张宏伟
石家庄市市政建设总公司 河北石家庄 050000
摘要:随着经济社会的迅速发展,交通荷载的日益重型化,交通量的大幅增长,超载车辆日趋严重,加速了水泥混凝土路面的损坏。本为对水泥路面不同病害的成因进行了分析,并提出了相应的预防和处治措施,以供参考。
关键词:水泥混凝土,市政,路桥
水泥混凝土路面因其强度高、刚度大、扩散荷载能力强、稳定性和耐久性好、使用寿命长、耐磨性和抗滑性能好、养护费用少、利于夜间行车等优点在公路建设中被广泛应用。
一、混凝土路面质量通病类型与产生原因分析
1.水是形成病害的主要原因
早期修建的水泥混凝土路面工程,多数没有设路面内部排水设施,甚至路肩也多是土路肩。大量渗入路面结构的水,由于排不出去,而被长时间积滞在路面结构内部,使路面类似被安置在封闭的槽式“浴盆”内。路面结构内的自由水会浸湿路面各结构层和土基,使结构层溶蚀、软化、强度和承载力下降,变形量增加,更为严重的是积滞在基层顶面的自由水,在行车荷载作用下形成高压水流,冲刷基层顶面材料,促使路面唧泥、错台,并发展成脱空和板块断裂。
2. 超重荷载是造成水泥路面断板、碎板的主要原因
由于经济的发展,车流量不断增加,特别是市场竞争激烈,运输户只顾经营利益,绝大部分的货车进行改装,加高车厢,加厚大梁等等,严重超载。经调查,大部分路段的超载车辆占当日交通量的1/4~1/3,单轴双轮车辆额定轴载为100KN,实际总载重200~350KN,双轴双轮车辆额定轴载为180KN,实际总轴载280~600KN,三轴双轮车辆额定轴载为220KN,实际轴载为500~900KN。可知超载现象非常严重,荷载大大超过路面设计荷载,造成混凝土板块疲劳,形成水泥板断裂、破碎,大大缩短正常使用年限。
3.施工质量控制不严,造成水泥混凝土路面破损
路基密实度不足造成不均匀沉降,病害大部分布在路基填挖交界,高填方路段和路面与桥涵等构造物交接处,因为路基不均匀下沉造成路面的沉降,在行车的冲击作用下造成错台渗水、唧泥导致水泥混凝土路面破损。
基层材料组成不均匀性导致基层强度、抗冲刷能力和稳定性有差异,从而导致路面结构性能差异,水泥混凝土路面易从薄弱环节开始损坏。基层压实度不够,致使基层产生不均匀的沉降,从而降低了基层的强度和稳定性,降低了混凝土板块的承载能力和疲劳寿命,混凝土板底由于脱空而形成不均匀支承而出现板损坏。
路面材料质量控制不佳,配合比达不到要求,拌和不均匀,压实或振岛不实等施工原因,从而降低混凝土路面的强度,在荷载的作用下,混凝土路面无法承受荷载带来的竖向剪切力从而导致路面破损。
4.设计方面缺陷造成水泥混凝土路面病害的产生
设计对重轴载的影响考虑不足,重轴载影响的轴载换算公式,低估了换算指数,对单轴载换算指数最大可达18.3,对双轴荷载最大可达18.8。
设计没有考虑水破坏的影响,对唧泥、错台和脱空没有明确的设计,导致结构选择不合理,唧泥、错台和脱空成为主要病害。
根据水疲劳断裂破坏机理的研究,动水压力影响是导致荷载疲劳增加的主要原因,在设计中还没有定量考虑,这是破碎板较多的原因之一。
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已设计的路面结构,路床强度不足,路面基层不耐冲刷、溶蚀,面板厚度严重不足,防排水措施不完善,是早期损坏的主要原因。
5.养护不到位,加剧路面病害的发展
养护灌缝不及时,水泥混凝土路面缩缝、胀缝、施工缝,施工时基本上是用沥青灌缝,使用一般2~3年的材料自身老化松脱,如果不及时填缝料更新,以至路面水渗入,冲刷基层,软化路基,进而产生板底脱空,导致边角损坏,混凝土板开裂,若仍不及时进行修补,任凭病害发展,小病害不修,愈演愈烈,直至不可收拾。
工程建设资金投入不够余留排水设施不完整,导致边沟排水不畅积水,由于养护资金不足没能及时进行完善排水系统,也会导致路面提前损坏。混凝土板早期一些病害处理方法不当不及时,如混凝土板断裂、板角断裂、错台等病害处理不及时,只重视处理严重病害而忽视对板裂缝封水处理,使路面水渗入,加剧其他病害的产生。
二、水泥混凝土路面病害的预防措施
1 设计时注重全面考虑
对于水泥混凝土路面出现裂缝的防治要首先从设计层面进行把控,只有合理进行施工设计,才能为以后的各项工作的有序展开提供参考。对此,相关的工作人员要认真对待施工设计这一环节,在设计的过程中对各方面情况全面考虑,以保证路面建成后的质量。如对材料选用的明确要求,在施工过程中须遵守的相关规范和对后天路面所使用环境等方面进行严格制定和充分考虑。
2. 规范道路施工的过程
施工过程中一些施工人员的随意性较大,致使相关的施工步骤出现缺失或没有按照具体规定严格执行而导致路面的质量出现问题。对此,要切实保证道路施工中过程的规范,只有这样,才能使路面的质量得到保障。在具体的施工中,要对施工人员的施工步骤进行监控以使其施工步骤中不会出现问题。另外,针对施工现场中因为振捣或插入不当等原因而导致路面出现裂缝的问题也要进行改进,避免路面裂缝的发生。
3.做好路面混凝土的养护
混凝土的合理养护,是确保其质量的关键。混凝土路面浇筑后,经过抹面、拉毛完毕,要及时进行养护。当混凝土表面已有相当硬度,用手指轻压没有痕迹时,随即开始养护。高温施工时,混凝土要严防暴晒,以免水分损失过快而产生过量的收缩,低温施工时要做好保温工作。一般是采取上面盖湿草帘、湿麻袋,每天洒水,经常保持潮湿状态,以避免混凝土受到温度、湿度的不同变形而引起的冷缩和干缩。
4 抓好路基和基层的施工
路基是混凝土路面的基础,必须有足够的强度和稳定性,路基的压实度应符合《公路路基设计规范》的要求,路基验收合格后才可铺筑基层。基层应具有足够的抗冲刷能力和一定的刚度,基层标高要准确控制,铺设要坚实、稳定、均匀、平整、整体性好,特别是局部低凹补料的部位,要认真压实,基层施工完毕要严格验收,不符合要求坚决不能进行混凝土面板施工。
5加强减摩层(混凝土板体底面和基层顶面间)施工质量
板体在刚浇筑后,混凝土强度不足,当温度发生变化时,混凝土产生伸缩变形,过大的粘结力会导致板块早期开裂。因此在混凝土板体底面与基层顶面间设置滑动层,以减少板体与基层间的摩阻力。在施工过程中,可采用沥青喷涂层或设置砂子垫层等层间减摩的技术措施,减摩层一定要按设计要求的厚度铺设均匀。
参考文献:
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论文作者:张宏伟
论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿
论文发表时间:2016/3/28
标签:路面论文; 混凝土论文; 病害论文; 基层论文; 荷载论文; 水泥论文; 路基论文; 《基层建设》2015年23期供稿论文;