第一篇:水泥混凝土路面病害防治與研究
水泥混凝土路面病害防治與研究
摘要:水泥混凝土路面因具有強(qiáng)度高,耐久性優(yōu)良。水泥來(lái)源廣等特點(diǎn)而在全國(guó)范圍內(nèi)得到迅速發(fā)展,路面里程不斷 增長(zhǎng),但在現(xiàn)代交通以及自然作用下,路面早期病害不斷出現(xiàn)。本文主要分析水泥混凝土路面常見(jiàn)病害的產(chǎn)生原因并提出處理措施。
關(guān)鍵詞:水泥混凝土路面;病害;處治 ;維修 ;
前言
隨著國(guó)家對(duì)高速公路建設(shè)投資力度的加大.我國(guó)的公路工程建設(shè)十分迅速對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。水泥混凝土路面損壞可分為:斷裂類、豎向位移類、接縫類和表層類四種類型。斷裂類主要指縱、橫、斜向裂縫和交叉裂縫、斷裂板等;豎向位移類主要指沉陷和脹起;接縫類主要指裂縫的填縫料損壞、唧泥、錯(cuò)臺(tái)和拱起等;表層類主要指坑洞、露骨、網(wǎng)裂和起皮、粗集料凍融裂紋、修補(bǔ)損壞等,對(duì)路面病害進(jìn)行了分類,并分析了各種病害的產(chǎn)生機(jī)理。從設(shè)計(jì),施工和養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)。提出水泥混凝土路面病害的防治措施,以及對(duì)水泥混凝土裂縫、局部、破碎板塊等進(jìn)行補(bǔ)修的防治措施。病害產(chǎn)生的成因
目前產(chǎn)生的病害,原因有以下五種;一是水的防治不夠,路基土質(zhì)差及路基地下水位高;二是路基不均勻沉降;三是路面基層,面層強(qiáng)度不足;四是超重荷載的作用;五是設(shè)計(jì)和施工缺陷。
1.1水的防治不及時(shí),是產(chǎn)生病害的主要原因
水泥路面的橫向縫都是采用瀝青灌塞,縱縫為施工縫不灌瀝青。路肩盲溝排水設(shè)置基本沒(méi)有。經(jīng)過(guò)多年的行車作用,路面板塊間相互擠壓,原路面橫縫的填縫料失效,地表水通過(guò)裂縫滲入基層,而又無(wú)法從路肩排出,造成基層軟化。在車輛載荷的重復(fù)作用下,產(chǎn)生唧泥現(xiàn)象將基層細(xì)料沖走,導(dǎo)致板邊緣的基礎(chǔ)部分失去支撐能力,端脫空、路面板塊松動(dòng)、錯(cuò)臺(tái)、板角冒漿,最后開(kāi)裂斷板破碎。1.2路基不均勻沉降造成板斷裂和破碎
這種病害大部分布在路基填挖交界段,高填方路段及路面與橋涵等構(gòu)造物交接路段。因?yàn)槁坊牟痪鶆虺两翟斐陕访娴某料?在車輛高速?zèng)_擊作用下造成錯(cuò)臺(tái)滲水、唧泥導(dǎo)致斷裂和破碎板。
1.3路面基層和面層強(qiáng)度不足特別是強(qiáng)度不均勻也是造成破碎板的原因
作為混凝土路面基層,首先要求強(qiáng)度高,整體性和水穩(wěn)性好。從現(xiàn)場(chǎng)觀察到的二灰基層來(lái)看,其強(qiáng)度本身不是很好,加上基層施工拌和不均勻,壓實(shí)不夠等原因造成基層不板結(jié),局部地方還有松散現(xiàn)象,基層強(qiáng)度難以滿足設(shè)計(jì)要求。在行車荷載作用下,混凝土板底的拉應(yīng)力增大,甚至車輛超載超限,致使混凝土板可能產(chǎn)生過(guò)大的荷載應(yīng)力而造成強(qiáng)度破壞。另外,由于原混凝土路面施工局部地段厚度及混凝土配合比達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,在荷載強(qiáng)作用下,混凝土路面無(wú)法承受荷載帶來(lái)的豎向剪切力,從而導(dǎo)致路面斷板、破碎板。
1.4超重荷載的作用也是造成混凝土路面斷板、碎板的主要原因
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,車流量不斷增加,加上絕大部分車輛進(jìn)行改裝,加高車廂,加厚大梁等,超載現(xiàn)象屢禁不止,造成混凝土板塊疲勞,形成斷裂和破碎。防治措施
2.1裂縫修補(bǔ)
水泥混凝土路面裂縫型式多樣,處治時(shí)要根據(jù)具體情況采用相應(yīng)的技術(shù)措施。縫寬不足0.5mm的非擴(kuò)展性表面裂縫,采用壓注灌漿法;局部性裂縫,且縫口較寬時(shí),采取擴(kuò)縫灌漿法;對(duì)貫穿全厚的裂縫,采用條帶罩面法。對(duì)裂縫寬度大于3mm的裂縫,用環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑攪拌均勻后直接灌注。2.2接縫修補(bǔ)
接縫施工時(shí),為保證清縫質(zhì)量,對(duì)雜物充填較多的縱縫,必須用切縫機(jī)切割,其它縫也應(yīng)用鐵鏟對(duì)雜物和老化的填料進(jìn)行清理,然后用高壓氣體吹凈。對(duì)加熱型填縫材料,按規(guī)定進(jìn)行熔化,使其具有較好的流動(dòng)性,加熱溫度不宜過(guò)高、過(guò)低,時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),以避免材料老化或流動(dòng)性較差。用黃油槍或扁嘴鐵壺沿縫方向均勻澆灌加熱后的填縫料至縫填滿為止(不宜過(guò)高或過(guò)低),灌縫深度至少應(yīng)大于1.5cm。灌縫應(yīng)在路面干燥及路面板下沒(méi)有積水時(shí)進(jìn)行,保證填料與縫壁粘接牢固且不被高壓水剝離、擠出。根據(jù)填縫料性質(zhì),做好施工交通控制工作,待填縫料冷卻后開(kāi)放交通(一般需30min),以免其被行車粘掉。堅(jiān)持周期性養(yǎng)護(hù),根據(jù)填料有效使用壽命,對(duì)全部構(gòu)造縫進(jìn)行全面清縫和普灌,其后每年入冬和雨季之前進(jìn)行補(bǔ)灌,保證構(gòu)造縫全部密封。2.3局部修補(bǔ)
對(duì)出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)的板塊,先采用壓漿調(diào)整,恢復(fù)平順,調(diào)整后仍有高差,且錯(cuò)臺(tái)量小于10mm,可用建筑磨平機(jī)打磨掉高出的部分或人工鑿除高出部分,鑿除(打磨)寬度一般為10~30cm。錯(cuò)臺(tái)量大于10mm的,在低的一側(cè)用瀝青砂或細(xì)粒式瀝青碎石襯平,襯補(bǔ)長(zhǎng)度按高差的1~2%,也可用聚合物水泥砂漿薄層修補(bǔ)。修補(bǔ)前應(yīng)用鋼絲刷將原路面清理干凈。大面積麻面、露骨、平整度差等結(jié)構(gòu)性病害,常采用瀝青混凝土罩面處理,處理厚度應(yīng)大于2.5cm,罩面前要對(duì)破碎板及整個(gè)路面進(jìn)行修補(bǔ)和壓漿處理。一般的麻面可不作處理,只對(duì)露骨嚴(yán)重部分作整段處理,可用聚合物砂漿作薄層處理。2.4破碎板塊修補(bǔ)
采取換板方式處理水泥混凝土路面嚴(yán)重破碎板,即挖除整塊破碎板,然后澆筑水泥混凝土,板厚與原面板厚度一致,但一般不宜小于24cm,否則可采用鋼筋混凝土進(jìn)行修復(fù)。板角斷裂等破損采用局部修補(bǔ)方式,即對(duì)板角斷裂的部分漸除成正方形或矩形,在原板壁上加裝傳力桿后,在鑿除位置澆筑混凝土。其具體工藝流程為:板塊破碎、鑿除→基底清理→補(bǔ)設(shè)拉桿、傳力桿→混凝土拌和及運(yùn)輸→鋼筋網(wǎng)制作→混凝土澆筑→接縫設(shè)置→養(yǎng)生。2.5脫空板塊處治技術(shù)
路面使用期間出現(xiàn)的裂縫、破碎板兒乎都與板底脫空有關(guān)。即使一些當(dāng)時(shí)看來(lái)既沒(méi)有破碎又沒(méi)有裂縫的板塊,其板底仍可能存在脫空,這種病害較隱蔽,但其危害性卻非常之大。在路面修復(fù)中,若脫空板不處理,即使加鋪層達(dá)到20cm以上,也無(wú)法防止反射裂縫的出現(xiàn)。板底脫空可使用鉆孔壓漿法處理,此法是借鑒后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的孔道壓漿原理,在混凝土面板底部有脫空處鉆孔,通過(guò)孔洞利用高強(qiáng)壓力將流質(zhì)材料壓入脫空空隙,流質(zhì)材料凝固后產(chǎn)生一定的強(qiáng)度,對(duì)面板產(chǎn)生均勻承托的作用,進(jìn)而達(dá)到穩(wěn)固板塊的目的。2.6加鋪瀝青層
加鋪瀝青層是舊水泥混凝土路面有效的補(bǔ)強(qiáng)措施之一,不僅提高了路面的承載能力,消除了原有接縫處易產(chǎn)生卿泥、斷裂、脫空等多種病害的不利影響,同時(shí)也提高了路面平整度和抗滑能力,改善了路面使用性能,提高了路面服務(wù)水平,目前在城市道路水泥混凝土路面維修工程中逐漸推廣應(yīng)用。
舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層的施工主要環(huán)節(jié)為:處理破碎板:將原路面嚴(yán)重破碎板、嚴(yán)重裂縫、板角斷裂等破碎板塊挖除,用早強(qiáng)混凝土或早強(qiáng)鋼筋混凝土進(jìn)行修補(bǔ)至與原路面齊平,原路涵洞蓋板鋪裝層出現(xiàn)破碎的也應(yīng)一并處理。穩(wěn)定原路面板:對(duì)唧泥、脫空的混凝土面板及輕微、中等裂縫的面板進(jìn)行板底壓漿處理,使混凝土面板處于穩(wěn)定狀態(tài)。對(duì)使用時(shí)間較長(zhǎng),原路面基層為石灰土等水穩(wěn)定性不良結(jié)構(gòu)的路段,為保險(xiǎn)起見(jiàn),可對(duì)全部原有的混凝土面板進(jìn)行壓漿處理。提高原路面防水能力:對(duì)所有縮縫、縱縫、裂縫清縫后,用填縫料灌縫。然后在原混凝土路面上加鋪土工布隔離層或加鋪1.5~2.5cm瀝青混和料隔離層,不做隔離層的應(yīng)灑布粘層油,以減少路表水下滲并提高加鋪層與原路面的結(jié)合能力。加鋪瀝青層:在隔離層(粘層)上加鋪瀝青混凝土面層一般應(yīng)分為二層,下面層較厚(厚4~8cm),采用熱穩(wěn)定性較好的開(kāi)級(jí)配粗粒式或中粒式瀝青碎石或?yàn)r青混凝土,上面層較薄(厚2~4cm),采用防水性能較好的密級(jí)配細(xì)粒式或中粒式瀝青混凝土。原水泥混凝土路面橫坡較小時(shí),通過(guò)瀝青面層調(diào)整路面橫坡不小于1.5%。碾壓時(shí),選擇壓實(shí)機(jī)具噸位應(yīng)考慮瀝青層的厚度,防止過(guò)振引起瀝青混合料二次細(xì)粒化。為防止瀝青層滲水導(dǎo)致混凝土路面加鋪后再次唧泥問(wèn)題,可在舊板與瀝青層間鋪筑玻璃纖維布隔離層。
3結(jié)語(yǔ)
公路建設(shè)是一項(xiàng)基礎(chǔ)建設(shè),是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的標(biāo)志之一,從近幾年全國(guó)建成通車的高速公路來(lái)看,“質(zhì)量”這個(gè)概念已被人們所接受,并逐步認(rèn)識(shí)到了它的重要性。一條高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)公路的修建,不僅離不開(kāi)一支具有高素質(zhì)的施工隊(duì)伍,同樣必須有一支高水平、責(zé)任心強(qiáng)的監(jiān)理隊(duì)伍和具有科學(xué)頭腦的管理隊(duì)伍。
參考文獻(xiàn)
[1]肖柏軒,蔣立強(qiáng).淺談水泥混凝土路面病害的防治與維護(hù)及養(yǎng)護(hù)[J].山西建筑,2007,(9).[2] 謝廣生.水泥混凝土路面[M].北京:人民交通出版社,1985.[3] 李華,金志強(qiáng).水泥混凝土路面修補(bǔ)技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,1997.轉(zhuǎn) [4]張寧,重復(fù)荷載下傳力桿接縫 運(yùn)行特性,東南大學(xué)學(xué)報(bào)1998.2 [5]呂濤。現(xiàn)代土木工程的新發(fā)展{c}.南京大學(xué)出版社.1999,88-95 [6]赫大力等。水泥混凝土路面典型結(jié)構(gòu)研究,西安公路交通大學(xué)學(xué)報(bào),1999.3
第二篇:水泥混凝土路面主要常見(jiàn)病害與防治分析
-水泥混凝土常見(jiàn)病害與防治分析
內(nèi)容摘要
水泥混凝土路面在使用過(guò)程中,由于荷載、環(huán)境、設(shè)計(jì)、施工等因素的影響,路面會(huì)出現(xiàn)各種病害,對(duì)于這些病害,若不及時(shí)進(jìn)行維修,往往會(huì)造成水泥混凝土路面使用性能的下降,影響汽車行駛舒適性,以及交通安全。因此研究水泥混凝土路面病害產(chǎn)生的原因,做到在設(shè)計(jì)、施工上能夠預(yù)防病害的產(chǎn)生,并對(duì)使用中可能出現(xiàn)的病害采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右灾卫恚哂袠O為重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文根據(jù)漳州市迎賓西路上坂到南靖牛崎頭段G319國(guó)道水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)類型及使用情況調(diào)查:
(1)系統(tǒng)分析了該段水泥混凝土路面的特點(diǎn),對(duì)水泥混凝土路面的病害類型進(jìn)行歸納,并對(duì)工程實(shí)踐中幾種常見(jiàn)病害產(chǎn)生的原因進(jìn)行了較深入的探討、分析;(2)探討了各種因素對(duì)水泥混凝土路面的影響;
(3)根據(jù)近幾年G319國(guó)道南靖段水泥混凝土路面病害治理的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在對(duì)水泥混凝土路面病害原因分析的基礎(chǔ)上,提出了預(yù)防水泥混凝土路面破損,特別是路面開(kāi)裂的較為實(shí)用的技術(shù)措施,并介紹了工程中幾種常用的水泥混凝土路面破損修補(bǔ)方法。
關(guān)鍵詞:水泥混凝土路面 病害 預(yù)防 維修技術(shù)
1.引言
1.1問(wèn)題的提出
我國(guó)水泥混凝土路面始建于60年代中期,80年代以來(lái),水泥混凝土路面在全國(guó)迅猛發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明:1980年全國(guó)水泥混凝土路面里程為1600km;1990年全國(guó)水泥混凝土路面里程為11773km;2001年全國(guó)水泥混凝土路面里程飛速發(fā)展到150177km;2005年底全國(guó)水泥混凝土路面里程達(dá)到306622km;截止2010年底全國(guó)水凝土路面已經(jīng)達(dá)到30570634km。與其他類型路面相比,混凝土路面具有如下明顯的優(yōu)點(diǎn):
(1)強(qiáng)度高;(2)穩(wěn)定性好;(3)抗侵蝕能力強(qiáng);(4)有利于夜間行車;(5)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少:
一般來(lái)說(shuō),水泥混凝土路面的損壞多為局部損壞。但無(wú)論何種損壞,及時(shí)、合理地進(jìn)行修補(bǔ)是非常重要的。由于結(jié)構(gòu)、施工、環(huán)境及交通因素不同,損壞的狀況、原因也很復(fù)雜。混凝土路面的修補(bǔ)如果不是在對(duì)損壞的原因充分了解的基礎(chǔ)上進(jìn)行,則不可能取得良好的成效。因此,在合理的養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)之前,對(duì)損壞狀況及原因進(jìn)行調(diào)查,以進(jìn)行正確的診斷和分析是必要的。
-水泥混凝土常見(jiàn)病害與防治分析
1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
對(duì)于水泥混凝土路面的病害與評(píng)價(jià),在《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTJ073-2001)中進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)定[1],它是委托地方交通廳與專門(mén)的技術(shù)委員會(huì)對(duì)全國(guó)各地混凝土路面的狀況進(jìn)行調(diào)查研究,并經(jīng)過(guò)實(shí)踐確定的內(nèi)容和方法,能很好地評(píng)價(jià)水泥混凝土路面現(xiàn)有使用質(zhì)量,并且細(xì)化道路評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)與等級(jí),為制定水泥混凝土路面的修復(fù)和改造提供了科學(xué)的決策依據(jù),避免舊混凝土路面維護(hù)的盲目性。七·五期間,國(guó)家No.025課題《我國(guó)水泥混凝土路面發(fā)展對(duì)策及修筑技術(shù)研究》第五分題《舊水泥混凝±路面維修技術(shù)研究》中,僅對(duì)維修材料進(jìn)行了試驗(yàn)研究,目前尚未進(jìn)入實(shí)用性階段,強(qiáng)度評(píng)定、脫空板處理、補(bǔ)強(qiáng)層設(shè)計(jì)與施工等許多研究尚待深化。我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范對(duì)水泥混凝土路面上加鋪水泥混凝土或鋼纖維混凝土的設(shè)計(jì)做出了規(guī)定,但對(duì)于國(guó)外已廣泛應(yīng)用的舊水泥混凝土板上加鋪瀝青類結(jié)構(gòu)方面還沒(méi)有設(shè)計(jì)方法,許多工程實(shí)踐只是依靠技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)。因此,開(kāi)展對(duì)舊水泥混凝土路面維修技術(shù)與瀝青加鋪層設(shè)計(jì)及施工方法研究,具有深刻的工程意義和廣闊的應(yīng)用前景。
楊煜惠、傅智等對(duì)水泥混凝土研究進(jìn)行總結(jié),他們認(rèn)為將舊水泥混凝土回收利用作為再生集料,不僅節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境,而且還節(jié)省工程造價(jià)。將之用于路面基層,從強(qiáng)度和耐久性等方面看是切實(shí)可行的,并且在回顧與總結(jié)了國(guó)內(nèi)外再生水泥混凝土集科RCA的研究基礎(chǔ)上,歸納了當(dāng)前RCA的主要研究成果,并提出目前應(yīng)用與研究的幾點(diǎn)建議[2-3]。
周富杰、孫立軍、張南鷺、葉國(guó)錚等把土工布在舊水泥混凝土路面補(bǔ)強(qiáng)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究,從分析舊路補(bǔ)強(qiáng)的原理及補(bǔ)強(qiáng)方法開(kāi)始,介紹了土工布應(yīng)用特性,認(rèn)為使用專用土工布能有效減緩瀝青混凝土上面層反射開(kāi)裂[4-6]。
李紅、傅智、周富杰、喬志紅等對(duì)舊水泥混凝土路面病害進(jìn)行分析并研究了其維修對(duì)策。認(rèn)為舊水泥混凝土路面的修補(bǔ)對(duì)加鋪改造工程成敗至關(guān)重要,并結(jié)合舊水泥混凝土路面加鋪改造的工程實(shí)踐,對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查,對(duì)板塊病害原因進(jìn)行了分析,提出了維修對(duì)策,取得了良好的效果[7-8]。
孫家瑛、顧強(qiáng)康、冷培義、李華、繆昌文、金志強(qiáng)等人各自結(jié)合工程實(shí)例,研究了在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層的設(shè)計(jì)與施工,簡(jiǎn)要總結(jié)介紹舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層在設(shè)計(jì)、施工和管理,特跳是設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題,同時(shí)根據(jù)項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn),提出在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工方
-水泥混凝土常見(jiàn)病害與防治分析
法[9-10]。
1.2.2國(guó)外研究現(xiàn)狀
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家水泥混凝土路面修建歷史較長(zhǎng),在歐美國(guó)家高速公路網(wǎng)中,水泥混凝土路面總量占50%左右,且絕大多數(shù)水泥混凝土路面使用現(xiàn)狀達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。特別是德國(guó)、比利時(shí)等國(guó)家的水泥混凝土路面表現(xiàn)出非常卓越的長(zhǎng)期使用性能,這與其路面修復(fù)技術(shù)是分不開(kāi)的。早在六十年代他們便開(kāi)始對(duì)其維修技術(shù)進(jìn)行技術(shù)研究。隨著交通量的增長(zhǎng)及交通組成的不斷變化,其路面結(jié)構(gòu)也不斷得到完善,對(duì)舊水泥混凝土路面評(píng)價(jià)與結(jié)構(gòu)維修技術(shù)的研究持續(xù)至今.以美國(guó)為例,1985年,聯(lián)邦公路管理局出版了《路面修復(fù)手冊(cè)》,1988年對(duì)此又進(jìn)行了修訂。1995年在總結(jié)全美研究成果及工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上,又分別出版了AC/PCC修復(fù)與評(píng)價(jià)指南。日、英、法等國(guó)在不同時(shí)期也有類似的研究報(bào)告[11]。
在美國(guó)高速公路網(wǎng)中,水泥混凝土路面經(jīng)過(guò)多年使用,州際公路和干線公路路面已進(jìn)入修復(fù)期,調(diào)查分析表明,除正常的疲勞破損外,造成水泥混凝土路面使用質(zhì)量下降的主要原因有:
(1)集料不耐久,在伊利諾斯州,集料引起的開(kāi)裂使路面壽命下降了20%~70%;(2)設(shè)計(jì)不合理,板厚偏薄,未考慮排水等;(3)接縫處置不好,造成碎裂。
相反,采用了排水基層,設(shè)置完全的排水系統(tǒng)、水泥混凝土路肩設(shè)置拉桿、減少板長(zhǎng)和傳力桿防銹等措施的水泥混凝土路面使用壽命較長(zhǎng)。國(guó)外早在上個(gè)世紀(jì)30年代就開(kāi)始嘗試應(yīng)用瀝青混凝土加鋪層改善舊水泥混凝土路面性能。七十年代末期,RII曾對(duì)含有織物的瀝青混凝土路面進(jìn)行大規(guī)模試驗(yàn)。1995年,美國(guó)聯(lián)邦公路管理局為了推廣和規(guī)范土工織物在道路工程中的應(yīng)用,專門(mén)出版土工織物設(shè)計(jì)與施工指南。美國(guó)在Michigan、California等州采用加筋瀝青混凝土來(lái)增加面層的抗拉強(qiáng)度,從而防治由于舊水泥混凝土路面板的移動(dòng)而引起的開(kāi)裂。Michigan州的試驗(yàn)證明鋼筋網(wǎng)能有效地控制反射裂縫的產(chǎn)生,但這種效果在California及澳大利亞的試驗(yàn)中并不明顯。英國(guó)的研究者認(rèn)為,只要精心選擇合適的土工織物并采用合理的施工方法,控制反射裂縫的效果是可以令人滿意的。
1.3本文的主要研究?jī)?nèi)容
本文根據(jù)水泥混凝土路面的特點(diǎn),結(jié)合南靖縣水泥混凝土路面的使用情況,分析水泥混凝土路面病害的類型及產(chǎn)生路面病害的主要原因,對(duì)水泥混凝土路面病害的機(jī)理及其影響因素進(jìn)行分析,尋求適合于當(dāng)?shù)貤l件的水泥混凝土路面破損
-水泥混凝土常見(jiàn)病害與防治分析 的防治措施;結(jié)合南靖縣水泥混凝土路面的修補(bǔ)工程實(shí)踐,探討水泥混凝土路面的修復(fù)、路面加鋪技術(shù)及原有水泥混凝土的破碎施工工藝,提出可行的修補(bǔ)技術(shù)方案:(1)根據(jù)水泥混凝土路面的特點(diǎn),針對(duì)G319南靖段水泥混凝土路面病害產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析;(2)針對(duì)路面結(jié)構(gòu)的損壞類型,探討水泥混凝土路面破損預(yù)防和修補(bǔ)措施,尋求可行的修補(bǔ)技術(shù)方案和修補(bǔ)材;(3)結(jié)合G319南靖段水泥混凝土路面破損實(shí)際情況,探討瀝青混凝土加鋪及原有水泥混凝土路面破碎工藝,提出較為全面的施工工藝流程及質(zhì)量控制指標(biāo),從而指導(dǎo)實(shí)際的加鋪施工及施工控制。
1.4本文研究的意義
對(duì)G319國(guó)道南靖段水泥混凝土路面的研究和實(shí)地考察,綜合分析存在的病害類型,分析病害產(chǎn)生的影響因素,以及研究如何去防治病害的產(chǎn)生。這樣可以給更多的業(yè)主、設(shè)計(jì)或施工單位提供寶貴的意見(jiàn),是做出來(lái)的工程質(zhì)量含量更高,提高路面的使用年限,提高汽車行駛的安全性和舒適性,以及給周邊居民出行的安全感。
2.水泥混凝土路面病害類型和分類等級(jí)
水泥混凝土路面病害可分為:斷裂類、豎向位移類、接縫類和表層類四種類型。斷裂類主要指縱、橫、斜向裂縫和交叉裂縫、斷裂板等:豎向位移類主要指沉陷和脹起;接縫類主要指接縫的填縫料損壞、唧泥、錯(cuò)臺(tái)和拱起等;表層類主要指坑洞、露骨、網(wǎng)裂和起皮、粗集料凍融裂紋、修補(bǔ)損壞等[12-15]。2.1斷裂類病害
(1)貫穿水泥混凝土面層的斷裂裂縫,按裂縫出現(xiàn)的方位和面板斷裂的塊數(shù),分為下列四種病害:
①平行或近于平行路面中心線的縱向裂縫;
②垂直或斜向路面中心線的橫向或斜向裂縫;
③從板角隅到斜向裂縫兩端的距離小于1.8m的角隅斷裂:
④兩條以上裂縫交叉,使板斷裂成3塊以上的交叉裂縫和斷裂板。
(2)縱向、橫向或斜向裂縫和角隅斷裂病害,按裂縫縫隙邊緣碎裂程度和縫隙寬度可分為3個(gè)等級(jí):
①輕微——罐隙邊緣無(wú)碎裂或錯(cuò)臺(tái)的細(xì)裂縫,縫隙寬度小于3mm;或者,填縫良
-水泥混凝土常見(jiàn)病害與防治分析
好、邊緣無(wú)碎裂或錯(cuò)臺(tái)的裂縫;
②中等——縫隙邊緣中等碎裂(或)錯(cuò)臺(tái)小于10mm的裂縫,且縫隙寬度小于15ram:
③嚴(yán)重——鍵隙邊緣嚴(yán)重碎裂或錯(cuò)臺(tái)大于10mm,且縫隙寬度大于15ram。(3)交叉裂縫和斷裂板病害,按裂縫等級(jí)和板斷裂的塊數(shù)可分為3個(gè)等級(jí):
①輕微——板被輕微裂縫分割成2~3塊;
②中等——板被中等裂縫分割成3-4塊,或被輕微裂縫分割成5塊以上: ⑧嚴(yán)重——板被嚴(yán)重裂縫分割成4-5塊,或被中等裂縫分割成5塊以上。2.2豎向位移類病害
水泥混凝土面層的豎向位移,按產(chǎn)生原因的不同可分為沉陷和脹起兩種病害。沉陷和脹起病害,按其對(duì)行車的影響可分為下列3個(gè)輕重程度等級(jí):
①輕微——車輛以限速駛過(guò)時(shí)僅引起無(wú)不舒適感的輕微跳動(dòng);
②中等——車輛駛過(guò)時(shí)有產(chǎn)生不舒適感的較大跳動(dòng);
③嚴(yán)重——車輛駛過(guò)時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的跳動(dòng),引起嚴(yán)重不舒適或不安全。2.3接縫類病害
(1)水泥混凝土路面板接縫處的損壞,按損壞的形態(tài)和影響范圍可分為接縫填縫料損壞、縱向接縫張開(kāi)、唧泥和板底脫空、錯(cuò)臺(tái)、接縫碎裂、拱起等六種病害。(2)接縫填縫料損壞,按填縫料出現(xiàn)老化、擠出、缺損的情況,可分為3個(gè)等級(jí):
①輕微——整個(gè)路段接縫填縫料情況良好,僅有少量接縫出現(xiàn)上述損壞;
⑦中等——整個(gè)路段接縫填縫料情況尚可,l,3以下的接縫長(zhǎng)度出現(xiàn)上述損壞,水和硬質(zhì)材料易滲入或擠入;
③嚴(yán)重——接縫填縫料情況很差,113以上的接縫長(zhǎng)度出現(xiàn)上述損壞,水和硬質(zhì)材料能自由滲入或擠入,填縫料需立即更換。
(3)縱向接縫張開(kāi)病害,按接縫的張開(kāi)量可分為2個(gè)等級(jí):
①輕微——接縫張開(kāi)10mm以下;
②嚴(yán)重——接縫張開(kāi)10mm以上。(4)唧泥和板底脫空病害,可分為2個(gè)等級(jí):
①輕微——車輛駛過(guò)時(shí),有水從板縫或邊緣外唧出,或者在板接(裂)縫或邊緣的鄰近表面殘留有少量唧出材料的沉淀物;
②嚴(yán)重——在板接(裂)縫或邊緣的表面殘留有大量唧出材料的沉淀物,車輛駛過(guò)時(shí),板有明顯的顫動(dòng)和脫空感。
-水泥混凝土常見(jiàn)病害與防治分析
(5)錯(cuò)臺(tái)病害,按相鄰板邊緣的高差大小可分為3個(gè)等級(jí):
①輕微—昔臺(tái)量小于5mm;
②中等——錯(cuò)臺(tái)量5-10mm:
③嚴(yán)重——錯(cuò)臺(tái)量大于10mm(6)接縫碎裂病害,按碎裂范圍和程度可分為3個(gè)等級(jí):
①輕微——碎裂僅出現(xiàn)在接縫或裂縫兩側(cè)8em范圍內(nèi),尚未采取臨時(shí)修補(bǔ)措施:
②中等——褲裂范圍大于8cm,部分碎塊松動(dòng)或散失,但不影響安全或危害輪胎;
③嚴(yán)重——影響行車安全或危害輪胎。2.4表層類病害
(1)水泥混凝土面層的表層損壞,可分為磨損和露骨、紋裂、網(wǎng)裂和起皮、活性集料反應(yīng)引起的網(wǎng)裂、粗集料凍融裂紋、坑洞等六種病害。(2)磨損和露骨病害,按磨損或露骨的深度分為2個(gè)等級(jí):
①輕微——磨損、露骨深度小于等于3mm;
②嚴(yán)重——磨損、露骨深度大于3mm。
(3)紋裂、網(wǎng)裂和起皮病害,按是否出現(xiàn)起皮和起皮病害的面積,可分為3個(gè)等級(jí):
①輕微——板的大部分面積出現(xiàn)紋裂或網(wǎng)裂,但表面狀況良好,無(wú)起皮;
②中等——板出現(xiàn)起皮,面積小于等于混凝土板面積的10%;
③嚴(yán)重——板出現(xiàn)起皮,面積大于混凝土板面積的10%。(4)活性集料病害可分為3個(gè)等級(jí):
①輕微——板出現(xiàn)網(wǎng)裂,面層可能變色,但未出現(xiàn)起皮和接縫碎裂;
②中等——出現(xiàn)起皮和(或)接縫碎裂,沿裂縫和接縫有白色細(xì)屑;
③嚴(yán)重——出現(xiàn)起皮和(或)接縫碎裂的范圍發(fā)展到影響行車安全或危害輪胎,路表面有大量白色細(xì)屑。
(5)集料凍融裂紋病害可分為3個(gè)等級(jí):
①輕微——裂紋出現(xiàn)在縫或自由邊附近0.3m范圍內(nèi),縫未發(fā)生碎裂;
②中等——裂紋出現(xiàn)在縫或自由邊附近,范圍大于0.3m,受影響區(qū)內(nèi)縫出現(xiàn)輕微或中等碎裂;
③嚴(yán)重——裂紋影響區(qū)內(nèi)裂縫出現(xiàn)嚴(yán)重碎裂,不少材料散失。(6)坑洞病害不分輕重程度等級(jí)。
(7)修補(bǔ)損壞病害,按修補(bǔ)處再次出現(xiàn)的損壞情況可分為3個(gè)等級(jí):
①輕微——輕微破損,或邊緣處有輕微碎裂;
-水泥混凝土常見(jiàn)病害與防治分析
②中等——輕微裂縫或車轍、推移,邊緣處有中等碎裂和10mm以下錯(cuò)臺(tái);
③嚴(yán)重——出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫、車轍、推移或錯(cuò)臺(tái),需重新進(jìn)行修補(bǔ)。
3.水泥混凝土路面破損原因及其防治分析
水泥混凝土路面破損的發(fā)生,可分為外界因素、設(shè)計(jì)因素、施工因素以及各種因素互相影響而引起的。因此,必須充分做好病害統(tǒng)計(jì)資料,查明原因,采取針對(duì)性治理對(duì)策。
3.1水泥混凝土路面斷板產(chǎn)生的原因
斷板所產(chǎn)生的原因:大都是由于溫度應(yīng)力與荷載應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度后,混凝土路面板就會(huì)產(chǎn)生斷裂并發(fā)展為斷板。可分為以下幾種可能:
(1)在施工期間由于混凝土的初期收縮受到阻礙而產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)了混凝土的抗拉強(qiáng)度而引起的橫向裂縫;
(2)由于板塊尺寸過(guò)大所產(chǎn)生的溫度翹曲應(yīng)力超過(guò)了混凝土的抗彎拉強(qiáng)度而引起的橫向裂縫;
(3)由于地基的不均勻沉降或地基受侵蝕而使板底出現(xiàn)脫空后,致使應(yīng)力增加而引起的縱向、橫向或角隅斷裂:
(4)是由于車輛荷載的多次重復(fù)作用,所產(chǎn)生的重復(fù)荷載應(yīng)力超過(guò)了混凝土的疲勞強(qiáng)度而引起的縱向或橫向裂縫
3.2裂縫的分類及其產(chǎn)生的原因
裂縫包括縱向、橫向、斜向和交叉裂縫。裂縫損壞是指通底的裂縫將板塊分割為兩塊或三塊,初期可能未貫通板面,但終將發(fā)展為貫通板面。3.2.1表面裂縫產(chǎn)生的原因
在水泥混凝土路面施工中發(fā)生的顆粒不均勻分層離析實(shí)際是粗骨料從混合料中分出,集中顆粒下沉,水分向上遷移,從而形成表面泌水。表面泌水的結(jié)果使水泥混凝土路面表面含水量增加,當(dāng)混合料表面水的蒸發(fā)速度比泌水速度快時(shí),水的蒸發(fā)面就會(huì)深入到混合料表面內(nèi),水面形成凹面。
由于表面凹面較凸面所受壓力大,同時(shí)固體顆粒問(wèn)產(chǎn)生毛細(xì)管張力,促使顆粒凝集,當(dāng)混凝土表面尚未充分硬化,不能抵抗這一張力時(shí)混凝土表面則出現(xiàn)裂縫。裂縫的發(fā)生時(shí)間大抵與泌水時(shí)間相對(duì)應(yīng),在混凝土澆筑后數(shù)小時(shí)混凝土表面將普遍出現(xiàn)細(xì)微的、各方向均存在的裂縫,亦即龜裂。3.2.2貫穿裂縫產(chǎn)生的原因
水泥混凝土路面貫穿裂縫指貫穿板全厚的裂縫,可分為橫向裂縫、縱向裂縫、-水泥混凝土常見(jiàn)病害與防治分析
斜向裂縫、交叉裂縫、板角裂縫等。裂縫的產(chǎn)生的原因可分為:(1)基層的影響;(2)材料質(zhì)量不良;(3)混凝土的化學(xué)反應(yīng);(4)混凝土配合比的影響;(5)施工及養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)挠绊懀?3.2.3板角斷裂產(chǎn)生的原因
板角斷裂是一條垂直通底且與板角兩邊接縫相交的裂縫,從板角到裂縫兩端點(diǎn)間的距離分別等于或小于端點(diǎn)所在板長(zhǎng)的一半。
板角斷裂通常是由于表面水浸入、地基承載力降低、接縫出現(xiàn)唧泥、板底形成脫空、接縫傳荷能力差、重載反復(fù)作用所引起。3.2.4錯(cuò)臺(tái)產(chǎn)生的原因
錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象常常與唧泥、填縫料喪失、路基的不均勻變形等密切相關(guān)。一方面,填縫料的喪失,會(huì)造成路面水的滲入,在車輛荷載的作用下,產(chǎn)生唧泥,隨著唧泥的連續(xù)不斷發(fā)生,路基游離土被不斷帶走,路基表面標(biāo)高不斷降低,產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái),這一點(diǎn)可以從城市道路混凝土路面看得清清楚楚,甚至在無(wú)水的情況下,即使無(wú)唧泥產(chǎn)生,仍可觀察到車輛通過(guò)后土細(xì)粒噴出。
另一方面,路基若處理不好,如壓實(shí)程度不同,則通車后會(huì)隨著時(shí)間增長(zhǎng),產(chǎn)生不均勻沉降和變形,也可產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)。3.2.5唧泥產(chǎn)生的原因
唧泥是在車輛荷載作用下,面板接縫、裂縫和板邊下部產(chǎn)生的水和細(xì)粒土混合物的強(qiáng)制性位移造成的車輛通過(guò)時(shí)基層細(xì)料和水一起從板接縫處擠出,逐漸使基礎(chǔ)失去了支撐能力,在荷載的重復(fù)作用下,最終將產(chǎn)生板斷裂的現(xiàn)象。
唧泥產(chǎn)生原因是水泥面板直接鋪筑在細(xì)粒高縮性土和易沖刷的基層上產(chǎn)生的,其結(jié)果一是產(chǎn)生嚴(yán)重的錯(cuò)臺(tái),二是接縫附近的斷板破壞,這是混凝土路面的主要常見(jiàn)病害。唧泥主要是由于填縫料損壞,雨水下滲和路面排水不良造成的。
3.3水泥混凝土路面病害預(yù)防
3.3.1接縫處破壞的預(yù)防
接縫處是混凝土板體的應(yīng)力分布比較集中的地方,是最容易引起破壞的部位。常見(jiàn)的破壞可分為:錯(cuò)臺(tái)、拱起、板塊活動(dòng)、唧泥、填縫材料的破壞等。其中唧泥現(xiàn)象往往是錯(cuò)臺(tái),脫空、斷板的誘因,危害是巨大的,應(yīng)在設(shè)計(jì)和施工中盡量采取措施來(lái)避免和減少。可采取以下措施預(yù)防接縫的破壞[16]
1接縫的設(shè)計(jì):水泥混凝土路面在凝結(jié)硬化過(guò)程中具有較大的干縮變形和溫縮變形,從而要求混凝土路面設(shè)置間距很密的脹縫、縮縫及符合施工要求的施工縫,-水泥混凝土常見(jiàn)病害與防治分析
按目前我國(guó)現(xiàn)行的《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD40.2002)規(guī)定
[16],縱向縫必須與路線中線平行,當(dāng)一次鋪筑寬度大于4.5m時(shí),應(yīng)增設(shè)縱向縮縫,并設(shè)置拉桿,若一次鋪設(shè)寬度小于路面寬度時(shí),應(yīng)設(shè)置縱向施工縫,并設(shè)置拉桿。橫向縫一般有橫向縮縫、橫向脹縫和橫向施工縫幾種形式。(1)橫向縮縫采用假縫,在特重交通的公路上,宜設(shè)置傳力桿,(2)橫向脹縫:脹縫采用寬度較大的真縫形式,設(shè)置滑動(dòng)傳力桿,并設(shè)置支架或其他方法予以固定。
(3)橫向施工縫:每日施工終了,或澆筑混凝土過(guò)程中因故中斷澆筑時(shí),須設(shè)橫向施工縫,設(shè)在脹縫處的施工縫構(gòu)造。2基層材料的選擇
水泥混凝土路面板體下存在松散細(xì)粒土是唧泥產(chǎn)生的原因之一,因此選擇適宜的基層材料,提高基層的抗沖刷能力,是杜絕唧泥現(xiàn)象之根本。
公路一般采用強(qiáng)度較高的無(wú)機(jī)結(jié)合穩(wěn)定類材料作基層,這樣可杜絕松散細(xì)粒土,給混凝土面板提供均勻支撐,防止唧泥。通過(guò)對(duì)混凝土路面使用情況的調(diào)查發(fā)現(xiàn),常用的基層材料有水泥穩(wěn)定碎石、用砂量極少的開(kāi)級(jí)配貧混凝土、開(kāi)級(jí)配的瀝青混合料等。此外,通過(guò)對(duì)城市運(yùn)營(yíng)水泥混凝土路面使用情況的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)舊瀝青混凝土路面上直接加鋪水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)形式所產(chǎn)生唧泥的現(xiàn)象較少。其原因是瀝青路面瀝青用量較大,材料空隙率較少,一般占3%~6%,故其抗沖刷能力明顯優(yōu)于半剛性基層材料。3加強(qiáng)排水措施
路面水通過(guò)接(裂)縫或板邊縫隙進(jìn)入基層又無(wú)法自行排出是產(chǎn)生唧泥的重要原因,采用適當(dāng)?shù)穆访娣琅潘胧┛纱蟠鬁p小唧泥現(xiàn)象的產(chǎn)生。(1)采用路面排水措施加強(qiáng)路面排水(2)加強(qiáng)接縫處理
(3)采用合適的路面結(jié)構(gòu),增強(qiáng)排水能力(4)加強(qiáng)中央分隔帶排水設(shè)施建設(shè) 4減小荷載應(yīng)力以防止唧泥發(fā)展 3.3.2裂縫的預(yù)防
混凝土路面裂縫可分為表面裂縫、貫穿裂縫。而根據(jù)裂縫發(fā)生的時(shí)期又可分為早期裂縫和使用期裂縫。早期裂縫主要是表面裂縫,使用期裂縫是在行使車輛荷載的作用下,加劇應(yīng)力集中而引起原有早期裂縫擴(kuò)展或產(chǎn)生新的裂縫。由于混凝
-水泥混凝土常見(jiàn)病害與防治分析
土路面裂縫的產(chǎn)生同時(shí)受到多種因素的影響,其質(zhì)量的控制也應(yīng)根據(jù)氣候、施工條件等實(shí)行綜合控制,不能只注重單方面因素,否則收效甚微,也很難杜絕早期裂縫。
1選擇優(yōu)質(zhì)混凝土原材料
(1)水泥:對(duì)于特重型交通,可采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和道路硅酸鹽水泥,但其標(biāo)號(hào)必須在42.5級(jí)以上;對(duì)于中等和輕型交通,也可采用礦渣硅酸鹽水泥,其標(biāo)號(hào)不得低于32.5級(jí);
(2)細(xì)骨料:采用質(zhì)地堅(jiān)硬、潔凈的河砂或海砂,細(xì)度模數(shù)宜在2.5以上,級(jí)配應(yīng)符合規(guī)范要求,砂的含泥量應(yīng)控制在3%以內(nèi),其他指標(biāo)符合要求;
(3)粗骨料:粗骨料可為碎石或礫石,應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久、結(jié)晶,符合規(guī)定級(jí)配,最大粒徑不超過(guò)40Inm,含泥量不超過(guò)1%,硫化物及硫酸鹽含量不超過(guò)1%,針狀、片狀顆粒不超過(guò)15%。3.3.3控制混凝土施工質(zhì)量 1.混凝土生產(chǎn)控制
施工中嚴(yán)格控制混凝土配合比,混凝土的攪拌時(shí)間要充分,振搗要密實(shí),出料要均勻,混合料運(yùn)輸距離要短,同時(shí)考慮運(yùn)輸設(shè)備的配制,減少離析都有利于減少路面病害的發(fā)生。2.采用混凝土真空脫水技術(shù)
混凝土振搗完畢,用真空脫水技術(shù)可將混凝土表面及內(nèi)部的游離水和空氣排出,以降低混凝土的孔隙率和水灰比,增加混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度,提高水泥石與骨料的界面結(jié)合力,減少混凝土缺陷.適時(shí)收光抹面,在混凝土初凝前進(jìn)行第一次抹面,在終凝前板面無(wú)泌水時(shí)實(shí)施第二次抹面收光。3.選擇適宜的切縫時(shí)間實(shí)施切縫
施工階段溫度應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí),會(huì)發(fā)生施工斷板,形成溫度收縮裂縫。為了防止施工中的溫度收縮裂縫,準(zhǔn)確掌握切縫時(shí)間很重要,一般以混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到5~10MPa為實(shí)施的切縫時(shí)間。切縫時(shí)間還與水泥的品種、氣候溫度、濕度有關(guān),施工人員可憑現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)用指甲在混凝土表面刻劃,若出現(xiàn)灰白色,指甲有磨損感便可進(jìn)行切縫。4.加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)
路面表層防水養(yǎng)護(hù)膜的形成,可及時(shí)阻止混凝土表層水分蒸發(fā),從而有效防止混凝土路面因高溫、干燥產(chǎn)生的初期裂縫。
-水泥混凝土常見(jiàn)病害與防治分析
3.4水泥混凝土路面破損的處理
根據(jù)水泥混凝土路面破損狀況的調(diào)查分析,找出病害產(chǎn)生的原因。有針對(duì)性的采取措施,遏制病害發(fā)展勢(shì)頭,使水泥混凝土路面路況盡快得到改善。3.4.1 裂縫及斷板的處理及修復(fù)
裂縫出現(xiàn)的程度不同,它對(duì)混凝土路面的破壞程度是不一樣的,輕微的裂縫可能并未引起路面的斷板,但隨著時(shí)間的推移和承受車輛荷載的不斷累計(jì),原先輕微的裂縫會(huì)發(fā)展和擴(kuò)大,造成很嚴(yán)重的影響,最終產(chǎn)生斷板,其修補(bǔ)以灌縫為主。對(duì)裂縫和斷板的處理,可根據(jù)其損壞程度不同而作不同的處理,一般可分為對(duì)輕微裂縫的裂縫修補(bǔ)、斷面局部斷裂時(shí)的局部修補(bǔ)、裂縫處有嚴(yán)重剝落板被分割成3塊以上及有錯(cuò)臺(tái)或斷裂塊已開(kāi)始活動(dòng)時(shí)的整板更換等。1整板更換
整板更換的方法就是首先用破路機(jī)(重力式或液壓式),將斷板嚴(yán)重的板塊全部破碎,整塊板予以鑿除,若基層強(qiáng)度不足或滲水軟化以及有路基不均勻沉降時(shí),在處置好基層和路基后,再重新澆筑新的混凝土板或采用混凝土預(yù)制板塊,最后用填縫料處理修補(bǔ)塊的縫隙。為了保證處理后的板邊整齊及不破壞相鄰扳塊,可采用“全切法”,即沿?cái)M更換板塊周邊用鋸縫機(jī)將板全厚切斷,其具體工藝為: A.破路機(jī)(重力式或液壓式)法(1)鋸縫機(jī)沿全厚鋸縫;
(2)破路機(jī)對(duì)整板進(jìn)行破碎,并清除;(3)若基層或路基有問(wèn)題,對(duì)其進(jìn)行處理;
(4)水平鉆眼設(shè)傳力桿或拉桿,對(duì)縱向拉桿,鋼筋與鉆孔問(wèn)填滿結(jié)構(gòu)膠(如國(guó)內(nèi)的YZJ-I型及瑞典的喜得利牌等);對(duì)傳力桿,應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范對(duì)傳力桿進(jìn)行端部處理,確保傳力可靠;現(xiàn)澆或預(yù)制新的混凝土板,并養(yǎng)生至開(kāi)放交通的強(qiáng)度。B.采用靜態(tài)脹裂方法鑿除板塊(1)鋸縫機(jī)沿全厚鋸縫;
(2)按30cmx30cm的孔間距布置梅花型豎向鉆孔;(3)在孔內(nèi)裝入JC-1型靜態(tài)破裂劑對(duì)板塊破碎,并清理;(4)若基層或路基有問(wèn)題,對(duì)其進(jìn)行處理;
(5)水平鉆眼設(shè)傳力桿或拉桿,對(duì)縱向拉桿,鋼筋與鉆孔間填滿結(jié)構(gòu)膠;對(duì)傳力桿,應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范對(duì)傳力桿進(jìn)行端部處理,確保傳力可靠;
(6)現(xiàn)澆或預(yù)制新的混凝土板,并養(yǎng)生至開(kāi)放交通的強(qiáng)度。但采用重薪澆筑新的
-水泥混凝土常見(jiàn)病害與防治分析
混凝土板時(shí),若采用常規(guī)材料修復(fù)或更換,則需要較長(zhǎng)的養(yǎng)護(hù)期,這樣將勢(shì)必影響交通。
3.4.2局部全厚置換
在進(jìn)行板面局部斷裂損壞小塊修復(fù)時(shí),應(yīng)視斷裂損壞的程度的不同分別進(jìn)行修補(bǔ)。
1.對(duì)于斷裂輕微、裂縫有輕微剝落的,但并未貫通,可采用“淺切法”,即先劃線放樣,按劃線范圍將混凝土板面鋸深4~8cra,鑿除其中之混凝土使其成為長(zhǎng)方形凹槽,必要時(shí)也可在剩余底部板上打眼插入短鋼筋頭,以增加新舊混凝土板的整體性:清洗干凈后澆筑摻入快凝剎的混凝土并養(yǎng)生,也可采用鋼纖維混凝土。“淺切法”及表面處理法只能從表面處理,防止水滲入路面基層,無(wú)法從結(jié)構(gòu)受力上予以根本解決,從目前處理效果來(lái)看并不十分理想,從部分“淺切法”處理后又重新開(kāi)裂可以得到證明。
2.對(duì)于輕微斷裂、裂縫較寬且有輕微剝落的斷板,應(yīng)按裂縫兩側(cè)至少各20cm的寬度放樣,按畫(huà)線范圍開(kāi)鑿成深至板厚一半的凹槽,此凹槽應(yīng)與中線垂直,刷洗干凈凹槽,并在其底部裂縫的兩側(cè)用沖擊鉆沿與中線平行方向,間距30~40cm打眼貫穿板厚達(dá)基層表面,然后再清干凈凹槽及孔眼,在孔眼安設(shè)高于保留板面厚度的II字型鋼筋,沖擊鉆頭直徑采用m30mm規(guī)格,II型鋼筋采用螺紋鋼筋制作,安設(shè)后用高標(biāo)號(hào)砂漿填塞孔眼密實(shí),最后用與原路面相同或高一級(jí)標(biāo)號(hào)的快凝混凝土澆筑至路面平齊,該方法有時(shí)也稱“半切法”。
3、對(duì)斷裂較嚴(yán)重、裂縫已貫通板厚且有一定縫寬的斷板,可采用局部全厚修補(bǔ),即在斷裂兩側(cè)各數(shù)十公分寬度放樣畫(huà)線,用鋸路機(jī)將板面全厚切開(kāi),形成凹槽,必要時(shí)對(duì)基層做出處理,然后在凹槽邊緣兩側(cè)板厚中央打洞,深度大于10cm,直徑3~4cm,水平間距30~40cm,每個(gè)洞應(yīng)先將其周圍濕潤(rùn),插入一根直徑18~20mm、長(zhǎng)度20cm的鋼筋,然后用快凝砂漿填滿搗實(shí),待砂漿硬化后澆筑快凝混凝土至路面齊平,也可用鋼纖維混凝土按此方法修補(bǔ).該方法有時(shí)也稱“局部全切法”。3.4.3裂縫修補(bǔ)
對(duì)于斷裂輕微、裂縫無(wú)剝落或剝落輕微、縫寬小于3cm的開(kāi)裂,可采用灌入粘結(jié)劑的方法進(jìn)行修補(bǔ)。
該方法關(guān)鍵技術(shù)為粘結(jié)劑的類型和性能,常用的粘結(jié)劑有:(1)聚胺樹(shù)脂灌縫類;(2)環(huán)氧樹(shù)脂灌縫科;
(3)聚硫環(huán)氧樹(shù)脂灌縫料;(4)BL-GROUT高分子粘結(jié)劑;
-水泥混凝土常見(jiàn)病害與防治分析
裂縫修補(bǔ)常用的施工方法有:直接灌入、噴嘴灌入、鉆孔灌入、注射器灌入等方法。例如:
(1)直接灌入法:適于施工中產(chǎn)生的混凝土收縮裂縫。在開(kāi)放交通前,若發(fā)現(xiàn)混凝土板塊出現(xiàn)裂縫,則可用聚硫環(huán)氧樹(shù)脂灌縫料直接灌注。
(2)噴嘴灌入法:適于通車路段冬季裂縫修補(bǔ)。主要操作工藝為:清縫一埋設(shè)灌漿嘴封閉裂縫一配灌漿材料一灌漿一加熱增強(qiáng)。3.4.4接縫類病害的修補(bǔ)
接縫的修補(bǔ):接縫是水泥混凝土板塊的薄弱部位,填縫料老化要立即更換,否則路表水接縫滲入,侵蝕基層。填縫料應(yīng)滿足與水泥混凝土板縫具有較好的粘接力,當(dāng)土伸縮時(shí),填縫料能與混凝土粘接牢固,而不至從混凝土縫壁上拉脫;具有較拉伸率,能隨混凝土扳脹縮而伸縮,而不至被拉斷;耐熱及耐嵌入性好,在夏溫時(shí),填縫料不發(fā)生流淌,砂石雜物不易嵌入,保證混凝土板伸脹不受阻;具好的低溫塑性,在冬季低溫時(shí),不發(fā)生脆裂,仍具有一定的延伸性;耐久性好野外惡劣的氣候條件下,能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持良好的使用性,不過(guò)早發(fā)生老化工方便,價(jià)格適中。縮縫施工時(shí),為保證清縫質(zhì)量,對(duì)雜物充填較多的縱縫,必須用切縫機(jī)切割其它縫也應(yīng)用鐵鉤對(duì)雜物和老化的填料進(jìn)行清理,然后用高壓氣體吹凈。對(duì)加填縫材料,按規(guī)定進(jìn)行熔化,使其具有較好的流動(dòng)性,加熱溫度不宜過(guò)高或過(guò)低時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),以避免材料老化或流動(dòng)性較差。灌縫應(yīng)在路面干燥及路面板下積水時(shí)進(jìn)行,保證填料與縫壁粘接牢固,且不被高壓水剝離、擠出。根據(jù)填縫質(zhì),做好施工交通控制工作,待填縫料冷卻后開(kāi)放交通(一般需30分鐘>。3.4.5路面板唧泥的處治
唧泥現(xiàn)象的初期可能并未造成斷板,但由于隨著唧泥長(zhǎng)期發(fā)展,可能會(huì)改變板體的支承條件,并進(jìn)一步發(fā)展為斷板,因此不可輕視。唧泥的處治方法比較有效的是板下封堵灌漿,即對(duì)混凝土板下和基層、墊層中的細(xì)小孔隙進(jìn)行灌漿,其主要目的是恢復(fù)對(duì)路面結(jié)構(gòu)的支承。灌漿時(shí)要施加一定壓力,但同時(shí)壓力又不能過(guò)大以免使路面板抬高。板下封堵灌漿的關(guān)鍵技術(shù)是灌漿混合料的選擇和配制、灌漿量的估計(jì)和灌漿孔的布置。1.灌漿混合料
灌漿混合料應(yīng)能滲入細(xì)的空隙,同時(shí)具有足夠的強(qiáng)度和耐久性。常用材料為粉煤灰水泥混合料并摻入外加劑。粉煤灰摻水泥是一種能承荷載的高強(qiáng)度耐久混合料,粉煤灰的顆粒級(jí)配和球形形狀也使它具有填充細(xì)小空隙所需要的易流動(dòng)性。其常
-水泥混凝土常見(jiàn)病害與防治分析
用配比為:水泥:粉煤灰:水=l:3:1.5,還可根據(jù)需要適量加入外加劑。2.設(shè)備要求
(1)用于混合材料的混合器應(yīng)能使配制的膠質(zhì)混合料處于懸浮狀態(tài)、抗游離稀釋。(2)水泥噴射泵。水泥噴射泵的作用是給砂漿加壓,同時(shí)為了在發(fā)現(xiàn)板體移動(dòng)時(shí)盡快停止灌漿,應(yīng)使用回流管以減少板的移動(dòng)或過(guò)度灌漿,采用砂漿回流系統(tǒng)有助于消除砂漿在噴射管內(nèi)的初凝,砂漿的回流一被切斷,管內(nèi)的砂漿就可回流到泵中。
3.灌漿孔的靠置
鉆孔的分布形式應(yīng)能保證砂漿在一定壓力下流到路面下的所有空隙內(nèi),孔的布置形式隨水泥混凝路面的不同設(shè)計(jì)類型而變化。4.主要施工工藝
確定灌漿位置一鉆砂漿噴射孔一砂漿準(zhǔn)備一灌漿一封孔及抹平一數(shù)小時(shí)后通車。
4.G319國(guó)道迎賓西路上坂至牛崎頭段改建工程修復(fù)對(duì)策
4.1 G319南靖段工程具體內(nèi)容
迎賓西路上坂至牛崎山路段改造工程G319南靖段,全程18.4公里,K0+000-K18+400,;起點(diǎn)里程為K0+000(國(guó)道319線北環(huán)城路K74+610),位于漳州市薌城區(qū)金峰路與北環(huán)城路交叉處,終點(diǎn)位于牛崎頭山舊線平交路口中,終點(diǎn)樁號(hào)為K18+400,路線全長(zhǎng)18.4公里,為平原微丘——低丘區(qū)二級(jí)公路(兼市政道路功能),采用60公里/小時(shí)的計(jì)算行車速度進(jìn)行設(shè)計(jì)。38米寬路基段,路幅布置為兩側(cè)綠化帶2×5米,非機(jī)動(dòng)車道2×4.5米,側(cè)分帶2×3米,行車道23米;48.6米路基段,路幅布置為兩側(cè)人行道2×5米,非機(jī)動(dòng)車道2×4.5米,側(cè)分帶2×2.4米,蓋板邊溝1.2+0.6米,行車道23米,橋涵與路基同寬。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用水泥砼路面結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)采取對(duì)該路段進(jìn)行路面局部挖修補(bǔ),兩邊拓寬工程。
4.2產(chǎn)生的原因
因近年來(lái)交通量的迅速增長(zhǎng)、重載和超載;設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量缺陷造成混凝土路面結(jié)構(gòu)承載能力不足;養(yǎng)護(hù)不及時(shí)加速了路面病害的發(fā)展等諸多原因造成原舊水泥砼路面破損、板體拱起、裂縫斷板、錯(cuò)臺(tái)等直接影響行車的舒適和交通安全。
4.3處治方法
為滿足路段交通量增長(zhǎng)的需要,確保行車的舒適和安全,以及附近居民的生活及行走安全。為此,設(shè)計(jì)采取對(duì)該路段進(jìn)行路面局部挖補(bǔ),擴(kuò)寬工程。針對(duì)水泥混凝土路面病害特點(diǎn),提出了病害的預(yù)防措施和修復(fù)方案:
-水泥混凝土常見(jiàn)病害與防治分析
(1)裂縫和斷板的處理及修復(fù):裂縫出現(xiàn)的程度不同,它對(duì)混凝土路面的破壞程度是不一樣的,輕微的裂縫可能并未引起路面的斷板,但隨著時(shí)間的推移和承受車輛荷載的不斷累計(jì),原先輕微的裂縫會(huì)發(fā)展和擴(kuò)大,造成很嚴(yán)重的影響,最終產(chǎn)生斷板。對(duì)裂縫和斷板的處理,可根據(jù)其損壞程度不同而作不同的處理,可采用對(duì)輕微裂縫的裂縫修補(bǔ)、斷面局部斷裂時(shí)的局部修補(bǔ)、裂縫處有嚴(yán)重剝落板被分割成3塊以上及有錯(cuò)臺(tái)或斷裂塊己開(kāi)始活動(dòng)時(shí)的整板更換等幾種方案。(2)錯(cuò)臺(tái)的修補(bǔ):混凝土路面錯(cuò)臺(tái)的修補(bǔ)應(yīng)根據(jù)錯(cuò)臺(tái)的程度采取不同,采用錯(cuò)臺(tái)切削修補(bǔ)法,鑿低補(bǔ)平修補(bǔ)法、瀝青混凝土修等不同的修補(bǔ)方案。
(3)板體拱起的修補(bǔ):拱起處理應(yīng)根據(jù)具體情況,采取不同的方法進(jìn)行處理。當(dāng)脹縫的上部被硬物阻礙,縫兩旁的扳體因受熱伸長(zhǎng)而把板拱起時(shí),可采用大切縫機(jī)將板拱起的部分以上l~2cm的預(yù)留縫切除,使相鄰板放平,并在縫隙內(nèi)灌填縫料。(4)基層處理:當(dāng)水泥混凝土路面板的破壞是由于基層的原因引起時(shí)(如角隅斷裂、接縫碎裂和沉陷等),則首先應(yīng)處理基層。基層可采用換填低標(biāo)號(hào)混凝土或換填水穩(wěn)定性好的土、碎(砂)礫石等方法來(lái)處理。如果施工條件不好,基層處理也可以采用C15貧混凝士將路面基層補(bǔ)強(qiáng),其補(bǔ)強(qiáng)混凝土頂面標(biāo)高應(yīng)與舊路面基層頂面標(biāo)高相同。
(5)水是引發(fā)水泥混凝土路面破壞的重要原因,水泥混凝土路面在設(shè)計(jì)與使用中必須考慮防排水問(wèn)題,加強(qiáng)接縫養(yǎng)護(hù)是防水的重要步驟。
(6)水泥混凝土在其使用年限末期,斷板破壞很嚴(yán)重,可采用水泥混凝土路面的破碎工藝,利用破碎后的結(jié)構(gòu)層作為基層繼續(xù)發(fā)揮作用,上面加鋪瀝青混凝土,取得良好的使用效果。
-水泥混凝土常見(jiàn)病害與防治分析
結(jié)論
本文結(jié)合G319南靖段水泥混凝土路面的使用情況,對(duì)已通車使用的水泥混凝土路面情況進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查,從現(xiàn)有水泥混凝土路面病害入手,對(duì)目前水泥混凝土路面病害進(jìn)行了分析及歸類,分析水泥混凝土路面破損的原因,提出了水泥混凝土路面破損的防治處理措施,得到了以下結(jié)論:
l、本文從使用、設(shè)計(jì)、施工與養(yǎng)護(hù)等四個(gè)方面對(duì)G319南靖段水泥混凝土路面的破壞原因進(jìn)行了分析:交通量的迅速增長(zhǎng),重載與超載是導(dǎo)致混凝土路面破壞的直接原因;設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量缺陷造成混凝土路面結(jié)構(gòu)承載能力不足;養(yǎng)護(hù)不及時(shí)加速了路面病害的發(fā)展.
2、水泥混凝土路面在施工過(guò)程中,原材料質(zhì)量控制較差,機(jī)械化施工水平低,先進(jìn)的滑模施工技術(shù)普及程度不夠,小型機(jī)具、人工施工的水泥混凝土路面質(zhì)量嚴(yán)重失控。
-水泥混凝土常見(jiàn)病害與防治分析
參考文獻(xiàn)
[1] 中華人民共和國(guó)交通部.公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范(JTJ073.I-2001).北京:人民交通出版社,2001 [2] 楊煜惠.水泥混凝土路面早期裂縫的原因及防止.混凝土,1996(1):13-24 [3] 傅智.道路混凝土摻引氣劑的研究.’公路,1998(2):2-9 [4] 周富杰,孫立軍,張南鷺.五種措施防治反射裂縫效果的試驗(yàn)室評(píng)價(jià).同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào),1998(2)[5] 葉國(guó)錚.防治瀝青路面反射裂縫的試驗(yàn)方法.中南公路公程,1997(4)[6]周富杰.舊水泥混凝土路面大修的實(shí)踐總結(jié)及分析.公路,1999.5 [7]李紅,傅智.如何在老瀝青路面上加鋪水泥混凝土路面.國(guó)外公路,1997(6):10-14 [8]孫家瑛.水泥混凝土路面裂縫成因及預(yù)防處理措施.國(guó)外公路,1999(5>.21—25 [9]李華,繆昌文,金志強(qiáng).水泥混凝土路面修補(bǔ)技術(shù).北京:人民交通出版社,1995 [10]顧強(qiáng)康,冷培義.水泥混凝土道面上瀝青加鋪層反射裂縫試驗(yàn)研究.中國(guó)公路學(xué)報(bào),1999(1)[11]American Research Council, Synthesis of Current and Projected Concrete Highway [12]金志強(qiáng).舊水泥混凝土路面維修的對(duì)策.華東公路,1998.6 [13]王仁杰.舊水泥混凝土路面利用改造與施工工藝探討.華東公路,1999.4 [14]葛全杰.對(duì)高等級(jí)公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)中幾個(gè)問(wèn)題的探討.河南交通科技,1993 [15]羅立峰.水泥混凝土路面維修方案的研究.華南理工大學(xué)學(xué)報(bào),1999(6>:
[16]中華人民共和國(guó)交通部.公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD40--2002).北京:人民交通出版社,2002
第三篇:瀝青混凝土路面病害防治措施
瀝青混凝土路面病害防治措施
第一節(jié) 瀝青路面病害定義及分類分級(jí)
一、瀝青混凝土路面破損定義
瀝青路面病害的類型主要有坑槽、松散、擁包、翻漿、沉陷、泛油、車轍、網(wǎng)裂、龜裂等,根據(jù)交通部《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTJ 073.2—2001)中規(guī)定,各種瀝青路面病害定義如下:
1坑槽:路面破壞成坑洼狀,平均深度大于1cm,面積在30cm2以上。2松散:路面結(jié)合料失去粘結(jié)力,集料松動(dòng),面積在0.05m2以上。3擁包:路面局部隆起,平均高度在1.0 cm以上。4翻漿:路面、路基濕軟出現(xiàn)彈簧、破裂、冒漿現(xiàn)象。
5沉陷:路面、路基有變形,路面下凹,平均深度在1.5 cm以上。6泛油:高溫季節(jié)路面瀝青被擠出,表面形成薄油層,行車出現(xiàn)輪跡。7車轍:路面上沿行車輪跡產(chǎn)生,深度在1.0 cm以上的縱向帶狀凹槽。
8龜裂:縫寬3 mm以上或縫距10cm以內(nèi),面積在1 m2以上的塊狀不規(guī)則裂縫。9網(wǎng)裂:縫寬1 mm以上或縫距40 cm以內(nèi),面積在1 m2以上的網(wǎng)狀裂縫。
二、瀝青路面破損分類分級(jí)
瀝青路面破損受到路面類型、環(huán)境因素、地理位置、氣象條件、交通荷載、材料條件、排水條件、施工條件、管理水平等因素的影響,病害產(chǎn)生的破壞機(jī)理和發(fā)生原因也不盡相同,有時(shí)是一種因素作用的結(jié)果,有時(shí)是多種因素共同作用的結(jié)果。從總體上講路面破損分為二大類:結(jié)構(gòu)性破損和功能性破損。
三、高速公路瀝青路面破損分析
(一)、結(jié)構(gòu)性破損
結(jié)構(gòu)性破損是由于路面各層或某一層的承載能力降低引起的,對(duì)于半剛性路面的結(jié)構(gòu)破壞通常是由于整體性半剛性材料層底面拉應(yīng)力超過(guò)容許值產(chǎn)生的,其結(jié)構(gòu)層底面拉應(yīng)力引起的疲勞破壞首先從底基層底面開(kāi)始,并逐漸向上延伸,接著半剛性基層產(chǎn)生疲勞破壞,反映在瀝青表面層上往往是裂縫的產(chǎn)生,特別是橫向裂縫,最后導(dǎo)致整個(gè)路面結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)性破壞。
1、局部裂縫:局部裂縫一般是路面使用3-5年后發(fā)生的,其表現(xiàn)多是細(xì)線狀裂縫,引起局部裂縫的原因可歸納為基層或路基的壓實(shí)度不均勻、施工質(zhì)量控制不嚴(yán)格及局部材料質(zhì)量等問(wèn)題。嚴(yán)重的局部性裂縫將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性的破壞。
2、車轍:車轍是在道路橫斷面上由于車輛輪胎反復(fù)行使久而久之產(chǎn)生的一種路面沉陷現(xiàn)象。產(chǎn)生車轍的原因可歸納為重載交通的作用、渠化交通和路面材料質(zhì)量低下等。
3、橋頭跳車:橋頭跳車現(xiàn)象發(fā)生在橋和涵洞等構(gòu)造物與路面交接的部位,是由于路面材料壓實(shí)不均勻而產(chǎn)生的與構(gòu)造物間的高差所致。
4、剝落、松散和坑槽:由于瀝青混合物骨料和瀝青粘結(jié)性下降產(chǎn)生的骨料松散、脫落、嚴(yán)重的將形成坑洞。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因是骨料質(zhì)量差和混合物浸水分離。
5、刨光:刨光是路表面材料光滑,輪胎走過(guò)時(shí)易于滑動(dòng)的現(xiàn)象。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因是混合物的質(zhì)量不佳及碾壓不足。
6、波浪、擁包和泛油:波浪是沿道路縱向形成的一種波長(zhǎng)較短振幅較大的凹凸現(xiàn)象。擁包是表面的局部隆起。泛油則是路面上發(fā)生瀝青浸出的現(xiàn)象,由于瀝青浸出表面層降低了路面的抗滑性能,導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因是瀝青材料質(zhì)量差和施工控制不良。
7、修補(bǔ):修補(bǔ)不良也是一種破損。修補(bǔ)后的路面由于與原路面存在結(jié)構(gòu)材料差異而銜接不良。修補(bǔ)后往往會(huì)導(dǎo)致路面的不平整。
8、路面透水
雨水或雪水沿著路面孔隙、橫向裂縫、縱向裂縫逐漸滲入路面內(nèi)部,在車輛荷載及凍融作用下,再加上瀝青老化,瀝青與骨料間的裹附能力降低,造成路面松散、翻漿坑槽等病害,影響道路的正常運(yùn)行。
(二)、功能性破損
功能性破損是由于路面提供給道路用戶的服務(wù)功能下降引起的,反映在路面上則是平整度降低和車轍的加深,影響高速行車的安全性和舒適性。
1、橫向裂縫:橫向裂縫常在溫度變化大的地區(qū)發(fā)生,由于路面溫度收縮產(chǎn)生縱向近似等間距的橫向裂縫。橫向裂縫一般貫通整個(gè)寬度,縱向間距受到路面結(jié)構(gòu)物材料、地區(qū)溫差不同的影響約為5m—50m不等。
2、縱向裂縫:沿路面行車方向產(chǎn)生的長(zhǎng)裂縫,縱向裂縫常以單條裂縫出現(xiàn),溫度和路基出現(xiàn)不均勻沉陷是產(chǎn)生縱向裂縫的重要原因。
3、龜裂:路面由于壓實(shí)不足,路基下沉等原因產(chǎn)生的小網(wǎng)格式的網(wǎng)狀裂縫。由于其形狀像烏龜背殼,故稱為龜裂。
4、塊裂:路面上產(chǎn)生的不規(guī)則的大網(wǎng)格式網(wǎng)狀裂縫。
第二節(jié) 高速公路瀝青路面病害及病害原因分析
一 裂縫病害及裂縫產(chǎn)生原因分析 瀝青路面出現(xiàn)裂縫的原因和裂縫出現(xiàn)的形式多種多樣。影響里路面產(chǎn)生裂縫的主要因素有:瀝青質(zhì)量、瀝青混合料性質(zhì)、基層材料性質(zhì)、氣候條件、交通量變化、通行車輛類型變化以及施工質(zhì)量的影響等。
瀝青路面出現(xiàn)裂縫的主要形式為:縱向裂縫、橫向裂縫以及網(wǎng)裂、龜裂等不規(guī)則裂縫。
1、橫向裂縫
橫向裂縫是瀝青路面病害的常見(jiàn)病害之一。導(dǎo)致路面裂縫的原因多種多樣,主要有溫度變化、地基變形、半剛性基層材料自身原因造成的溫度反射裂縫、行車荷載、疲勞裂縫等因素。從橫向裂縫的表現(xiàn)形式主要分為以下幾種。
(1)低溫橫向裂縫。就瀝青混凝土自身材料性質(zhì)而言,瀝青混凝土是一種熱脹冷縮型材料,其溫度收縮系數(shù)為25×10–6~40×10–6,在較高溫度下具有良好的應(yīng)力吸收功能。但在冬季,一次較大的溫度變化產(chǎn)生的拉應(yīng)力可能達(dá)到300×10–6~500×10–6之間,此種收縮變化已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出瀝青混凝土的極限拉應(yīng)力,從而,在瀝青面層薄弱處就會(huì)產(chǎn)生裂縫,薄弱處越多,產(chǎn)生的橫向低溫裂縫就越多。
(2)溫度疲勞裂縫。由于環(huán)境氣溫反復(fù)升降,特別是我國(guó)北方地區(qū),冬夏溫差變化較大,在**、**地區(qū),在瀝青面層中產(chǎn)生溫度應(yīng)力,溫度應(yīng)力的反復(fù)作用使瀝青面層產(chǎn)生溫度疲勞裂縫。
(3)反射裂縫。高速公路路面基層如果采用半剛性基層材料,半剛性基層成型后明顯或隱約存在裂縫,基層裂縫間距一般在15~30m。在行車荷載的作用下,特別是超重車輛車輛較多的情況下,半剛性基層底部產(chǎn)生過(guò)大的拉應(yīng)力,導(dǎo)致基層開(kāi)裂。隨著荷載的反復(fù)作用,裂縫會(huì)逐漸擴(kuò)展到瀝青面層。反射裂縫一般會(huì)貫穿路面半幅全寬范圍,在高速公路上此種橫向裂縫有規(guī)律大致等距離分布,只是產(chǎn)生的距離有遠(yuǎn)有近,一般間距為150~200。
(4)橋頭路基不均勻沉陷出現(xiàn)的裂縫。由于橋頭路基填土壓實(shí)度不夠以及對(duì)原地基未做適當(dāng)處理,使鄰接構(gòu)造物的路面明顯出現(xiàn)不均勻下沉,沉降引起的沿橋涵臺(tái)背方向的橫向裂縫。裂縫出現(xiàn)的早晚主要取決于地基的施工質(zhì)量、填土高度、壓實(shí)度及交通量等因素。
(5)其它原因造成的裂縫主要有路面施工工作接縫開(kāi)裂,橋面鋪裝水泥混凝土縱縫質(zhì)量不好而引起的開(kāi)裂等。
2、縱向裂縫
瀝青路面產(chǎn)生縱向裂縫主要有路基填筑質(zhì)量、通車后地基的整體穩(wěn)定性、路基填料本身原因等原因。
(1)路基填料采用開(kāi)山出來(lái)的炮渣材料,填料顆粒粒徑較大,壓實(shí)度不易控制,雖然采取開(kāi)臺(tái)階等一系列施工措施,仍沒(méi)有能夠保證足夠的施工質(zhì)量。此為典型的路基損壞造成的瀝青路面開(kāi)裂現(xiàn)象。
(2)高填方路基段落,路基施工質(zhì)量控制不嚴(yán)而造成路基失穩(wěn),從而引起路基的不均勻沉降,同樣為路基損壞造成的瀝青路面開(kāi)裂。
(3)由于路基填方材料的不均勻性,影響了路基的整體性能。雨季兩側(cè)邊溝積水的情況下,對(duì)外側(cè)路基浸泡使粘土地基和路基含水量相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間處于飽和狀態(tài),造成地基承載力下降,路基整體強(qiáng)度降低,在重車荷載的反復(fù)作用下,產(chǎn)生路面縱向開(kāi)裂。此類裂縫的位置通常處于外側(cè)行車帶附近,在雨季后開(kāi)始出現(xiàn)輕微
裂縫,隨著冬季溫度的下降,在溫度應(yīng)力作用下裂縫繼續(xù)發(fā)展,經(jīng)過(guò)幾年的行車碾壓和溫度變化,裂縫逐漸加寬并且貫通。
(4)當(dāng)瀝青路面出現(xiàn)輕微裂縫或其它原因引起瀝青表面的自由水進(jìn)入路面基層,特別是半剛性基層材料,水份不能夠及時(shí)派出,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的重車行車碾壓,再加上半剛性基層施工時(shí)施工接縫處理不當(dāng),在基層的施工工作接縫薄弱環(huán)節(jié)上就容易產(chǎn)生縱向裂縫,從而反射到瀝青路面的表面層上,出現(xiàn)連續(xù)有規(guī)則的縱向裂縫。此類裂縫的發(fā)生需要較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展,一般在通車后幾年后才能反映出來(lái)。
3、不規(guī)則裂縫
高速公路瀝青路面表面或早或遲都會(huì)出現(xiàn)局部小塊的形變,形成網(wǎng)裂、龜裂、塊裂等不規(guī)則裂縫,并且通常伴有盆狀或槽狀沉陷。產(chǎn)生不規(guī)則裂縫的主要原因有:
(1)半剛性材料層之間或半剛性層下下部有一定厚度的素土夾層。素土夾層遇水潮濕后,使路面承載能力下降,載重車輛通過(guò)時(shí)容易產(chǎn)生―彈簧‖現(xiàn)象,經(jīng)過(guò)不斷的拉伸變化,從而引起瀝青面層混凝土產(chǎn)生疲勞破壞,在薄弱表面容易產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。
(2)半剛性基層厚度不足,而其下底基層又不是半剛性材料的路面結(jié)構(gòu),特別是在路基壓實(shí)度不夠或承載能力降低的情況下,也會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。
(3)在瀝青面層混凝土施工中,瀝青混合料在間歇式拌合即拌的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),拌合溫度過(guò)高或貯存時(shí)間過(guò)長(zhǎng),都會(huì)使瀝青混合料中的瀝青氧化變硬,造成瀝青對(duì)拉應(yīng)變特別敏感,一但在行車荷載的作用下拉應(yīng)變超過(guò)了瀝青混凝土的抗拉能力,就會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。
(4)基層施工質(zhì)量不好,基層在施工時(shí)混合料拌和不夠均勻,混合料級(jí)配、含水量、厚度和壓實(shí)度不均勻,表面不平整,集料離析等因素造成基層整體不均勻性較大,在行車道上經(jīng)過(guò)重車荷載的不斷碾壓,在基層的薄弱處逐漸反映到瀝青面層上來(lái),出現(xiàn)帶有伴有盆狀或槽狀沉陷的不規(guī)則裂縫。
二、水損壞病害及水損壞產(chǎn)生原因分析
(一)、水損壞主要表現(xiàn)形式
水損壞的范疇較寬,一般認(rèn)為只要是路面結(jié)構(gòu)層透入水后使路面產(chǎn)生的早期破壞現(xiàn)象,都可稱為水損壞。從表現(xiàn)形式上水損壞有:自上而下的水損壞,通過(guò)動(dòng)水壓力作用,水使瀝青膜從集料表面脫落,失去附著力的過(guò)程,表現(xiàn)為松散、脫落、掉粒、坑槽。自下而上的水損壞,水分通過(guò)各種途徑進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部,對(duì)瀝青層內(nèi)部或半剛性基層造成沖刷,瀝青混合料在水的作用下油石剝離,瀝青路面結(jié)構(gòu)層強(qiáng)度降低,半剛性基層受水侵蝕后水穩(wěn)定性減少,半剛性基層承載能力降低。表現(xiàn)為唧漿、裂縫、網(wǎng)
裂和坑洞等。
1、松散:松散是瀝青與集料粘附性差導(dǎo)致的混合料水穩(wěn)定性不足,集料由于喪失相互間的粘結(jié)而逐漸酥軟直至松垮并逐漸流失,表現(xiàn)為麻面或大小不一的坑洞。松散的發(fā)生往往是在某個(gè)水穩(wěn)定性不足的瀝青結(jié)構(gòu)層整體性發(fā)生,尤其是表面層,長(zhǎng)期暴露于自然環(huán)境中,并經(jīng)受車輛荷載的反復(fù)作用,極易引發(fā)瀝青剝落而松散。
2、網(wǎng)裂:一般認(rèn)為路面輪跡帶產(chǎn)生的網(wǎng)裂是路面結(jié)構(gòu)承載能力不足的標(biāo)志,說(shuō)明路面產(chǎn)生了荷載型的結(jié)構(gòu)破壞。由于水損壞造成的網(wǎng)裂一般是由于水分在路面結(jié)構(gòu)中從下向上作用,造成了瀝青面層內(nèi)部混合料的剝落、松散,或基層混合料的沖刷、脫空,在行車荷載的作用下導(dǎo)致瀝青面層混合料產(chǎn)生龜裂,進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果就是坑洞和沉陷。
3、唧漿:外界水不斷滲入并積存于基層頂面,基層結(jié)合料在水的浸泡下形成泥漿或灰漿,行車荷載的反復(fù)擠壓和泵吸作用下,從裂隙中冒出來(lái),這種現(xiàn)象稱為唧漿。產(chǎn)生唧漿必須要有水進(jìn)入和灰漿擠出的通道,唧漿現(xiàn)象中,水侵入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的途徑大多是路面上已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫,同時(shí),強(qiáng)大的有壓水通過(guò)瀝青層的空隙也能穿透結(jié)構(gòu)完整的瀝青面層,松散嚴(yán)重而未產(chǎn)生裂縫的路面也有灰漿出現(xiàn)。
4、坑槽:坑槽根據(jù)面積大小可以分為點(diǎn)狀坑槽和塊狀坑槽,是瀝青面層松散深度和面積不斷加大,水損壞發(fā)展到后期產(chǎn)生的現(xiàn)象,是唧漿進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果。
5、沉陷:水損壞引起的沉陷一般與唧漿現(xiàn)象同步發(fā)生。隨唧漿的發(fā)展,基層結(jié)合料不斷地被溶蝕并擠壓到路表,造成基層頂面的不斷脫空,瀝青面層也就隨著這種基層材料的流失不斷下陷;沉陷變形過(guò)大導(dǎo)致瀝青面層開(kāi)裂,水侵入路面的途徑更加通暢,使唧漿現(xiàn)象更加惡化,形成惡性循環(huán)。在沉陷位置鉆芯取樣時(shí),有些芯樣面層已經(jīng)碎裂,有些表面層比較完整,但中下面層已經(jīng)全部松散和剝落了。
6、伴隨裂縫的水損壞現(xiàn)象:裂縫類病害加劇了路面的破壞。裂縫打通了水分進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)的通道,在動(dòng)水壓力下一部分水分沿著路面的薄弱面進(jìn)入路面體系中,反復(fù)的動(dòng)水壓力下導(dǎo)致路面唧泥從而產(chǎn)生內(nèi)部更大的損壞。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),由于溫度造成的橫向裂縫是不可避免的,該類裂縫如未得到及時(shí)的處理,往往在行車道輪跡帶部位出現(xiàn)沉陷、網(wǎng)裂、唧漿現(xiàn)象。
(二)、水損害產(chǎn)生原因分析
無(wú)論是何種級(jí)配的路面結(jié)構(gòu)層,降水進(jìn)入瀝青面層后,根據(jù)水滯留的位置不同,在大量高速行駛的 車輛,特別是重型貨車作用下,可以產(chǎn)生不同的水破壞現(xiàn)象。
1、表面層產(chǎn)生坑洞
表面層為半開(kāi)級(jí)配瀝青混凝土的空隙率較大或者由于密實(shí)性瀝青混凝土的壓實(shí)度不夠和不均勻性較大,以及局部小面積的實(shí)際空隙率較大,在雨雪過(guò)程中,水滲入表面層,在中面層為Ⅰ型密實(shí)性且空隙率較小的情況下,雨水滲入的速度減慢,從而造成水分滯留于表面層于中面層之間和表面層的瀝青混凝土孔隙中,在大量行車荷載的作用下,每次產(chǎn)生的動(dòng)水壓力使瀝青從碎石表面逐漸剝落下來(lái),并且剝落是從表面層的底面開(kāi)始逐漸向上擴(kuò)展,一但下部較大的碎石上的瀝青被剝落下來(lái),下部瀝青混凝土就失去強(qiáng)度,在重型車輛車輪碾壓時(shí)形成的真空吸力帶走,從而形成坑洞,由于瀝青混凝土施工時(shí)的不均勻性,坑洞總是在瀝青混凝土空隙率較大的部位產(chǎn)生,因此,坑洞的分布都是一個(gè)一個(gè)孤立存在的。即使是采用SBS改性瀝青的SMA路段也難免存在瀝青混凝土的不均勻性,由于上述原因產(chǎn)生坑洞,只是相對(duì)AC型瀝青混凝土或SAC型瀝青路面,坑洞要少得多。所以,只要有自由水侵入并滯留在瀝青混凝土的孔隙中,無(wú)論是傳統(tǒng)的瀝青混凝土,還是改性瀝青或填加抗剝落劑的瀝青混凝土,在大量行車作用下,都會(huì)產(chǎn)生瀝青剝落現(xiàn)象和坑洞,此類型坑洞由于只發(fā)生在表面層,往往發(fā)生面積較小。
2、表面層和中面層同時(shí)產(chǎn)生坑洞以及局部表面產(chǎn)生網(wǎng)裂和形變。
當(dāng)表面層和中面層都是空隙率較大的半開(kāi)級(jí)配瀝青混凝土,而底面層為空隙率較小的密實(shí)瀝青混凝土?xí)r,或者由于降水時(shí)間較長(zhǎng),即使是密實(shí)性瀝青混凝土面層,由于瀝青混凝土的不均勻性或者局部小面積的瀝青混凝土的實(shí)際空隙率較大,自由水也能逐漸滲入到表面層和中面層,滯留于中面層和底面層之間或存在于表面層和中面層的空隙當(dāng)中,在車輛真空吸力的作用下,使表面層和中面層中部分碎石上的瀝青剝落,從而產(chǎn)生兩層的坑洞或者表面層產(chǎn)生網(wǎng)裂、沉陷和向外拖移。一但產(chǎn)生坑洞,水會(huì)繼續(xù)向
坑洞滲入,如不及時(shí)修補(bǔ),將會(huì)形成更為嚴(yán)重的病害,并加快病害發(fā)展的趨勢(shì)。
3、路面出現(xiàn)唧漿、網(wǎng)裂、坑洞
水透過(guò)瀝青面層,滯留在面層與上基層之間或存在于整個(gè)瀝青面層中,在大量高速行車作用下,自由水產(chǎn)生很大的動(dòng)水壓力并沖刷基層混合料表面,從而造成細(xì)料流失,在水的存在下,形成白色灰漿。灰漿又被車輛反復(fù)抽吸、壓擠,從而通過(guò)瀝青路面出現(xiàn)的各種形狀不
一、寬窄不同的裂縫處,或其它細(xì)小薄弱處到達(dá)路的表面。一但灰漿被唧出,該處就可能會(huì)產(chǎn)生坑洞、網(wǎng)裂、形變和沉陷,在反復(fù)降水過(guò)程中,水份就更容易滲入路面,并產(chǎn)生惡性循環(huán),最終導(dǎo)致路面發(fā)生水損壞。相對(duì)而言,唧漿是京秦高
速公路發(fā)生的最為普遍,數(shù)量也最多的一種病害,也是較難進(jìn)行防治的一種病害。
第四篇:淺析水泥混凝土路面常見(jiàn)病害及預(yù)防措施
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淺析水泥混凝土路面常見(jiàn)病害及預(yù)防措施
淺析水泥混凝土路面常見(jiàn)病害及預(yù)防措施
【摘要】 通過(guò)對(duì)水泥混凝土路面常見(jiàn)病害的分析,揭示了水泥混凝土病害產(chǎn)生的原因,并分別從設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)管理等方面提出了一些有效的預(yù)防措施。
【關(guān)鍵詞】 水泥路面 常見(jiàn)病害 預(yù)防措施
中圖分類號(hào):TQ172 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
概述
水泥混凝土路面具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好(水穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性)、使用壽命長(zhǎng)、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn),在世界各國(guó)都得到了廣泛的應(yīng)用,特別是在水泥資源豐富、交通負(fù)荷繁重、重載車輛較多的地區(qū),水泥混凝土路面成為了公路路面的首選結(jié)構(gòu)。然而,由于受到所經(jīng)地區(qū)的地質(zhì)、氣候等自然環(huán)境多變的影響,加上建設(shè)者們對(duì)路基、路面修筑技術(shù)的認(rèn)識(shí)不足,工程施工質(zhì)量監(jiān)督機(jī)制不完善,養(yǎng)護(hù)管理不到位等原因,使得許多水泥混凝土路面在通車幾年后就出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的病害,嚴(yán)重影響了道路的使用功能。為此,有必要針對(duì)水泥混凝土路面的常見(jiàn)病害進(jìn)行仔細(xì)分析,找出其產(chǎn)生的原因,并采取有效的預(yù)防措施以減少水泥混凝土路面因一次性投資大且修復(fù)起來(lái)困難等帶來(lái)的危害。水泥混凝土路面常見(jiàn)病害及其成因
水泥混凝土路面的病害,按損壞的特征和范圍可分為:斷裂類、接縫類、豎向位移類和表層損壞類4大類型。其中斷裂類和接縫類是水泥混凝土路面病害中兩種最常見(jiàn)的破壞類型,下面就其產(chǎn)生的原因分別作出分析:
2.1斷裂類病害成因
斷裂裂縫是指貫穿水泥混凝土板全厚的裂縫,按裂縫出現(xiàn)的方位和板斷裂的塊數(shù),可分為縱向裂縫,橫、斜向裂縫,角隅斷裂,交叉裂縫和破碎板4種。
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2.1.1縱向裂縫
縱向裂縫通常大多出現(xiàn)在高填方、半填半挖路段、填挖交界以及軟土地基路段,主要是由于路基橫向不均勻沉降或板下的不均勻支撐造成的。特別是當(dāng)路堤從局部洼地通過(guò)時(shí),如果路堤兩側(cè)沒(méi)有有效的排水設(shè)施,路堤兩側(cè)就會(huì)產(chǎn)生積水,積水除向地基滲透外,還可能滲入路堤下部邊部土層中,并通過(guò)毛細(xì)作用逐漸向上,使路堤上部邊部的土層也變濕。由于路堤邊部土層的壓實(shí)度較中間部分差,一旦邊部土層變成潮濕,邊部土就產(chǎn)生固結(jié)變形,路堤形成橫向不均勻沉降,在行車荷載的作用下,久而久之,路面就會(huì)出現(xiàn)縱向裂縫;在冰凍地區(qū),由于表層降水的滲入,導(dǎo)致路基土出現(xiàn)嚴(yán)重的不均勻凍脹也是產(chǎn)生路面縱向裂縫的一個(gè)重要原因。
2.1.2橫、斜向裂縫
路面橫、斜向裂縫主要是由于路基或基層材料的縱向不均勻、橋涵、通道等構(gòu)造物和路基連接處的壓實(shí)度不均勻,以及路基和基層下陷導(dǎo)致路面板的板下縱向不均勻支撐,在交通荷載、溫度或濕度梯度等因素單獨(dú)或綜合作用下產(chǎn)生的翹曲應(yīng)力或干縮應(yīng)力超過(guò)了水泥混凝土的抗彎拉強(qiáng)度;此外,當(dāng)超載車輛過(guò)多時(shí),在車輛荷載的多次反復(fù)作用下,所產(chǎn)生的重復(fù)荷載應(yīng)力超過(guò)了混凝土的疲勞強(qiáng)度也會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)橫、斜向裂縫。
2.1.3角隅斷裂
角隅斷裂通常是由于脹、縮縫或施工縫填料選擇不當(dāng),或者填封料失效,造成路表水沿縫隙下滲,尤其是當(dāng)板下基層排水不暢或基層材料細(xì)料過(guò)多、基層材料耐沖刷性較差時(shí),在車輛荷載反復(fù)作用下,真空吸力就會(huì)使板角處產(chǎn)生唧泥,板下被沖刷淘空,造成板角應(yīng)力集中,從而導(dǎo)致導(dǎo)致路面板出現(xiàn)板角斷裂。
2.1.4交叉裂縫和破碎板
公路運(yùn)輸超載嚴(yán)重,混凝土板厚度不足或強(qiáng)度偏低,基層松散或強(qiáng)度不夠,土基的不均勻沉降等都可能會(huì)導(dǎo)致路面板出現(xiàn)交叉裂縫或破碎板;另外,當(dāng)路面板出現(xiàn)縱向或橫、斜向等各種裂縫時(shí),如果養(yǎng)護(hù)不及時(shí),路表水沿縫隙進(jìn)入基層或路基,導(dǎo)致基層和路基浸水軟化,在重載反復(fù)作用下,裂縫會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展,如此循環(huán),久而久之,路面
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板就會(huì)產(chǎn)生交叉裂縫,甚至出現(xiàn)破碎現(xiàn)象。
2.2接縫類病害成因
接縫是水泥混凝土路面的薄弱環(huán)節(jié),出現(xiàn)病害的幾率大,類型也多。接縫病害按損壞的形態(tài)和影響范圍主要包括接縫碎裂、唧泥和板底脫空、錯(cuò)臺(tái)等幾種病害。
2.2.1接縫碎裂
接縫碎裂主要是由于接縫施工不當(dāng)(包括切縫不及時(shí),嵌縫板、傳力桿、拉桿設(shè)置不當(dāng)?shù)龋蛘咭蛱盍系膭兟洹D出、老化碎裂等原因,接縫內(nèi)逐漸被砂、石、土等填塞,阻礙了板的膨脹,從而引起板的壓曲、破碎等破壞。
2.2.2唧泥和板底脫空
唧泥和板底脫空病害是指板接(裂)縫或邊緣下的基層細(xì)粒料被滲入縫下并滯在板底的有壓水從縫中或邊緣處唧出,并由此造成板底面向基層頂面出現(xiàn)局部范圍的脫空。
2.2.3錯(cuò)臺(tái)
錯(cuò)臺(tái)病害主要是在唧泥發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中,基層頂面受沖刷細(xì)料被有壓水沖積板底脫空區(qū)內(nèi)或沿縫擠出,在車輛荷載作用下,使得接縫或裂縫兩側(cè)板面出現(xiàn)高程差而形成的。
水泥混凝土常見(jiàn)病害的預(yù)防措施
3.1設(shè)計(jì)方面
我國(guó)在水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)計(jì)算理論中,盡管考慮了溫度疲勞應(yīng)力等因素,但設(shè)計(jì)的板厚依然較薄,難于承受巨大的沖擊破壞動(dòng)能。另外,在實(shí)際應(yīng)用中,過(guò)于相信應(yīng)力計(jì)算,而對(duì)水泥混凝土路面的典型結(jié)構(gòu)的研究和實(shí)際觀測(cè)進(jìn)行的較少。為此,在水泥混凝土路面設(shè)計(jì)中,應(yīng)該由靜力學(xué)向動(dòng)力學(xué)發(fā)展,在充分考慮沖擊動(dòng)荷載對(duì)路面的作用后,適當(dāng)提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)厚度,以適用我國(guó)公路不斷增長(zhǎng)的交通量的需要;在軟基路段、橋頭、下挖路段和填挖交換頻繁的路基上,局部使用鋼筋混凝土路面補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì);其次,水泥混凝土路面基層要達(dá)到支撐穩(wěn)固的要求,必須解決基層耐沖刷性和彎沉均勻性問(wèn)題,即要選用適合本地區(qū)氣候特點(diǎn)和交通量要求的基層材料類型,北方嚴(yán)寒地區(qū)應(yīng)綜合考慮設(shè)計(jì)排水和防凍墊層;另外,保證接縫質(zhì)量是防止水泥
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混凝土路面破壞的關(guān)鍵,因此在接縫設(shè)計(jì)中應(yīng)選用合理的接縫型式和優(yōu)良的填縫材料;路線設(shè)計(jì)中,應(yīng)盡可能避免路線穿過(guò)洼地(包括平原上的局部小塊淺洼地),在不得已的情況下,應(yīng)在路提兩側(cè)都采取措施,截?cái)啾砻嫠飨蚵诽帷?/p>
3.2施工方面
合理地選擇原材料,嚴(yán)格地控制材料質(zhì)量,是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)水泥混凝土路面設(shè)計(jì)和使用要求的前提;科學(xué)、準(zhǔn)確地進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì),生產(chǎn)出穩(wěn)定、均勻的混凝土是保證水泥混凝土路面質(zhì)量的關(guān)鍵;推廣使用滑模機(jī)械施工方式是解決好水泥混凝土路面面板密實(shí)、材料均勻的有力措施;傳力桿、拉桿的規(guī)格、位置、間距必須符合設(shè)計(jì)要求,與接縫側(cè)壁垂直,與路面板和路面中心線平行;嵌縫處的混凝土因嵌縫板和傳力桿的影響一般很難一次澆筑成型,不易振搗密實(shí),致使接縫處的混凝土強(qiáng)度偏低,為此應(yīng)加強(qiáng)接縫處的振搗;基層施工時(shí),應(yīng)將基層材料集中進(jìn)行廠拌,并采用攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪,待基層整平壓實(shí)后,嚴(yán)格地進(jìn)行養(yǎng)生,防止基層出現(xiàn)干縮或溫縮裂縫。
3.3養(yǎng)護(hù)、管理方面
水泥混凝土路面的局部損壞,如不及時(shí)、有效地加以修補(bǔ),往往會(huì)引起損壞的迅速發(fā)展,其中最經(jīng)常也是最不能忽視的工作就是接縫的養(yǎng)護(hù);對(duì)破碎板塊要及時(shí)進(jìn)行修復(fù),尤其是當(dāng)其基層穩(wěn)定性差,強(qiáng)度不夠時(shí),應(yīng)將基層徹底挖除,重新?lián)Q填穩(wěn)定的基層;此外,還必須重視路面排水系統(tǒng)的養(yǎng)護(hù),經(jīng)常疏通路面排水設(shè)施,防止水通過(guò)接縫或裂縫對(duì)路面造成破壞。
公路的養(yǎng)護(hù)、管理部門(mén),除了日常的養(yǎng)護(hù)工作外,應(yīng)定時(shí)組織有資質(zhì)的檢測(cè)或科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行路面狀況調(diào)查,及時(shí)制定養(yǎng)護(hù)工作計(jì)劃。此外,還應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督管理,嚴(yán)格控制超載車輛行使。
結(jié)語(yǔ)
造成水泥混凝土路面常見(jiàn)病害的原因有多種,但主要是由板下的不均勻性支撐、接縫填料的失效、公路排水系統(tǒng)不完善、養(yǎng)護(hù)管理不及時(shí)等問(wèn)題造成的。由于水泥混凝土損壞以后,修復(fù)起來(lái)比較困難,加上水凝混凝土路面的一次性投資大,因此從設(shè)計(jì)、施工到養(yǎng)護(hù)管理等方面一定要三管齊下,任何一個(gè)環(huán)節(jié)松懈,都可能給路面的質(zhì)量留
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下隱患。
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第五篇:水泥混凝土路面施工方案
水泥混凝土路面施工方案
1、施工準(zhǔn)備
施工前的準(zhǔn)備工作包括選擇混凝土拌和場(chǎng)地,材料準(zhǔn)備及質(zhì)量檢查,混合料配合比檢驗(yàn)與調(diào)整,基層的檢驗(yàn)與整修等項(xiàng)工作。
2、測(cè)量放樣
首先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙放出中心線及邊線,設(shè)置脹縫、縮縫、曲線起迄占和縱坡轉(zhuǎn)折點(diǎn)等樁位,同時(shí)根據(jù)放好的中心線及邊線,在現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)施工圖紙的混凝土分塊線。放樣時(shí)為了保證曲線地段中線內(nèi)外側(cè)車道混凝土塊有較合理的劃分,必須保持橫向分塊線與路中心線垂直。對(duì)測(cè)量放樣必須經(jīng)常進(jìn)行復(fù)核。包括在澆搗混凝土過(guò)程中,要做到勤測(cè)、勤核、勤糾偏。
3、安設(shè)模板
基層檢驗(yàn)合格后,即可安設(shè)模板。模板宜采作鋼模,接頭處應(yīng)有牢固拼裝配件,裝拆應(yīng)簡(jiǎn)易。模板高度應(yīng)與混凝土面層板厚度相同。模板兩側(cè)鐵釬打入基層固定。模板的頂面與混凝土板頂面齊平,并應(yīng)與設(shè)計(jì)高程一致,模板底面應(yīng)與基層頂面緊貼,局部低洼處要事先用水泥砂漿鋪平并充分夯實(shí)。模板安裝完畢后,宜再檢查一次模板相接處的高差和模板內(nèi)側(cè)是否有錯(cuò)位和不平整等情況,高差大于3mm或有錯(cuò)位和不平整的模板應(yīng)拆去重新安裝。如果正確,則在內(nèi)側(cè)面均勻涂刷一薄層油或?yàn)r青,以便拆模。
4、混凝土的拌和
混凝土采用拌和站拌和,施工工地宜有備用的攪拌機(jī)和發(fā)電機(jī)
組。拌制混凝土的供料系統(tǒng)應(yīng)盡量采用配有電子秤的自動(dòng)計(jì)量設(shè)備,在每天開(kāi)始拌和前,應(yīng)按混凝土配合比要求,對(duì)水泥、水和各種集料的用量準(zhǔn)確調(diào)試后(特別應(yīng)根據(jù)天氣變化情況,測(cè)定砂石材料的含水量,以調(diào)整拌制時(shí)的實(shí)際用不量),輸入到自動(dòng)計(jì)量的控制存儲(chǔ)器中,經(jīng)試拌檢驗(yàn)無(wú)誤,再正式拌和生產(chǎn)。量配的精確度為:水和水泥:±1%;粗細(xì)集料:3%。外加劑應(yīng)單獨(dú)計(jì)量,精確度為±2%。
5、混凝土的運(yùn)輸
混凝土采用自卸車進(jìn)行運(yùn)輸,運(yùn)輸過(guò)程中采用篷布進(jìn)行覆蓋,自卸車車廂要求平整、光滑、嚴(yán)密、不漏漿,使用前后沖洗干凈,要控制從開(kāi)始拌和到澆筑的時(shí)間滿足規(guī)范要求,如超出規(guī)定的時(shí)間,則要求拌和過(guò)程中加入適量的緩凝劑,并根據(jù)運(yùn)距、氣溫、風(fēng)力等情況增加單位用水量,運(yùn)到澆筑地點(diǎn)的混凝土,應(yīng)具有符合要求的坍落度和均勻性,塌落度控制為2-3cm,如有離析現(xiàn)象,應(yīng)進(jìn)行第二次攪拌。
6、砼的攤鋪及鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)
混凝土攤鋪前,對(duì)基層表面要進(jìn)行全面清掃并適當(dāng)灑水,使表面濕潤(rùn),灑水應(yīng)均勻,不能有未灑到的地段或過(guò)濕的地段。混凝土采用人工配合挖掘機(jī)及砼攤鋪機(jī)攤鋪,先攤鋪18cm,人工放置鋼筋網(wǎng),再攤鋪12cm混凝土。安放鋼筋網(wǎng)片時(shí),不得踩踏,待鋼筋網(wǎng)片安裝就位后,再安放角隅鋼筋和加強(qiáng)鋼筋,然后再攤鋪12cm混凝土;安放邊緣鋼筋時(shí),應(yīng)先沿邊緣鋪筑一條混凝土拌和物,拍實(shí)至鋼筋設(shè)置高度,然后安放邊緣鋼筋,在兩端彎起處,用混凝土拌和物壓住。若因機(jī)械故障停機(jī)超過(guò)水泥初凝時(shí)間,則必須設(shè)置施工縫。
混凝土的振搗采用排振振搗,振搗棒在每一處的持續(xù)時(shí)間,應(yīng)以拌和物全面振動(dòng)液化,表面不再冒氣泡和泛水泥漿為限,不宜過(guò)振,也不宜少于30s。振搗棒的移動(dòng)間距不大于400mm;至模板邊緣的距離不大于200mm。應(yīng)避免碰撞模板、鋼筋、傳力桿和拉桿。靠近模板兩側(cè)用插入式振搗棒振搗邊部,重疊不小于5-10cm,嚴(yán)防漏振。振搗器在每一位置振搗的持續(xù)時(shí)間為混合料停止下沉,不再冒氣泡為止。振搗器振搗后由人工用鋁合金桿刮平,并隨時(shí)檢查模板,如有下沉或松動(dòng)及時(shí)進(jìn)行糾正。
7、表面整修
先用磨光機(jī)粗平、待混凝土表面無(wú)泌水時(shí),再做第二次抹光機(jī)精平。粗抹時(shí)用包裹鐵皮的鋁合金桿對(duì)混凝土表面進(jìn)行拉鋸式搓刮,一邊橫向搓、一邊縱向刮移。為避免模板不平或模板接頭錯(cuò)位給平整度帶來(lái)的影響,橫向搓刮后還應(yīng)進(jìn)行縱向搓刮(搓桿與模板平行搓刮)。搓刮前一定要將模板清理干凈。每抹一遍,都得用6m直尺檢查,反復(fù)多次檢查直至平整度滿足要求為止。精抹找補(bǔ)應(yīng)用原漿,不得另拌砂漿,更禁止撒水或水泥粉。
8、接縫處理
縱縫:按設(shè)計(jì)圖紙要求設(shè)置拉桿,縱縫的上部要用專用切縫機(jī)切成8㎝深度的縱槽,并在縱縫內(nèi)填上填縫料;脹縫:整個(gè)脹縫設(shè)置為設(shè)計(jì)圖紙示明的形式,澆筑砼時(shí),脹縫位置要準(zhǔn)確,使傳動(dòng)桿能保持在正確的位置上,且與縫壁垂直;縮縫:切縫時(shí)間是否得當(dāng)是控制斷板的關(guān)鍵,一般應(yīng)在砼開(kāi)始收縮未發(fā)現(xiàn)自由開(kāi)裂之前用切割機(jī)進(jìn)行割
縫,切縫要順直、無(wú)缺損;施工縫:每天工作結(jié)束或澆筑工序中發(fā)生意外停工,要設(shè)置平接施工縫,施工縫的位置與脹縫或縮縫位置要吻合,與路面中心線要垂直。施工縫要按橫脹縫的要求處理。
9、拆模與養(yǎng)生
拆模時(shí)間根據(jù)氣溫和混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)情況確定,一般為18-36小時(shí),拆模時(shí)不得破壞混凝土板的邊角。混凝土表面修整完畢后,應(yīng)進(jìn)行養(yǎng)生,采用雙層養(yǎng)生毯養(yǎng)護(hù),每天灑水保持混凝土表面經(jīng)常處于濕潤(rùn)狀態(tài),養(yǎng)生期間禁止一切車輛通行。
10、割縫與嵌縫
及時(shí)對(duì)混凝土板進(jìn)行割縫,縫深8cm,縫槽在混凝土養(yǎng)生期滿后用設(shè)計(jì)材料或監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的材料及時(shí)填縫,填縫前用空壓機(jī)將縫槽中的雜物清除干凈,保持縫槽內(nèi)干燥清潔,防止砂石等雜物掉入縫內(nèi)。
11、刻紋
將工作面清掃干凈,等間距放樣彈墨線,用刻紋機(jī)進(jìn)行橫向刻紋作業(yè),要求線條順直,深度一致,不錯(cuò)位。
12、施工注意事項(xiàng)
①砼拌和站在投入生產(chǎn)前,先進(jìn)行標(biāo)定,施工中要經(jīng)常校驗(yàn)拌和站計(jì)量精確度,確保拌和計(jì)量精確度。
②鋼筋位置要放置精確,數(shù)量準(zhǔn)確。
③切縫:必須做到縫隙均勻、縫道順直、切縫及時(shí),嚴(yán)防因超出切割時(shí)間太長(zhǎng)而引起斷板現(xiàn)象發(fā)生。
④刻紋:刻紋時(shí)要做到刻紋深度均勻,滿足設(shè)計(jì)要求,紋理順直,不能刻重紋、漏刻等。
⑤填縫:灌填縫料時(shí),要填灌飽滿、無(wú)外溢、無(wú)漏填部位,做到干凈整潔、工完料凈。