J]. 科技创新导报, 2010(9):69-69.

论文作者:颜铭

论文发表刊物:《城镇建设》2019年第10期

论文发表时间:2019/7/31

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