水泥土混凝土路面

水泥土混凝土路面（共12篇）

水泥土混凝土路面 篇1

摘要：混凝土路面的修筑, 极大促进了交通运输的发展, 满足了社会发展的需求。但是, 水泥混凝土路面施工时会出现受到气候条件、环境影响等因素的影响出现裂缝的情况, 这极大地影响了路面的交通能力。本文将将结合工作经验, 分析温度导致的水泥混凝土路面裂缝的发生机理及其处理方式, 总结温度控制和裂缝预防的措施, 更好地为道路建设服务。

关键词：公路工程,水泥混凝土,路面裂缝,温度场

1 温度对水泥混凝土路面裂缝的影响

水泥混凝土路面施工中, 路面的裂缝问题相当普遍, 而早龄期水泥混凝土产生裂缝的相当大一部分原因是混凝土的温度变化而引起的温度裂缝。温度裂缝是指由于混凝土体存在温度差, 再加上水泥混凝土的热胀冷缩特性导致结构各处变形不协调而产生的裂缝。

在混凝土的凝结过程中, 混凝土内部温度比较平缓, 而混凝土路面和路面边沿与外界接触面积较大, 路表面温度主要由外部温度决定。混凝土路面表面在白天接受日晒温度升高到了晚上温度会降低。昼夜的温差很大, 产生温度的变化会使混凝土路面产生收缩和膨胀, 加之混凝土初期强度偏低很容易产生裂缝。总体来说, 由于温度应力产生裂缝的原因主要有以下几点:

(1) 混凝土硬化期间水泥放出大量水化热, 内部温度不断上升, 在表面引起拉应力。后期在降温过程中, 也会在混凝土内部出现拉应力。

(2) 气温的降低也会在混凝土的表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超过混凝土的承受荷载的时候就会出现裂缝。

(3) 许的混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢, 但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不到位、时干时湿、表面干缩形变受到内部混凝土的约束, 也往往导致裂缝。

(4) 由于原材料不均匀、水灰比不稳定, 以及运输和浇筑过程中的的离析现象, 在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的, 存在着许多抗拉能力很低, 易于出现裂缝的薄弱部位。

通过以上分析可知, 要想进一步研究路面温度裂缝的产生与发展, 其根本在于准确了解水泥混凝土内部及其所处环境热量的产生、释放与传导的规律, 从热量角度揭示水泥混凝土路面的裂缝的发生与开展, 并指导实际设计与施工, 减少因温度因素导致的裂缝产生。

2 水泥混凝土路面早龄期温度场研究

水泥混凝土路面直接暴露在大气之中, 一年四季大气温度和太阳辐射周期性的变化以及每一天白昼黑夜气温的变化, 使得路面结构产生不稳定的热传导, 同时其内部早期在各种复杂水化反应中热量的产生、释放和传导都具有不均匀性, 所以路面结构内部温度场的分布状况也不是均匀和不稳定的, 无论是在空间上还是时间上都是一个复杂的变化过程, 这些作用的结果直接体现为路面温度场的复杂分布。

路面早龄期温度场受到水化作用和环境条件的相互耦合作用, 存在一个发展演变的过程, 早龄期温度场随环境变化呈周期性波动, 但由于水化热的作用, 水泥混凝土路面前24h或前36h温度场显著高于后期。现场条件下混凝土水化期间, 混凝土温度发展是胶结材料水化热释放和结构与周围环境的热交换平衡的体现, 具体表现为受以下三个方面的影响:

2.1 混凝土水化热

水泥混凝土水化各因素之间的相互作用非常复杂, 水泥组分、水泥细度、水泥用量、水灰比、矿物掺合料和化学外加剂的存在以及水化初始温度均影响着水化热。

2.2 环境影响

水泥混凝土外部环境条件昼夜循环波动, 诸如气温、风速、相对湿度、太阳辐射、云量等参数值不断变化, 水泥的水化反应受其所处环境状态影响强烈。

2.3 热交换

现场混凝土铺筑好后, 热量就会从混凝土传入环境或从环境传入混凝土, 热传递也对水泥混凝土内部与表面温度有着较大影响。

福州大学胡昌斌教授等人通过选择福建省不同地区、结构和季节, 进行了早龄期温度场现场监测试验研究, 研究选取确定水泥水化放热、环境变化、热交换这3个方面的模型和参数, 采用有限差分法编制了水泥混凝土路面早龄期温度场数值模拟程序, 并通过现场足尺路面板早龄期与长期温度场监测试验, 室内小板试验调试验证了模型和程序。

为保证数值模拟的准确性和适用性, 研究选择我国学者建立的环境气象参数模型, 材料参数取值考虑国内材料特性, 通过选择环境参数与热交换模型、水泥水化放热模型等综合考虑气温、对流换热、辐射、混凝土表面水分蒸发吸热、水化放热等多个因素在内各参数, 编制出温度场显式差分方程, 它受到空气的对流换热、太阳辐射、水分蒸发和节点内部热源的影响。对流边界节点即混凝土路面板顶部节点热平衡方程为:

式中:Fo为内热源强度;λ为热导率;△τ为时间间隔;i、j为节点编号;△x为相邻节点间距。

胡昌斌教授等人通过上述数值仿真模型拟合与现场铺筑路面的早龄期温度对比验证结果发现, 路面板各深度的早龄期温度的拟合准确度都较好, 水泥混凝土路面早龄期温度场的温度预估程序准确性总体较好, 通过参数敏感性分析可以发现:除路面材料结构参数、水泥组分、水泥用量、水灰比、面板厚度外, 对混凝土早龄期温度场有显著影响的还有铺筑时间、环境温度、太阳辐射强度、风速、养护方式、混凝土摊铺温度, 以及受混凝土龄期显著影响的路面辐射吸收率、面板导热系数等因素。

3 防止水泥混凝土路面早期温度裂缝的措施

通过以上分析可知, 为了防止混凝土的温度裂缝, 减轻温度应力的不利影响, 从温度控制的角度, 可从以下几方面措施控制水泥混凝土路面裂缝的发生:

(1) 掌握好浇筑时间段, 避免极端天气作业。环境条件对水泥混凝土路面早龄期温度有非常显著的影响, 不同时间段施工的路面混凝土的生长环境有很大不同, 因此, 选择时间段可以显著调节路面板施工浇筑期间温度。

炎热夏季施工路面, 混凝土的浇筑可选择在早上或是傍晚施工, 并且在浇筑混凝土减少浇筑混凝土的厚度, 充分利用浇筑层面散热;砂石料应设遮阳篷, 宜采用地下水拌合混凝土, 以降低混凝土温度;掌握合理的拆模时间, 气温骤降时采取表面保温措施, 气温升高时采取内部降温措施, 以免混凝土表面发生剧烈的温度梯度而产生裂缝;应尽量避免早晨施工时段导致的混凝土水化热与中午天气出现的叠加升温效应。

寒冷冬季施工路面, 应依靠水泥水化来增强混凝土的强度, 适当提高拌合水温, 迅速完成水化作用, 加快混凝土的强度增长;施工过程中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构, 在寒冷季节采取保温措施;使用挡风板降低风速, 降低温差, 减缓水分蒸发速度, 避免裂缝的发生。

(2) 加强水泥路面施工后的养护。养护可以显著调节路面板温度, 不同养护方式下路面温度的高低次序为养生剂或薄膜养护、无养护、黑色土工布洒水养护、白色土工布洒水养护;水泥混凝土终凝后即覆盖洒水养护, 防止水分丧失过快, 产生干缩裂缝;养护时间由水泥混凝土强度增加情况而定, 不得少于7d;高温夏季施工, 洒水养护对路面早龄期温度场来说是有利的, 低温冬季施工, 覆盖薄膜或养生剂养护对路面早龄期保温性有利。

(3) 优化水泥混凝土路面选用材料。材料参数对路面早龄期温度影响显著性稍弱, 但仍有一定的调节作用。对于夏季施工路面应选择低水化热的水泥, 而冬季施工路面可选择高水化热的水泥;在不影响力学性能的前提下, 夏季铺筑路面的颜色尽量控制为灰白色, 而冬季路面可为深灰色;夏季路面应选用低水泥用量、低水灰比的混凝土, 冬季与之相反;采用改善骨料级配, 用于硬性商品混凝土掺混合料加引气剂或塑化剂等措施以减少商品混凝土中的水泥用量。

4 工程实例

项目名称:国道G106线从化学田至西瓜地段路面改造 (K2404+446~K2415+235) 。本项目起点位于广州市与清远市交界处, 终点位于西瓜地, 起点桩号为K2404+446, 终点桩号为K2415+235, 路线全长10.789km。国道G106线K2404+446~K2414+300段为本项目其中一段, 等级为公路一级, 设计时速为60km/h, 路面宽度29.5m, 为双向六车道。全线路面破损较为严重, 对行车安全性及舒适性影响较大。本项目主要工程量为对旧路面进行病害整治、更换破碎板、修复旧路沥青混凝土路面、加铺沥青混凝土面层等 (其中水泥混凝土路面破板修复2.974km) 。

本项目K2411+605~K2411+655右幅第二车道为水泥混凝土路面补板破除重建施工, 于2015年6月7日~6月8日开始浇筑水泥混凝土路面施工, 期间通过洒水与覆盖土工布或草帘保湿养护, 施工期间本项目所在区域午后最高气温可超过35℃。现场监督抽查发现, 此里程路段水泥路面施工终凝后出现多道明显的路面裂缝, 最长一道约60cm, 宽度约0.5~1mm, 如图1所示。通过现场观察、凿除表面混凝土, 并采用路面抽芯验证, 结果证明均为水泥混凝土干缩导致的表面裂纹, 其深度分布约0.5~2mm之间。

后期施工过程中通过调整混凝土浇筑施工时段, 错开施工水化放热与气温升高同步、加大路面洒水养护频率、加强施工控制水泥表面浮浆厚度等措施, 有效地减少了混凝土表面干缩裂纹的发生率, 较大提升了水泥混凝土路面的施工质量。

5 结语

综上所述, 混凝土的温度裂缝问题可通过研究水泥混凝土路面早龄期温度场分布, 采用现场实测与数值拟合分析的手段验证, 进一步分析研究其受外部条件和材料参数影响, 如气温、太阳辐射、水泥水化热、铺筑时间、养护方式等, 指导施工工艺改善, 混凝土材料选择, 路面板厚度设计, 混凝土摊铺温度控制等, 减少当前水泥混凝土施工中因温度因素而引起的裂缝。

参考文献

[1]胡昌斌, 金王杰, 孙增华.水泥混凝土路面早龄期温度场数值模拟研究[J].工程力学, 2013, 30 (4) :175~183.

[2]王新杰.浅谈建筑施工中混凝土裂缝控制[J].中国建筑金属结构, 2013 (2) :123.

[3]净卫星.桥梁工程施工中混凝土裂缝控制探究[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2015 (20) :7095.

[4]李伟.水泥混凝土路面裂缝的原因及维修措施[J].技术研发, 2011 (10) :72~73.

水泥土混凝土路面 篇2

1、施工准备

施工前的准备工作包括选择混凝土拌和场地，材料准备及质量检查，混合料配合比检验与调整，基层的检验与整修等项工作。

2、测量放样

首先根据设计图纸放出中心线及边线，设置胀缝、缩缝、曲线起迄占和纵坡转折点等桩位，同时根据放好的中心线及边线，在现场核对施工图纸的混凝土分块线。放样时为了保证曲线地段中线内外侧车道混凝土块有较合理的划分，必须保持横向分块线与路中心线垂直。对测量放样必须经常进行复核。包括在浇捣混凝土过程中，要做到勤测、勤核、勤纠偏。

3、安设模板

基层检验合格后，即可安设模板。模板宜采作钢模，接头处应有牢固拼装配件，装拆应简易。模板高度应与混凝土面层板厚度相同。模板两侧铁钎打入基层固定。模板的顶面与混凝土板顶面齐平，并应与设计高程一致，模板底面应与基层顶面紧贴，局部低洼处要事先用水泥砂浆铺平并充分夯实。模板安装完毕后，宜再检查一次模板相接处的高差和模板内侧是否有错位和不平整等情况，高差大于3mm或有错位和不平整的模板应拆去重新安装。如果正确，则在内侧面均匀涂刷一薄层油或沥青，以便拆模。

4、混凝土的拌和

混凝土采用拌和站拌和，施工工地宜有备用的搅拌机和发电机

组。拌制混凝土的供料系统应尽量采用配有电子秤的自动计量设备，在每天开始拌和前，应按混凝土配合比要求，对水泥、水和各种集料的用量准确调试后（特别应根据天气变化情况，测定砂石材料的含水量，以调整拌制时的实际用不量），输入到自动计量的控制存储器中，经试拌检验无误，再正式拌和生产。量配的精确度为：水和水泥：±1%；粗细集料：3%。外加剂应单独计量，精确度为±2%。

5、混凝土的运输

混凝土采用自卸车进行运输，运输过程中采用篷布进行覆盖，自卸车车厢要求平整、光滑、严密、不漏浆，使用前后冲洗干净，要控制从开始拌和到浇筑的时间满足规范要求，如超出规定的时间，则要求拌和过程中加入适量的缓凝剂，并根据运距、气温、风力等情况增加单位用水量，运到浇筑地点的混凝土，应具有符合要求的坍落度和均匀性，塌落度控制为2-3cm，如有离析现象，应进行第二次搅拌。

6、砼的摊铺及钢筋网铺设

混凝土摊铺前，对基层表面要进行全面清扫并适当洒水，使表面湿润，洒水应均匀，不能有未洒到的地段或过湿的地段。混凝土采用人工配合挖掘机及砼摊铺机摊铺，先摊铺18cm，人工放置钢筋网，再摊铺12cm混凝土。安放钢筋网片时，不得踩踏，待钢筋网片安装就位后，再安放角隅钢筋和加强钢筋，然后再摊铺12cm混凝土；安放边缘钢筋时，应先沿边缘铺筑一条混凝土拌和物，拍实至钢筋设置高度，然后安放边缘钢筋，在两端弯起处，用混凝土拌和物压住。若因机械故障停机超过水泥初凝时间，则必须设置施工缝。

混凝土的振捣采用排振振捣，振捣棒在每一处的持续时间，应以拌和物全面振动液化，表面不再冒气泡和泛水泥浆为限，不宜过振，也不宜少于30s。振捣棒的移动间距不大于400mm；至模板边缘的距离不大于200mm。应避免碰撞模板、钢筋、传力杆和拉杆。靠近模板两侧用插入式振捣棒振捣边部，重叠不小于5-10cm，严防漏振。振捣器在每一位置振捣的持续时间为混合料停止下沉，不再冒气泡为止。振捣器振捣后由人工用铝合金杆刮平，并随时检查模板，如有下沉或松动及时进行纠正。

7、表面整修

先用磨光机粗平、待混凝土表面无泌水时，再做第二次抹光机精平。粗抹时用包裹铁皮的铝合金杆对混凝土表面进行拉锯式搓刮，一边横向搓、一边纵向刮移。为避免模板不平或模板接头错位给平整度带来的影响，横向搓刮后还应进行纵向搓刮（搓杆与模板平行搓刮）。搓刮前一定要将模板清理干净。每抹一遍，都得用6m直尺检查，反复多次检查直至平整度满足要求为止。精抹找补应用原浆，不得另拌砂浆，更禁止撒水或水泥粉。

8、接缝处理

纵缝：按设计图纸要求设置拉杆，纵缝的上部要用专用切缝机切成8㎝深度的纵槽，并在纵缝内填上填缝料；胀缝：整个胀缝设置为设计图纸示明的形式，浇筑砼时，胀缝位置要准确，使传动杆能保持在正确的位置上，且与缝壁垂直；缩缝：切缝时间是否得当是控制断板的关键，一般应在砼开始收缩未发现自由开裂之前用切割机进行割

缝，切缝要顺直、无缺损；施工缝：每天工作结束或浇筑工序中发生意外停工，要设置平接施工缝，施工缝的位置与胀缝或缩缝位置要吻合，与路面中心线要垂直。施工缝要按横胀缝的要求处理。

9、拆模与养生

拆模时间根据气温和混凝土强度增长情况确定，一般为18-36小时，拆模时不得破坏混凝土板的边角。混凝土表面修整完毕后，应进行养生，采用双层养生毯养护，每天洒水保持混凝土表面经常处于湿润状态，养生期间禁止一切车辆通行。

10、割缝与嵌缝

及时对混凝土板进行割缝，缝深8cm,缝槽在混凝土养生期满后用设计材料或监理工程师批准的材料及时填缝，填缝前用空压机将缝槽中的杂物清除干净，保持缝槽内干燥清洁，防止砂石等杂物掉入缝内。

11、刻纹

将工作面清扫干净，等间距放样弹墨线，用刻纹机进行横向刻纹作业，要求线条顺直，深度一致，不错位。

12、施工注意事项

①砼拌和站在投入生产前，先进行标定，施工中要经常校验拌和站计量精确度，确保拌和计量精确度。

②钢筋位置要放置精确，数量准确。

③切缝：必须做到缝隙均匀、缝道顺直、切缝及时，严防因超出切割时间太长而引起断板现象发生。

④刻纹：刻纹时要做到刻纹深度均匀，满足设计要求，纹理顺直，不能刻重纹、漏刻等。

水泥混凝土路面施工质量控制 篇3

关键词：水泥混凝土路面 施工质量控制

道路施工质量受到很多因素的影响，除受到施工方面因素的影响，还受到设计、材料方面的因素，更有来自施工人员素质、责任心的影响，施工机械的操作、施工工艺等也是影响施工质量的主要因素，最终公路的成品质量是综合合作用后的结果，各种因素的综合反映决定了质量的好坏，下面对水泥混凝土路面施工质量控制方法及质量通病的处理加以阐述。

1 水泥混凝土路面施工质量控制方法

1.1 路面原材料的质量应严格控制

以碎（砾）石为骨料，结合料为水泥与水合成的水泥浆，以砂做为填充料，这些材料在经过拌和、摊铺、压实和养生而构成了水泥混凝上路面的结构层。混凝土材料必须具有较高的抗磨性、较高的强度，在寒冷地区混凝土的耐冻性以及低膨胀系数和弹性模量也应满足要求，因为路面结构层同时受到车轮荷载和自然因素的综合作用。应确定合适的配合比例，并对路面混凝土及其组成材料提出一定的要求。

1.2 水泥混凝土路面施工质量要加强控制

1.2.1 路面平整度的质量控制

水泥混凝土路面板的平整度是使用质量的最重要指标。路面平整度的提高可以提高通过能力的同时也可以提高经济效益，也可以减少面板的冲击力，从而错台、断裂现象可有效的延缓或避免，最终路面使用寿命可有效的得到延长。要控制好水泥混凝土平整度的指标，收水抹面和表面拉毛工作应做好；应摊铺均匀并严格控制水灰配合比；确保混合料中浆体分布均匀，最佳混凝土拌制时间要掌握；不允许把振动棒作为布料工程使用，要明确控制振动棒的走向及布料厚度，防止漏振、过振，振捣必须到位；真空脱水时间要掌握好，避免造成边部和下层仍是弹软状态时，而中部和表层已达到塑性强度，造成剩余水灰比分布不匀情况。

1.2.2 振捣方式的控制

可用人工捣实少量塑性混凝土，除此之外的大部分混凝土的浇注宜采用振动器振实。平板振捣器、插入式振捣器和振动梁都是有效的混凝土振捣器具，它们在施工时应配套作业，可用插入式振捣器进行振实其他振捣器振捣不到之处；必须振到每一振动部位的混凝土密实为止，确定混凝土表面呈现平坦、泛浆，不再冒出气泡，停止下沉为止。

1.2.3 接缝的质量控制

水泥混凝土路面特有的薄弱环节是接缝，对路面使用质量和使用寿命影响很大，是影响路面平整度和传荷能力的主要因素，所以，接缝的质量控制要做好。

①缩缝。有切缝和压缝是缩缝的两种主要形式。应采用切缝机对达到设计强度25～30%时的混凝土进行切割，这种方法就是切缝法，切缝时必须保证最佳的切割时间。过早的開割，会因为混凝土强度不足而拉起碎石，上层砂浆会引起蹦落，缝槽也不顺直了；过迟的开割时间会加快刀片磨损、增加造价、工期延误。如不及时割缝（昼夜温差在15℃以上的），温差断裂缝很容易出现；切缝时须用水对刀片进行冷却时，基层和土基应防止切缝水的渗入。在混凝土拌合物做面后用振动压缝刀立即压缝就称为压缝法施工；压至规定深度时压缝刀应提出，用专用抹子对缝缘进行修整。

②纵缝。纵缝采用企口缝和平缝两种形式，平缝施工时可以分为设拉杆和不设拉杆两种做法。应对企口缝的缝壁进行沥青的涂刷，应对混凝土板凹榫的一边先浇筑混凝土，邻板应靠缝壁进行浇筑；平缝法施工时应将沥青涂刷在已浇筑完成的混凝土板缝壁上，应避免拉杆被涂上，规定深度的缝槽应在缝的上部浇筑邻板时压成形。设置平缝拉杆时采用螺纹钢筋，并设置在板厚中间；根据拉杆的设计位置应预先放样打眼，设置拉杆的纵缝模板；必须严格控制模板质量及模板的安装质量，以保证其接缝的顺直，纵缝线最好用画线剔顺的方法修正顺直后再浇筑相邻板；采用割缝(假缝)在一次施工两条车道线水泥混凝土板时做为中央纵缝，为避免在板的中部发生裂缝，纵缝间距应尽量小于5m。

③胀缝。胀缝缝壁必须垂直，缝中不得连浆，缝隙宽度必须保持一致，胀缝应与路面中心线垂直；缝隙下部应设置胀缝板，上部应浇灌填缝料。胀缝传力杆的活动端可以在缝的一边或交错布置；固定后的传力杆必须保证平行于板面及路面中心线，误差应小于5mm。传力杆可以采用顶头木模固定或用支架来固定并安装。

④填缝料。填缝用的材料应能适应混凝土板的收缩，并要求其不渗水、不溶于水，并要与混凝土板壁粘结牢固，低温时要有不脆裂，要求好的回弹性能，高温时不能流淌，必须要求其能耐老化；选择的胀缝材料，应具有使用寿命长、密封性好、伸缩性强的特点，一般可以有低一些的缩缝要求；为了防止冬季渗水和砂砾及其它细微坚硬颗粒物质掉入缝内，应在缝内填灌具有抗水、易灌、易除、并具有一定强度的材料；沥青净浆灌注目前一般最为常用，冬季灌缝面应离缝口5～8mm，夏季灌缝面应离缝口1～2mm，在灌注时不能灌满，以免溢浆，影响平整度和路容。

2 质量通病的处理

2.1 收缩裂缝

坍落度不宜过大，首先要控制好混凝土的坍落度。当坍落度过小时不能只调整用水量，调整时应同时增大W／C。为将水泥初凝时间调整到适合的时间，需要进行外加剂的试掺。其次，宜使用带有底盘的四叶抹光机加强抹面工作，抹光机的抹光作业须等到初凝面可以上人时才能开始，早期养护必须及时跟上。

2.2 胀缝破坏

为防止胀缝的破坏，需要做以下两项工作：①需在拉应力超出混凝土的抗拉强度时设置钢筋笼进行补强；②传力杆的设置精度要得到保证，以便能发挥其正常的效用，可以通过加强固定支架和对传力杆和胀缝板设置的精确度进行严格控制来实现。

2.3 水泥混凝土路面的断板

水泥混凝土路面的断板的破坏原因主要有：由于地基稳定性不好而产生过量塑性变形、不均匀沉降，致使混凝土板底脱空而失去支撑；板的平面尺寸过大；轮载过重或者板太薄；在施工养生期间收缩应力过大及荷载和应力作用下的疲劳开裂等。

2.3.1 在施工过程中断板产生的原因主要有：①施工配合比控制不当；②原材料不合格；③混凝土路面施工时工艺控制不当导致开裂；④基层表面不平整造成路面厚度不一致导致开裂。

2.3.2 预防施工过程的断板。避免水灰比过大或混合料离析，水泥混凝土混合料的配合比应严格控制，混凝土混合料确保有足够的强度。同时，高温季节切缝时间宜控制在250h以内，而一般情况下应控制在300h，由于混凝土的收缩而产生断板应避免，严格掌握切缝的时间。

切割时间：应采用切缝机在混凝土达到设计强的25％～30％时进行切割。

2.3.3 对于断板应选用直接灌入法和条带罩面法处理切缝。

3 结语

经过以上的叙述，水泥混凝土路面施工既存在路面工程的普遍特性，同时也兼具有水泥混凝土的施工特点，应从原材料开始对水泥混凝土路面的施工质量进行控制，施工各个工序的质量控制应分别从振捣指标、平整度指标、接缝指标等方面来规范，人为因素的影响要得到充分的重视，各个工序的操作行为要加以规范，对平整度、强度等主要指标要有针对性地加强控制，对水泥混凝土路面的质量通病要及时处理并做好预防工作，这样就会提高水泥混凝土路面的施工质量，并可以延长水泥混凝土路面的使用寿命。

参考文献：

[1]GBJ97-87,水泥混凝土路面施工及验收规范[S].

[2]王文艳水泥混凝土路面施工质量控制《科技创新与应用》.

2012年04期.

水泥混凝土路面设计 篇4

水泥混凝土路面有很多的优点:路面强度高、承载能力大, 耐磨耗能力强, 能见度好, 使用寿命长, 养护费用少, 行车的油耗也较沥青路面少10%-15%, 正因为有这些优点, 所以水泥混凝土路面在许多省市广泛使用, 也取得了比较好的效果。

1 水泥混凝土路面设计中的理论依据问题

1.1 路面设计指标可靠度的分折

公路工程结构的设计安全等级为3个等级.路面工程的安全等级仅考虑高速公路。一级公路和二级公路的路面, 相应的安全等级要求规定为一级、二级和三级。为三级和四级公路路面增加一个设计安全等级———四级。并规定了相应的设计基准期为20MPa;而设计安全等级为四级的路面结构的目标可靠指标和目标可靠度。系按前三级的数值级差递降得到的。按施工技术、施工质量控制和管理要求达到和可能达到的具体水平, 选用其他等级。降低选用的变异水平等级, 须增加混凝土面层的设计厚度要求;而提高选用的变异水平等级, 则可降低混凝土面层的设计厚度或混凝土的设计强度要求。可通过技术经济分析和比较予以确定但对于高速公路的路面, 为保证优良的行驶质量, 不宜降低变异水平等级材料性能和结构尺寸参数的变异水平等级.按施工技术、施工质量控制和管理水平分为低、中、高三级。由滑模或轨道式施工机械施工, 并进行认真, 严格的施工质量控制和管理的工程, 可选用低变异水平等级。由滑模或轨道式施工机械施工, 但施工质量控制和管理水平较弱的工程, 或者采用小型机具施工, 而施工质量控制和管理认真、严格的工程可选用中低变异水平等级。采用小型机具施工, 施工质量控制和管理水平较弱的工程。可选用高变异水平等级。

设计时, 可依据各设计参数变异系数值在各变异水平等级变化范围内的情况选择可靠度系数。目标可靠度是所设计路面结构应具有的可靠度水平。它的选取是一个工程经济问题:目标可靠度定得较高, 则所设计的路面结构较厚, 初期修建费用较高。但使用期间的养护费用和车辆运行费用较低;目标可靠度定得较低, 初期修建费用可降低, 但养护费用和车辆运行费用需提高。通常采用“校准法”来确定目标可靠度。“校准法”是对按现行设计规范或设计方法设计的已有路面进行隐含可靠度的分析, 参照隐含可靠度制定目标可靠度, 则所设计的路面结构接纳了以往的工程设计和使用经验, 包含了与原有设计方法相等的可接受性和经济合理性。

1.2 交通量计算取值的分析

轴载换算公式是以等效疲劳断裂损坏原则导出的。对于同一路面结构, 轴载和标准轴载产生相同疲劳损耗时。才能等效换算。在交通调查分析双向交通的分布情况时, 应选取交通量方向分配系数, 一般可取0.5;并依据设计公路的车道数.确定交通量车道分配系数 (应剔除2轴4轮以下的客、货车交通量) , 即为设计车道的年平均日货车交通量ADTT, 然后用轴载当量换算系数法或车辆当量轴载系数法求得) , 再根据设计基准期l和轮迹分布系数、交通量增长率求得累计f用次数N, 确定交通分级。

1.3 水泥混凝土路面结构组合的设计分析

对于路基用土, 高液限粘土及含有机质细粒土, 不能用做高速公路和一级公路的路床填料或二级和二级以下公路的上路床填料;高液限粉土及塑性指数大于16或膨胀率大于3%的低液限粘土, 不能用做高速公路和一级公路的上路床填料。因条件限制而必须采用上述土做填料时, 应掺加石灰或水泥等结合料进行改善。对于基层材料选择时。特重交通适宜贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土时, 设计计算应按复合式路面分析。且强度以试验为准对水泥混凝土面层下基层的首要要求是抗冲刷能力不耐冲刷的基层表面。在渗入水和荷载的共同作用下会产生淤泥、板底脱空和错台等病害, 导致行车的不舒适, 并加速和加剧板的破裂。混凝土面层下采用贫混凝土基层, 主要是为了增加基层的抗冲刷能力, 并不要求它有很高的强度。高强度的贫混凝土并不能使面层厚度降低很多, 反而会增加混凝土面层的温度翘曲应力, 并产生会影响到面层的收缩裂缝。另外.新规范取消了基层顶面综合模量的规定值的要求。

对于面层板来说, 我国绝大部分混凝土路面的横向缩缝均未设传力杆。不设传力杆的主要原因是施工不便。但接缝是混凝土路面的最薄弱处, 唧泥和错台病害, 除了基层不耐冲刷外.接缝传荷能力差也是一个重要原因。同时, 在出现唧泥后。无传力杆的接缝由于板边挠度大而容易迅速产生板块断裂。此外, 接缝无传力杆的旧混凝土面层在考虑设置沥青加铺层时.往往会因接缝传荷能力差易产生反射裂缝而不得不加大加铺层的厚度。为了改善混凝土路面的行驶质量, 保证混凝土路面的使用寿命, 便于在使用后期铺设加铺层, 新规定了在承受特重和重交通的普通混凝土面层的横向缩缝内必须设置传力杆。另外, 新规范仅强调了在邻近桥梁或其他固定构造物处设置胀缝, 取消了变坡点、小半径曲线设胀缝的限制, 使行车更顺畅。

2 路面接缝处理的设计

水泥混凝土路面接缝多, 易于损坏, 尤其是胀缝位置面板破损较为普遍和严重。有的道路在通车l～3年后逐步破碎损坏。破损率高达50%～90%以上。究其原因是多方面, 影响因素也复杂, 但笔者认为主要是胀缝的构造问题、施工工艺及管理问题。从胀缝设计构造的角度主要解决位置设置、构造型式、传力杆设置和面板局部加强。要尽可能少设或不设胀缝, 特别是平纵线形标准较高的平原微丘地形设置长间距胀缝, 或只在结构物衔接处。这一点已经在国外工程中得到证实。其次一般常用的胀缝型式为设传力杆和不设传力杆两大类, 不设传力杆的胀缝其传荷能力较差, 在重车反复作用下, 胀缝的两侧容易发生错台。而设传力杆的胀缝, 其传荷性能较好, 从实际的应用效果来看, 设传力杆的胀缝能较好的抑制胀缝病害, 因此建议对于交通量大、重载车多的公路和城市道路采用传力杆的胀缝为最佳;反之可采用不设传力杆的枕梁式胀缝。但为了减少车辆反复冲击作用, 枕梁上最好设置一层缓冲橡胶垫。根据传荷受力的需要设置传力杆。传力杆宜用直径为32～35较粗的光园钢筋, 同时胀缝两侧30～40mm面板范围内因传力杆存在而受力复杂, 应在胀缝两侧30～40cm水泥混凝土板内布置加强钢筋。

3 结语

综上所述, 在公路水泥混凝土路面设计中, 还有许多问题, 只有认真研究设计规范, 并结合生产实际, 才能设计出经济合理的路面结构

参考文献

[1]JTG D40-2002公路水泥混凝土路面设计规范.

水泥混凝土路面施工方案 篇5

一、编制依据

本施工方案是根据武汉市蔡甸区姚家山工业园道路排水工程设计图纸、现场勘察等施工验收规范及规程，有关部门的规定等进行编制。

二、执行标准及规范总汇

1、《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）

2、《公里水泥混凝土路面施工技术规范》（JTGF30-2003）

3、《水泥混凝土路面施工及验收规范》（GBJ97-87）

三、主要技术指标

1、道路等级：城市支路

2、设计车速：30km/h3、车道数：双向2车道

4、路面结构设计荷载：BZZ-1005、道路交通量达到饱和状态设计年限：15年

水泥混凝土路面结构达到临界状态设计年限为：20年

6、视距：停车视距20m；会车视距40m7、路面抗滑要求：表面构造深度一般路段不小于0.6mm，特殊路段不小于0.7mm。

8、武汉地震基本烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，道路工程不设防。

四、工程概况

该工程位于蔡甸区姚家山工业园区，共有第二大道延长线、第五大道、第六大道以及军需支路四条大道，为四条城市支路。设计道路红线范围内多为荒地、鱼塘和少量1～3层民用建筑及牲口棚。

军需支路位于蔡甸区姚家山工业园区

第二大道延长线位于蔡甸区姚家山工业园区东南部，为一条城市次干道。道路施工起点与第三大道顺接，止点于第五大道。设计道路沿线再无现状道路及市政管网设施。第六大道位于蔡甸区姚家山工业园区北部，为一条城市支路。道路起点于京珠高速辅道，止点于第五大道。设计道路沿线再无现状道路及市政管网设施。

第五大道位于蔡甸区姚家山工业园东南部，为一条城市支路。道路施工起点于园区东南部，止点于琴台大道。设计道路沿线再无现状道路及市政管网设施。

五、技术人员及准备

总工程师组织技术人员会审图纸，熟悉相关技术规范及施工工艺，然后分别对各部门技术人员进行技术交底。现安装混凝土搅拌机一台，并已调试，性能良好。测量工程师做好施工放样工作。实验室做好原材料试验、检测工作，材料部门已准备好砂、碎石及水泥，技术人员做好施工前各项准备工作以确保水泥混凝土面层施工及时进行。

六、材料供用

路面层使用C30水泥，经试验及检测，该水泥满足路面施工各项技术指标，所用水泥由材料科统一供应，按工程实际进度向材料科报材料计划。电采用工业用电，停电时，电由自己发电，配备一台发电机。水采用经检测合格的水源，用水泵或水车及时输送到现场蓄水池。

七、施工部署

1、工期计划：按照业主提出的工期计划，并考虑基层、底基层施工及验收的进度及现场施工季节的天气情况，结合我司的施工技术力量、施工队伍及机械设备配置，计划工期为150天。现在编制的施工进度计划未考虑其他意外的因素，我标力争按进度完成路面工程施工任务。

2、劳力计划：由于工程内道路分段施工，现路面施工计划投入劳力120人，期中：机械工15人，主要负责机械操纵、维修；搬运工30人，主要负责水泥的搬运；其它工人75人，主要负责路面混凝土运输、震捣、路面修整、锯缝及其它相关工作。整个施工过程中，保证有足够的劳动力，使施工能持续正常进行。

3、设备计划：搅拌机两台（配备其他附属设备）；3.0m3装载机1台，1.5 m3转载机1台；

7.5KW发电机组1台，120KW发现机组一台，切缝机2台，压槽机2台。其它施工设备详见施工设备表。

4、材料计划：水泥根据混凝土路面层进度及时报材料部统一调运，砂、碎石随时备料，根据工程进度，由我项目经理部的材料科运进，以保证工程进度。施工中及时按施工及规范要求，做好原材料的各项试验及检测工作，不合格材料坚决不使用，使材料的质量满足施工规范要求，并使材料能及时运进，保证混凝土路面层质量及施工的正常进行。

八、施工技术方案及施工工艺

1、基层的准备及放样：将基层上的杂物及浮土清除干净，并复核基层标高、坡度及平整度，达到施工规范标准。然后恢复中线，每10m一桩，放出边桩，再拉出混凝土路面边桩，测量标高，在桩上标出路面设计标线位置。

2、模板安装：根据路面标高线安装混凝土路面边模，模板安装好，再测量模板顶面标高，根据测量标高再调整模板。调整后，再测量模板顶标高，如不符合要求，再调整，直至满足施工规范要求。

3、检查并调试拌和机及其它机械设备性能，做好施工前的准备工作。

4、确定混凝土施工配合比：测定现场集料的含水量，根据集料含水量调整混凝土设计配合比，确定施工配合比，根据配合比，调整拌和机的设定参数，使之符合混凝土施工规范要求。因混凝土路面的质量很大重度上取决于混凝土的质量，所以，混凝土配合比一定按规范要求严格控制，使新拌混凝土符合设计及规范要求。

5、拌和料的运输：因运输距离很近，拌和料运输采用5 m3翻斗车运输，考虑到施工季节气温的关系，拌和料在保湿上应注意。

6、混凝土摊铺：摊铺时，用人工配合挖掘机摊铺混凝土拌和料。每次摊铺一个车道宽，在摊铺前，检查模板标高，并使基层顶面保持湿润、清洁，保证混凝土面层与基层的良好结合。粗平后，用振动梁震捣，然后人工拉毛、压缝。根据砂浆厚度、气温情况、初凝时间掌握好拉毛、压缝时间。拉毛要求整齐，不起毛为度，压缝要求整齐，且满足构造缝深度要求。

7、养生：采用湿润法养生，养生时间不少于14天。养生在压缝后紧接着进行，用湿草帘或麻袋等覆盖在混凝土板表面，每天洒水喷湿3-5次，保持湿润。

8、切缝：在养生期间，混凝土震捣8小时左右进行切缝。切缝的原则为：先横缝，后纵缝；先大块，再小块。切缝后，立即把湿草帘或麻袋还原，继续进行养生。

9、模板拆除：模板在浇筑混凝土20h内拆除。拆模时，不应损坏混凝土板和模板。

九、接缝施工

1、纵缝。纵缝为纵向施工缝，其构造形式采用平缝加拉杆型。平缝施工时根据设计要求的间距，预先在模板上制作拉杆置放孔，并在缝壁一侧涂刷隔离剂，拉杆采用HRB335的直径14的螺纹钢筋，长70cm，间距80cm。顶面的缝槽用切缝机切成深度为3～4cm的缝槽，并用填料填满。顶面不切缝时，施工时应及时清除已打好面板上的粘浆或用塑料纸遮盖，保持纵缝的顺直和美观。

2、横向缩缝。横向缩缝采用假缝形式，间距一般为5cm。在临近路面自由端的三条缩缝均应在板的内部加设传力杆。传力杆采用HPB235级钢筋，直径28mm，长40拆cm，间距30cm。切得过早，因混凝土的强度不够，会引起集料从砂浆中脱落，而不能切出整齐的缝。切得过迟，混凝土板会在非预定位置出现早期裂缝。为减少早期裂缝，切缝可采用跳仓法，即每隔几块板切一缝，然后再逐块切缝。切缝深度为板厚的1/3～1/4，切缝太浅会引起不规

则断板。

3、胀缝。在交叉口弯道起终点断面处以及新建道路与现状道路接顺处设置胀缝。胀缝一般宽2cm，缝内设填缝板和聚氯乙烯胶泥填封料。胀缝施工时，先预先设置好胀缝板和传力杆支架，并预留好滑动空间。混凝土浇筑前应先检查传立杆位置，浇筑混凝土时，应先摊铺下层混凝土，用插入振捣器振实，并校正传立杆位置，然后再浇筑上层混凝土。浇筑邻板时，设置下部胀缝板、木制嵌条和传立杆套管。

4、施工缝。施工缝为施工间断时设置的横缝，常设于胀缝或缩缝处，多车道施工缝应避免设在同一横断面上。施工缝如设于缩缝处，板中增设传立杆，其一半锚固于混凝土中，另一半应先涂沥青，允许滑动。传力杆采用HPB235级钢筋，直径为28mm，长40cm，间距30cm，与缝壁垂直。

5、接缝填封。填封料应与混凝土缝壁粘结紧密，不渗水，其灌注深度以3～4cm为宜，下部可填入多孔柔性材料。填封料的灌注高度，应与板面平齐。

十、工程质量保证措施

1、建立工程质量保证体系。试验室完善健全检测质量保证体系，以试验数据指导施工，控制混凝土面层的质量。设置专职质量负责人负责面层的全面质量管理、检验，严格控制基层、混凝土面层的质量。

2、严格把好各道施工工艺，全面控制每一施工工序。施工中做好各施工工序交接的质量检测，层层控制工程质量；凡不符合工程质量要求的混合料，必须坚决返工或处理，直到符合质量要求。

水泥混凝土路面基层材料研究 篇6

【关键词】路面病害；基层材料；选择；施工

1.水泥混凝土路面破坏的原因分析

虽然水泥混凝土路面有其独特的优越性，道路的设计标准也在不断提高，但是随着社会的进步，交通事业的快速发展，日益加大的交通量（主要表现在：车辆荷载不断增加，车辆的速度不断加快）使路面所承受的竖向压力和水平推力大大增加，对路面的危害也大大加强，特别使三缝病害加剧并难以控制。

所谓三缝是指施工时期由于混凝土收缩产生的裂缝、预留胀缝和缩缝切缝。三缝产生病害的共同特点是：雨雪水通过缝隙灌入缝内，渗入基层破坏了基层的强度，造成板底基层材料的水稳定性降低，久而久之导致局部沉陷，路面层受荷载时底部就会产生过大的弯拉应力，出现不均匀沉降，在荷载的重复作用下，使混凝土路面产生裂缝、断裂、甚至完全破坏。在病害形成的多种原因中，唧泥是引发病害的主要根源，唧泥是指板接（裂）缝或边缘下的基层细粒料被渗入缝下并积滞在板底的有压水从缝中或边缘处唧出，并由此造成板底面与基层顶层间出现局部范围的脱空，接缝填缝料失效。基层材料不耐冲刷，接缝传荷能力差和重载反复作用是引起唧泥的主要原因。

2.以往水泥混凝土路面基层使用材料的分析

多年来，我国修建的水泥混凝土路面基层多采用水泥稳定土、石灰稳定土、石灰稳定工业废渣等。尽管《水泥混凝土路面设计规范》中指出：“在特重和重交通的公路上，或冰凍地区的潮湿路段及其它地区的过湿路段上，不宜采用石灰土做基层。”但由于石灰稳定土基层施工工艺简单，原材料来源多，造价低等原因，石灰稳定土基层还是广泛被应用于水泥混凝土路面的施工中。通过对城镇及国、省道路的使用情况进行观察调查分析，石灰稳定土（或水泥稳定土）虽然能满足基层的强度要求，但其水稳定性较差，干缩裂缝也比较严重，通车后在比较短的时间内，由于上述的原因就会发生板缝唧浆、掏空、断板病害，从而造成路面破坏。

3.水泥混凝土路面基层材料的合理选择与施工

3.1基层材料的作用与分类

水泥混凝土面层下通常设置基层和垫层，主要有以下几方面的作用。

3.1.1防唧泥

混凝土面层直接放在路基上，会由于路基塑性累计变形量大，细料含量多和抗冲刷能力低而极易产生唧泥现象。铺设基（垫）层后，可减轻以至消除唧泥的产生。

3.1.2防冰冻

可以减少路基的冰冻深度。

3.1.3防水

可以排除进入面层板下的水分，以及隔断地下水毛细上升。

3.1.4减少路基顶面的压力，并缓和路基不均匀变形对面层的影响

用于水泥混凝土路面的基层和垫层类型可分为粒料类（碎石、砂砾等）、稳定类（水泥、石灰或沥青稳定粒料或土）和素混凝土三大类。

3.2基层材料的选择与施工

通过对水泥混凝土路面基层破坏的原因分析，本着经济、合理和实用的原则，我们选择不同的材料进行了大量的试验工作，提出了二灰碎石方法、煤矸石方法和水泥粉煤灰方法等三种基层材料构成方法。其中作为承重层的基层材料，我们认为在安阳地区选用二灰碎石方法比较合适。二灰碎石能很好地缓解裂缝的发展，对改进路面的破坏起到很大的作用。二灰碎石拌和摊铺后有一定孔隙，水稳定性好，有少量的水灌入时它可自行吸纳，不会形成面板底面与二灰碎石界面存水现象，这一部位不存水，唧浆病害就不会发生。如果再选用15cm贫混凝土做为垫层，效果会更好，即使有水灌入，板底界面缝隙很小，不会大量存水，且上下层材料都是刚度较高的板体，有少量的存水也无浆无唧，从而避免了由于唧泥的原因使路面破坏的现象。在施工中应根据石灰和粉煤灰的特性，合理安排施工。根据粉煤灰含有大量的SiO2、Al2O3等能反应产生凝胶的活性物质，它们在粉煤灰中以球形玻璃体的形式存在，这种球形玻璃体比较稳定，表面又相当致密，不易水化，二灰碎石的早期反应主要是石灰与水和空气的反应，形成早期强度，因此，要求石灰必须经过充分的消解、过筛，保证消解后的石灰不含有灰块和生石灰块。对于二级及二级以下等级的公路，石灰的有效氧化钙和氧化镁含量必须满足不低于三级石灰。对于二级以上的公路要求石灰有效氧化钙和氧化镁含量必须满足不低于二级石灰。在选用粉煤灰时，一定要选择多家进行比较，要特别注重三个方面的要求：（1）粉煤灰中的含碳量，含碳量是指在800 ~900℃温度下能烧失的量，由于粉煤灰中的含碳量过多会影响其活性，虽然在我国《公路路面基层施工技术规范》中对烧失量未作具体规定，但是室内试验表明，含碳量超过约30%，就会对混合料的强度有明显影响，因此粉煤灰的烧失量一般应小于20%。（2）氧化物含量（SiO2+Al2O3+Fe2O3）。粉煤灰中氧化物的含量对二灰碎石的强度有明显的影响。粉煤灰中氧化物含量越大，二灰混合料的抗压强度越高，因此，氧化物的含量要大于70%。（3）细度。粉煤灰颗粒的粗细直接影响与石灰反应生成物的数量，从而影响混合料的强度，粉煤灰的颗粒愈细，比表面积越大，粉煤灰的活性愈强，从而加大了反应速度，提高了混合料的抗压强度。根据我们当地的粉煤灰试验结果： SiO2+Al2O3+Fe2O3含量为89. 4%，烧失量为13. 2% ，比表面积为2650g/cm3，可充分满足施工的要求，保证工程质量。

由于粉煤灰的反应速度比较慢，在较长的时间内应保持有充分的水份，所以必须保证良好的养护，合理选择养护期。根据我们实验室做不同龄期的无侧限强度试验及路上取芯做强度试验，二灰碎石施工完成后的养护时间应不少于14天。

几年来根据县乡村村通公路的国家政策和时代的发展，为更好地适应当前的形式，在针对县乡路的修筑中，本着“就地取材，因地制宜”的原则，在充分考虑路面基层刚度、强度、稳定性等因素下，我们大胆选用煤矸石作为路面基层，并进行了大胆的尝试。

4.结束语

水泥混凝土路面的基层材料不论选择何种材料，都应该在防唧泥、防冰冻、防水、减小路基顶面的压应力，并缓和路基不均匀变形对面层的影响几个方面上认真考虑，同时应结合本地的实际情况，综合混合料在强度、抗裂和经济几方面的特点，进行对比筛选，确定设计施工方案。水泥混凝土路面基层材料的选择，首先要有良好的水稳定性和一定的刚度、强度；其次要充分考虑“因地制宜，就地取材”的原则，尽量降低工程造价，不同的材料用于不同的路面基层，由于各地方的情况不尽相同，一种新型材料的运用必须经过大量的试验，才能用于道路的施工，避免出现浪费，给国家造成损失。■

【参考文献】

［１］赵永国.公路灾害防治与新技术应用［M］.北京:人民交通出版社.2004.

水泥土混凝土路面 篇7

超声波是由高频电振荡激励压电晶体发出的, 再把机械振荡转化成电信号的机械波, 其基本原理是基于超声波在混凝土中传播时, 遇到不同介面, 随即产生反射、折射、绕射、衰减等现象, 从而使得传播的声时、振幅、频率、波形发生相应的变化, 测定这些规律变化, 可以得到水泥土的某些性质与内部构造情况。利用超声波研究水泥土强度值与声时 (波速) 之间的关系, 以进行水泥土强度的无损检测。

超声波检测的过程:换能器在声测管中通过水进行耦合, 发射换能器被置于被测桩的声测管中或者放在测试试件的对侧, 将发射系统送来的电信号转换成脉冲声波并向桩身内辐射, 声波在桩身混凝土或被测试件内传播后到达另一个声测管, 被安置在其中的接收换能器接收。接收换能器将声波转换成电信号, 由接收放大器, 数据采集系统将数据离散化, (按一定的时间间隔采样) , 转化成二进制送人微型计算机 (PC机) , 一方面将采集到的时间序程中发生绕射、折射, 多次的反射及不同的吸收衰减, 使接收信号的传播时间, 声波的振幅, 频响特性, 主频以及脉冲波的波形、波列长度发生变化, 即可对桩身混凝土是否完整、致密、缺陷是否存在及其分布情况等作出判断, 从而完成检测工作。

超声波检测仪当前有两大类, 即模拟声波检测仪及数字化声波检测仪。目前采用较多的数字化声波检测仪, 是由微机 (PC) 加数据采集再加接收放大系统组成的超声检测分析仪。

超声波无损检测仪器应能较准确测出被测介质中超声波的传播时间、波幅和频率变化及波形等信息。一般都包括发射系统、接收系统、记录 (显示) 系统、数据采集及分析系统以及换能器等。

随着电子技术的发展, 超声及声波仪器从模拟电路到数字电路, 接收部分变成一个完整的瞬态数据采集系统, 并外加数字延时触发及信号叠加增强等功能。激发振源除了小功率发射外, 还有大功率振源, 如电火花、锤击和爆炸等。信号采集后输入到微机进行数字信号处理, 如时域和频域分析等, 并打印输出。

2 超声波无损检测的研究

随着结构设计理论的发展, 当今的结构设计方法已由原来的定值法过渡到概率法, 结构的可靠性以结构的可靠度或失效概率来衡量。分析结构可靠度时必须考虑质量控制条件, 在构成结构可靠度众多因素中, 混凝土强度是一个重要因素。在常规的砼强度检验中, 要评定一批砼强度质量水平, 不可能采用全数破坏性抗压强度试验, 而只能从中随机抽取若干组试件进行试验, 并根据抽样理论中试样统计参数与总体统计参数的关系来判断被评价砼的总体质量。因此, 国际标准化组织 (ISO) 的有关建议以及国标GBJl07—1987《砼强度检验评定标准》都规定了以统计方法为基础的抽样评定法则。以试件强度的均值和标准差作为砼质量水平的一种描述, 并规定了砼总体强度合格性控制的评定条件。

当采用无损检测方法检测砼强度时, 可取得每个测区的标准强度换算值, 它相当于—个试件的测定值, 因此这些标准强度换算值的平均值和标准差也是该批砼质量水平的一个描述。

砼强度无损检测常用方法有回弹、超声波和回弹超声综合法等。回弹法是用一弹簧驱动的重锤, 通过弹击杆 (传力杆) 弹击砼表面, 测出重锤被反弹回来的距离, 以回弹值 (反弹距离与弹簧初始长度之比) 作为与强度相关的指标来推定砼强度的一种方法。而超声脉冲法是以强度与超声波在砼中传播参数 (声速或衰减系数等) 之间的相关关系为基础的。

上述回弹和超声声速法都是单一指标推定砼强度, 其局限性很大, 精度不高。为了提高测量精度, 就要用多参数综合反映混凝土强度。

超声和回弹综合既能反映砼的弹性, 又能反映砼的塑性;既能反映表层状态, 又能反映内部构造, 自然能较确切地反映砼强度。综合法也要建立砼强度fccn、超声速度v和回弹值N的关系曲线。我国已制订了CECS02—2005《超声—回弹综合法检测混凝土抗压强度技术规程》。根据全国22个省市共8096个试块的试验, 建立了通用的基准曲线, 即

卵石砼:fccn=0.0038v1.23 N1.95

碎石砼:fccn=0.0080v1.72N1.57

由于砼强度受许多因素影响, 例如原材料性质、配合比、砼龄期及环境条件等。上述公式相对标准差>±15%。我国幅员辽阔, 各地方原材料不一样, 为了提高检测精度, 规程中规定优先使用地方基准曲线。

混凝土是结构工程的最重要材料之一, 其质量直接关系到结构物的安全。直接在结构物上检测混凝土质量的现场测试技术, 已成为混凝土工程质量管理的重要手段。

浙江工业大学建筑工程学院王建东研究了试件总数为80组的C10～C70混凝土超声检测中的波时 (波速) 的变化规律, 按照国家标准《普通混凝土力学性能试验研究》进行试件成型, 除C70为边长100mm的立方体外, 其余试件尺寸皆为边长150mm的立方体。

对养护28天的试件进行超声波无损检测后, 立即进行无侧限抗压强度试验, 并求得实测抗压值与水泥混凝土中的超声波波速的回归方程及相关关系, 其中C70立方体试件的强度评定时乘以修正系数0.95。

研究发现, 超声波波速与混凝土抗压强度之间具有较好的相关性, 其中抛物线回归及幂函数回归的相关性较高, 幂函数回归相关系数最高, 为0.9995。研究结果表明, 采用纯超声波检测混凝土强度, 即采用超声波在混凝土中的传播速度来间接推定混凝土强度的方法是可行和有效的。

相关技术人员结合水利水电工程掺粘土与外加剂的防渗混凝土和对土坝灌浆材料的水泥土, 进行了掺粘土混凝土及水泥土的超声波与回弹仪测试研究, 用超声、回弹技术对试件进行测试, 并建立混凝土和水泥土的抗压强度或静弹性模量与波速、回弹值的相关关系, 采用不同的回归方程进行回归并加以比较, 研究试件总量137组, 研究结果表明, 无论是水泥混凝土还是水泥土, 抗压强度与超声波波速之间都存在较为明显的线性关系。

在张阳明等人的试验研究中, 采用淤泥及砂土两种土体和325#及425#两种普通硅酸盐水泥, 选用0.5∶1、0.75∶1, 1∶1, 1.5∶1, 2∶1等五种水灰比及15%、25%、35%、45%、50%等五种置换率。试样采用人工搅拌、用模具制取而成, 共制取试件400块 (每组四块) , 试件尺寸为长100mm、直径50mm的圆柱体。

参照混凝土的养护规范对所有试件进行28天标准养护后, 采用智能声波检测仪对试件沿长度方向进行测试, 分别求出超声波在水泥土试件中的纵横波波速并进行无侧限抗压强度试验, 并对试验结果进行回归分析。

试验结果表明, 用声波检测水泥土质量是可行的, 水泥土的纵、横波波速与单轴抗压强度存在指数关系。

参考文献

[1]王建东.武汉化工学院学报[J].浙江工业大学建筑工程学院, 2004 (4) .

水泥土混凝土路面 篇8

1 灌缝加固机理及材料选择

想要对水泥混凝土路面裂缝进行相应的处理, 人们要对水泥混凝土路面结构的性质, 性能进行全面的了解, 只有这样才有利于采用相应的补救措施对水泥路面的裂缝进行处理。根据相关数据研究发现, 水泥混凝土结构虽然有着极强的抗压能力和强度, 但是它属于一种准脆性的施工材料, 其自身的抗拉性能相当的差。在一般情况下, 在对水泥混凝土路面进行施工的时候, 施工人员只需要考虑到水泥混凝土结构的抗压强度。但是在对水泥混凝土路面进行施工的过程中, 其混凝土结构容易受到周围环境的影响, 而且如果采用的施工技术不当, 那么也会对混凝土结构的质量有着严重的影响, 使其水泥混凝土路面出现裂缝。而所谓的水泥混凝土面板灌浆技术就是利用注浆管, 在一定压力的情况下, 将浆液注入到混凝土面板的空隙或者裂缝当中, 从而通过渗透、挤密等方法, 将水泥混凝土面板中存在的水分、控制排出在混凝土结构外, 最后在经过人工的控制处理, 将混凝土结构中松散的颗粒结合成一个整体, 这样不仅对水泥混凝土结构起到了一个良好的加固作用, 还降低了裂缝对水泥混凝土结构带来的危害。在对水泥混凝土路面进行脱空板处理的时候, 人们通常都是采用普通硅酸盐水泥作为主要的灌浆施工材料, 从而有效的提高了水泥混凝土路面的加固效果。但是这种水泥材料在实际应用的过程中也存在的一定的问题, 如果在采用普通硅酸盐对路面进行灌浆封缝处理时, 持续发现普通有酸盐粒径过大的情况, 那么就很难对路面的细微裂缝进行处理, 使其路面在汽车动力荷载的作用下, 无法满足加固工程预期的效果。而且这种水泥材料, 不仅缺乏经济性, 还具有毒性, 这对社会经济的发展和环境的保护都有严重的影响。因此在当前水泥混凝土路面裂缝处理的过程中, 无毒、经济的超细水泥得到了人们的广泛应用。

2 材料性能试验

灌浆材料性能测试:

(1) 材料的抗折、抗压强度对比。灌浆材料必须要有一定的抗折、抗压强度, 才能满足工程需要。对MFC-GM与普通硅酸盐水泥进行抗折、抗压强度对比试验, 采用标准胶砂试件测试。胶砂强度试验材料配比为W (水) :C (水泥) :5 (标准砂) -0.5:1:2.75 (质量比) , 在相同的养护条件、相同龄期下, 超细水泥的抗折、抗压强度较普通硅酸盐水泥高, 能更好地满足工程需要。 (2) 浆体的流动性。在进行灌浆时, 浆体的流动性是一个很重要的评价指标, 流动性能越好, 灌浆效果越好。 (3) 净浆渗透性能与水灰比的关系。由于超细水泥是一种新型材料, 其相关标准还不成熟, 该试验采用的渗透仪仿照基马式渗透仪制造。仪器主要由筒身、渗透板、可动底座组成, 筒身为透明玻璃, 内直径尺寸为50mm, 高400mm, 体积785ml;渗透板高65mm, 共330个孔, 孔径3mm。测试时, 在渗透仪筒内先加入ISO标准砂, 再灌入配好的浆体, 在常压下静置15min后, 量取浆体渗入砂中的深度, 以此评价浆体的渗透性能。 (4) 净浆强度与水灰比的关系。灌浆材料的强度会随着水灰比的增大而降低, 因此, 在满足可灌性要求的前提下, 应尽量减小水灰比。

3 现场试验

由室内对比试验可知, MFC-GM材料粒径小, 各项性能较普通水泥优越, 更有利于灌浆封缝, 故选择其作为工地上的灌浆材料。兼顾灌浆的强度、流动性能以及渗透性能等, 最终选取w/C一1.0 (质量比) 作为工地灌浆的配比。根据材料热胀冷缩的性质, 冬天气温低时, 裂缝的宽度是最大的有利于灌浆封缝, 最终选择灌浆时间为12月中旬。某地铁线于2002年全线通车 (全长20km) , 通车后3年时间, 路面出现大量裂缝, 有些地方严重破坏, 经全线调查, 选择K3+500~K4+300段作为试验路段。试验步骤简述如下:

3.1 检测

利用贝克曼梁路面弯沉仪进行弯沉差检测, 有些路面板差异弯沉达到0.1mm, 根据交通部《公路水泥混凝土路面养护技术规范》 (JTJ0731-2001) (以下简称《规范》) , 认为板底可能出现脱空现象。

3.2 钻孔定位

根据裂缝分布情况, 每块水泥混凝土板钻孔数目不一, 沿裂缝布孔, 钻孔间距不宜太大, 且位置距自由边不小于50~80cm, 避免浆体从路肩渗出。

3.3 钻孔

用风镐按标定位置钻孔, 深度到路基顶面, 能刚好钻到脱空处最好。

3.4 清缝

用压缩空气把孔与裂缝里的灰尘、杂物等吹出, 以免影响灌浆质量。

3.5 配浆

将MFC-GM8000材料按水灰比1:1配置, 并不时搅拌, 以防沉淀。

3.6 灌浆

采用JZB-2型挤压式注浆机, 压力一般控制在0.2~0.6MPa, 保持压力稳定, 当浆体从面层裂缝中渗出, 再略降低压力, 直至洁净的水流出 (水泥颗粒已沉淀) 。灌浆过程中溢浆的孔及时封堵, 防止压力过度散失。灌浆完后不要立即拔出灌浆头, 当注浆管中压力达到0.2MPa时, 再缓慢拔出, 防止浆体反流。

3.7 交通管制

灌浆完成后的路面板, 严禁车辆通行, 待浆体强度达到3MPa以上时才能允许通行, 一般养护时间为7d。

3.8 检验

试验路段养护期满后, 再次测量路面板的弯沉值, 均达到《规范》要求且路面板上灌浆处理前能用肉眼明显观察到的裂缝已被填充, 能有效防止水分的渗入, 可见灌浆封缝效果已经达到。

4 结论

由此可见, 超细水泥在水泥混凝土路面裂缝处理工程中, 不仅有着良好的加固处理效果, 还具有一定的经济效益, 因此得到了广大施工队伍的青睐。不过, 由于这种施工材料在我国水泥混凝土路面裂缝处理过程中应用得不够成熟, 因此我们在对超细水利应用时, 一定要对其施工质量进行相应的控制处理, 从而确保水泥混凝土路面的裂缝处理加固工程可以达到人们预期的效果。

参考文献

[1]刘冶平, 张良.灌浆技术处治旧水泥混凝土路面应用探讨[J].黑龙江交通科技, 2005 (10) .

水泥混凝土路面设计初探 篇9

关键词：砼路面,设计,路基

1 前言

水泥混凝土路面有很多的优点：路面强度高、承载能力大，耐磨耗能力强，能见度好，使用寿命长，养护费用少，行车的油耗也较沥青路面少10%--15%，正因为有这些优点，所以水泥混凝土路面在许多省市广泛使用，也取得了比较好的效果。

80年代至90年代初期，我国的水泥混凝土路面建设呈现一个高峰期。但从道路使用运营状况来看，大多数的水泥混凝土路面难以达到20一30年的设计使用年限，并且出现一些较严重的缺陷，如路面的早期断裂、错台边角破损、平整度及粗糙度差等给行车和养护带来一定的困难，且不易处理，修复费用高难度大。究其原因，除了设计施工质量问题外、还有各种自然因素的影响。因此本文将从设计构造的角度，就如何提高水泥混凝土路面的使用性能，有效的控制路面的缺陷，结合自己的实践体会与具体做法提出一些探讨意见，供同仁参考讨论。

2 水泥混凝土路面设计中的理论依据问题

2.1 路面设计指标可靠度的分折

公路工程结构的设计安全等级为3个等级．路面工程的安全等级仅考虑高速公路。一级公路和二级公路的路面，相应的安全等级要求规定为一级、二级和三级。为三级和四级公路路面增加一个设计安全等级--四级。并规定了相应的设计基准期为20MPa；而设计安全等级为四级的路面结构的目标可靠指标和目标可靠度．系按前三级的数值级差递降得到的。按施工技术、施工质量控制和管理要求达到和可能达到的具体水平．选用其他等级。降低选用的变异水平等级，须增加混凝土面层的设计厚度要求；而提高选用的变异水平等级．则可降低混凝土面层的设计厚度或混凝土的设计强度要求。可通过技术经济分析和比较予以确定但对于高速公路的路面，为保证优良的行驶质量，不宜降低变异水平等级材料性能和结构尺寸参数的变异水平等级．按施工技术、施工质量控制和管理水平分为低、中、高三级由滑模或轨道式施工机械施工．并进行认真，严格的施工质量控制和管理的工程．可选用低变异水平等级。由滑模或轨道式施工机械施工，但施工质量控制和管理水平较弱的工程，或者采用小型机具施工，而施工质量控制和管理认真、严格的工程可选用中低变异水平等级。采用小型机具施工，施工质量控制和管理水平较弱的工程。可选用高变异水平等级。

设计时．可依据各设计参数变异系数值在各变异水平等级变化范围内的情况选择可靠度系数。目标可靠度是所设计路面结构应具有的可靠度水平。它的选取是一个工程经济问题：目标可靠度定得较高，则所设计的路面结构较厚，初期修建费用较高。但使用期间的养护费用和车辆运行费用较低；目标可靠度定得较低，初期修建费用可降低，但养护费用和车辆运行费用需提高。通常采用"校准法"来确定目标可靠度。"校准法"是对按现行设计规范或设计方法设计的已有路面进行隐含可靠度的分析，参照隐含可靠度制定目标可靠度，则所设计的路面结构接纳了以往的工程设计和使用经验，包含了与原有设计方法相等的可接受性和经济合理性。

2.2 交通量计算取值的分析

轴载换算公式是以等效疲劳断裂损坏原则导出的。对于同一路面结构，轴载和标准轴载产生相同疲劳损耗时。才能等效换算。在交通调查分析双向交通的分布情况时，应选取交通量方向分配系数，一般可取0.5；并依据设计公路的车道数．确定交通量车道分配系数 (应剔除2轴4轮以下的客、货车交通量) ，即为设计车道的年平均日货车交通量ADTT，然后用轴载当量换算系数法或车辆当量轴载系数法求得) ，再根据设计基准期l和轮迹分布系数、交通量增长率求得累计f用次数N，确定交通分级。

2.3 水泥混凝土路面结构组合的设计分析

对于路基用土．高液限粘土及含有机质细粒土．不能用做高速公路和一级公路的路床填料或二级和二级以下公路的上路床填料；高液限粉土及塑性指数大于16或膨胀率大于3%的低液限粘土，不能用做高速公路和一级公路的上路床填料。因条件限制而必须采用上述土做填料时，应掺加石灰或水泥等结合料进行改善。对于基层材料选择时。特重交通适宜贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土时，设计计算应按复合式路面分析。且强度以试验为准对水泥混凝土面层下基层的首要要求是抗冲刷能力不耐冲刷的基层表面。在渗入水和荷载的共同作用下会产生淤泥、板底脱空和错台等病害，导致行车的不舒适，并加速和加剧板的破裂。混凝土面层下采用贫混凝土基层，主要是为了增加基层的抗冲刷能力，并不要求它有很高的强度。高强度的贫混凝土并不能使面层厚度降低很多，反而会增加混凝土面层的温度翘曲应力，并产生会影响到面层的收缩裂缝。另外．新规范取消了基层顶面综合模量的规定值的要求。

对于面层板来说，我国绝大部分混凝土路面的横向缩缝均未设传力杆。不设传力杆的主要原因是施工不便。但接缝是混凝土路面的最薄弱处，唧泥和错台病害，除了基层不耐冲刷外．接缝传荷能力差也是一个重要原因。同时，在出现唧泥后。无传力杆的接缝由于板边挠度大而容易迅速产生板块断裂。此外，接缝无传力杆的旧混凝土面层在考虑设置沥青加铺层时．往往会因接缝传荷能力差易产生反射裂缝而不得不加大加铺层的厚度。为了改善混凝土路面的行驶质量，保证混凝土路面的使用寿命，便于在使用后期铺设加铺层，新规定了在承受特重和重交通的普通混凝土面层的横向缩缝内必须设置传力杆。另外，新规范仅强调了在邻近桥梁或其他固定构造物处设置胀缝，取消了变坡点、小半径曲线设胀缝的限制，使行车更顺畅。

3 路面接缝处理的设计

水泥混凝土路面接缝多，易于损坏，尤其是胀缝位置面板破损较为普遍和严重。有的道路在通车l～3年后逐步破碎损坏。破损率高达50%～90%以上。究其原因是多方面，影响因素也复杂，但笔者认为主要是胀缝的构造问题、施工工艺及管理问题。从胀缝设计构造的角度主要解决位置设置、构造型式、传力杆设置和面板局部加强。胀缝设置应遵循新颁水泥混凝土路面设计规范第4.2.5条规定外，要尽可能少设或不设胀缝，特别是平纵线形标准较高的平原微丘地形设置长间距胀缝，或只在结构物衔接处。这一点已经在国外工程中得到证实。其次一般常用的胀缝型式为设传力杆和不设传力杆两大类，不设传力杆的胀缝其传荷能力较差，在重车反复作用下，胀缝的两侧容易发生错台。而设传力杆的胀缝，其传荷性能较好，从实际的应用效果来看，设传力杆的胀缝能较好的抑制胀缝病害，因此建议对于交通量大、重载车多的公路和城市道路采用传力杆的胀缝为最佳；反之可采用不设传力杆的枕梁式胀缝。但为了减少车辆反复冲击作用．枕梁上最好设置一层缓冲橡胶垫。根据传荷受力的需要设置传力杆。传力杆宜用

直径为32～35较粗的光园钢筋，同时胀缝两侧30～40mm面板范围内因传力杆存在而受力复杂，应在胀缝两侧30～40cm水泥混凝土板内布置加强钢筋。

4 结束语

综上所述．在公路水泥混凝土路面设计中，还有许多问题．只有认真研究设计规范，并结合生产实际，才能设计出经济合理的路面结构

参考文献

[1]JTG D40-2002公路水泥混凝土路面设计规范.

[2]姚祖康.水泥混凝土路面设计方法中基层顶面回弹模量修正系数.公路, 1996;11:10～13.

水泥混凝土路面改造技术 篇10

水泥混凝土路面是公路路面结构的重要形式之一,与沥青路面相比,其最突出的优点是使用寿命长,初期维修养护费用低。但这些优点在我国目前的交通状况下,这种路面结构形式对重载超载的高度敏感,使用寿命急剧缩短,养护费用增长快速,当水泥混凝土路面出现病害后,往往迅速发展,在短短两三年内病害成倍增长,使整个路段的使用性能很快不能满足行车要求。目前,我国水泥混凝土路面的推广应用面临挑战,在高速公路中的应用趋于萎缩。特别是病害严重需要进行维修时,目前还未有公认的标准处治技术,而全部清除则又会对环境造成不利影响,并带来经济上的浪费。

水泥混凝土路面病害的出现有其自身规律,相应的养护对策也不同。在出现轻微病害,如:接缝处剥落、轻微裂缝与板底脱空等病害时,可通过局部修复方法来恢复其结构与行驶性能,并防止这些病害的进一步发展,常用的方法有压浆、半深锯切填缝、全深锯切与传力杆功能恢复、局部板块移除重新浇筑、交叉补丁(Cross-Stitching)等。

当水泥混凝土路面病害超过初始阶段,出现快速增长趋势,或通过历年的调查资料分析表明,局部修补已不能有效阻止病害发展时,可考虑的措施是破碎情况下的加铺。加铺结构可采用水泥混凝土路面,也可采用沥青路面。常采用的技术措施包括:设置应力吸收层(SAMI)、设置过渡层、加铺各种土工加筋材料或加铺较厚的半刚性基层等。但这些措施的决策困难,应用效果不稳定,在采用非破碎情况下加铺沥青路面时,工程技术人员往往非常慎重。

以上养护措施都是在病害发展情况不太严重情况下,有效利用混凝土路面剩余强度、延长路面使用寿命的有效措施。根据我国目前交通状况,实际采用这些措施时往往只能在很短时间内维持使用性能,当路面病害发展到严重损坏时,就需要考虑重建。

从结构上考虑,水泥混凝土路面的破碎工艺是一种重建的手段,严格破碎工艺选用标准的主要原因是这种措施是排他性的,破碎后水泥混凝土路面不可能再作为面层。

2 水泥混凝土路面板常规破碎方法

水泥混凝土路面常规的破碎方式包括:人工凿除、长臂挖掘机、撞击式破碎机、拍打锤等,其各有优缺点。但还没有一种成熟的破碎机械在效率、对公路构造物的影响和旧混凝土块的回收利用上找到平衡,这也是目前旧混凝土修补技术存在的问题和不足。

3 现场破碎改造利用技术

为了解决反射裂缝问题国外一般对旧路面进行现场破碎处理。旧混凝土路面板经破碎后,进行简单处理就可以作为新路面结构的基层或底基层,必须采用具备如下能力的破碎施工机械:

1)使水泥混凝土板块破碎后在平面上强度均匀;2)水泥混凝土路面破碎后具有一定的强度;3)破碎后水泥混凝土路面病害可以消除;4)破碎后的粒径合理,不会产生应力集中影响加铺层。

目前,符合上述要求的路面板现场破碎技术主要有:锤式破碎压稳技术,包括多锤头碎石化技术(MHB)和共振碎石化技术(RMI-RB);板式打裂压稳技术;冲击压实技术。

3.1 锤式破碎压稳技术工艺适用范围

打碎压稳是指采用落锤而低频振动等方式使水泥混凝土路面碎裂,进而用专用压实机械碾压形成下粗上细的碎石结构层。打碎压稳工艺形成的结构层均匀性优于打裂压稳工艺形成的结构层的均匀性,但整体刚度明显低于后者。打碎压稳工艺的代表性有多锤头冲击破碎机、共振式破碎机等。

一般而言,水泥混凝土路面出现下列情况时,可以考虑进行多锤头碎石化改造技术:

1)水泥混凝土路面有大量病害:错台、翻浆和角隅破坏等达到总接缝长度的20%以上;2)板块出现开裂、断板或下沉,需要修补的面积达到路面总面积的20%～70%;3)水泥混凝土路面基层及面层厚度超过33 cm的;4)20%的路面面板已被修补或需要被修补;5)混凝土路面断板率介于20%～45%;6)其他认为需要碎石化的路段;7)在下列情况下建议不要使用碎石化技术:a.旧路改建中遇到的挡墙、桥梁和涵洞等的承载力不足以承受改造设备荷载需加固的路段;b.公路近旁有敏感建筑物或设备(安全距离小于5 m)不能经受改造设备引起的地面振动路段;c.路面以上受净空限制,不容许加铺新路面的路段。

3.2 板式打裂压稳技术适用范围

板式打裂压稳技术是指在水泥混凝土路面上施加高能量低频冲击外力,使水泥混凝土路面板开裂而丧失板体性,随后用压实机械进行碾压,从而形成稳定均匀的结构层。高能量低频冲击外力的作用使水泥混凝土路面板裂缝不规则且较细微,因此,开裂的水泥混凝土路面层仍有较高的整体刚性,但均匀性稍差,如直接加铺薄层沥青混凝土,仍有出现反射裂缝的可能。

一般而言,水泥混凝土路面出现下列情况时,可以考虑进行门板式打裂压稳改造技术:

1)水泥混凝土路面接缝缺陷:错台、翻浆和角隅破坏等达到总接缝长度的10%;2)板块出现开裂或下沉,需要修补的面积小于路面总面积的20%;3)修补板块再度破损,以及集料活性物质造成板块破损;4)混凝土路面断板率10%～20%;5)水泥混凝土路面基层与面层总厚度超过35 cm的。

3.3 冲击压实破碎技术适用范围

冲击压实技术采用多边形钢轮冲击压路机,通过调节冲击压路机的行走速度和冲击压实遍数,冲击破碎旧路面板,达到不同的作用效果。

冲击压实破碎技术的适用范围如下:

1)水泥混凝土路面接缝缺陷:错台、翻浆和角隅破坏等达到总接缝长度的20%以上;2)板块出现开裂或下沉,需要修补的面积大于路面总面积的20%～70%;3)修补板块再度破损,以及集料活性物质造成板块破损;4)混凝土路面断板率45%～65%;5)水泥混凝土路面基层与面层总厚度超过35 cm的。

3.4 工厂式破碎技术适用范围

工厂式破碎改造利用技术采用人工或机械设备将水泥混凝土路面破碎成可以移动的小块,再转运至工厂,由工厂将混凝土块经过破碎、筛分改造处理后,作为循环再生骨料(简称再生骨料)再运输至现场应用于道路工程中作垫层或基层等。

一般而言,水泥混凝土路面出现下列情况时,可以考虑采用工厂式破碎改造利用技术进行改造:

1)水泥混凝土路面有大量病害:错台、翻浆和角隅破坏等;2)水泥混凝土路面板块出现开裂、断板或下沉,需要修补的面积较大;3)水泥混凝土路面的大部分面板已被修补或需要被修补;4)混凝土路面断板率大于65%;5)公路近旁有敏感建筑物或设备不能经受改造设备引起的地面振动路段;6)路面以上受净空或标高限制,不容许加铺新路面的路段;7)其他认为需要采用工厂式改造利用的路段。

4 水泥混凝土路面状况指标与破碎工艺的关系

本次以贵阳市东北绕城公路为依托工程,研究建立了水泥混凝土路面检测评价体系,提出了水泥混凝土路面板底脱空以及路面破损的快速检测方法,路面检测评价的目的是为确定路面养护对策提供依据的,根据国内外的多年实践,以及近两年来结合依托工程所开展的技术研究成果,总结出水泥混凝土路面状况与改造对策的关系见表1。

水泥混凝土路面改造时,可根据路面破损状况、板底脱空状况,以及改造工程的实际情况选择改造方法。

5 结语

通过对各种破碎工艺的技术经济性比较,得出以下结论:

1)工厂式破碎工艺可以有效利用部分废料,但要求足够的作业面、影响交通,运输成本较大,集料需要筛分,会造成部分材料浪费和环境污染问题。

2)多锤头碎石化技术的综合效果最好,比较适合我国水泥混凝土路面改造的实际情况。

3)打裂压稳改造技术虽然不能完全解决反射裂缝问题,但采用该技术后,可抑制水泥混凝土路面裂缝的进一步发展,延长公路的使用寿命,且其价格较低,能够被人们所接受,也是目前比较理想的一种改造工艺。

4)共振式破碎工艺的破碎效果与多锤头碎石化基本相同,但其价格昂贵,破碎价格约需45元/m2～50元/m2,对于我国这样的发展中国家来说,养护资金严重不足,工程造价普遍不能被人们承受。

5)冲击压实技术的效率较低,且冲击力较大,对原路路基及基层破坏较大,冲击碾压后的基层不稳定,需要做两个基层来补强,使造价增大。这种技术不能完全解决反射裂缝的问题,且对沿线房屋和沿线设施的安全影响更大。

摘要：结合水泥混凝土路面特点及各种病害特征,介绍了水泥混凝土路面改造的几种主要方法,包括常规破碎方式和现场破碎改造利用技术两方面,分析了路面状况指标与破碎工艺的关系,并根据各种破碎工艺的经济性得出了一些指导性结论。

关键词：水泥混凝土路面,破碎方式,改造技术,适用范围

参考文献

[1]JTG H20-2007,公路技术状况评定标准[S].

[2]JTJ 073.1-2001,公路水泥混凝土路面养护技术规范[S].

[3]JTG D40-2002,公路水泥混凝土路面设计规范[S].

[4]李福普,沈金安.公路沥青路面施工技术规范实施手册[M].北京:人民交通出版社2,008.

浅析水泥混凝土路面病害及防治 篇11

关键词：水泥混凝土路面;病害;原因;防治

水泥混凝土路面因为优势突出，在我国公路的建设中使用非常广泛。但是其一次性的投入高，出现病害之后的修复工作较为复杂。所以国家推行的对水泥混凝土路面病害防治的方针主要是“预防为主，防治结合”。

一、水泥混凝土路面病害及其成因

（一）表层类的病害及其成因

水泥混凝土路面的表层类病害直观表现为路面出现裂纹、网裂、坑洞以及起皮等现象。裂纹产生的主要原因就是在施工进行时对路面的抹面不够均匀、行车的荷载大并且反复用力、以及水泥混凝土本身的耐磨性比较差等;路面出现磨光、露骨以及麻面等现象的主要原因是水泥混凝土中的泥沙及其他用料的耐磨性不好、路面表面的结合料缺失共同造成的。

（二）接缝类的病害及其成因

路面接缝类病害及混凝土路面的填缝料发生损害、错台、拱起和唧泥。主要成因是在路面的使用过程中气候温差较大，热胀冷缩造成了填缝料之间出现空隙，然后泥沙和碎石进入空隙当中，导致路面面板之间的接缝处被破坏。雨水冲蚀导致了泥沙的淤积;同时唧泥现象会削减路基的土面，土质变软之后路基发生错台的风险变大;拱起现象也是因为在路面的伸缩膨胀过程产生压应力，导致纵向压去失去稳定性造成的。

（三）断裂类的病害及其成因

混凝土路面的断裂类病害主要有横断裂、纵断裂、交叉断裂以及板角断裂四种情况。横向裂缝通常是因为没有及时处理混凝土的失水、切缝迟缓等原因造成的;纵向裂缝主要是由于用于填料的土质湿度不均匀、有膨胀性土、没有压实或者出现冻土等原因造成;交叉断裂则是因为水泥混凝土本身的强度不够，或者与路基基层的稳定性相关;板角断裂的原因多是因为支撑强度不够或者行车反复的荷载。混凝土浇筑之后没有及时的对表面进行保护覆盖处理，气温变化的状况下混凝土路面的蒸发加快，出现急剧的收缩现象，最终导致龟裂的出现。

另外，水泥混凝土路面的面板出现破碎或者断裂，有可能是车辆的超载运行导致的。车流不断增加是目前交通发展的趋势，为了增强竞争力和获得更大的经济效益，许多大型货车对车厢进行改装，导致严重超载。水泥混凝土路面过度负载，出现一系列的问题，严重破坏了混凝土路面的质量，减短了混凝土路面的寿命。

二、水泥混凝土路面病害的防治措施

（一）路基的预防措施

道路路基是混凝土路面的基础，保证路基的稳定性能可以有效的增加路面的使用年限。主要的措施有：在对路基进行设计时，结合工程的实际环境，根据科学、合理的理论指导，适当的加高路基以保证其排水性好，防止雨水进入路面当中、避免严重积水的出现保证路基干燥;确保路基碾压紧实，对于软土的路基必须进行相关的处理;最后是做好边坡防护的工作、修筑必要的围护结构以减少土量的流失，对土体实施加筋处理。

（二）路面裂缝的预防措施

要避免路面裂缝的出现，首先需要保证路面原材料的质量合格。水泥应该选择具有坚硬、低收缩、洁净等特点的。其次配料的比例也十分重要，不要因为某种原材料的成本较低就加大其使用量，严格控制水灰比和水泥的用量，在水泥中加入适量的具有防裂特性的网状纤维等材料以提高水泥的防裂性能。严格控制工程施工进度，保证工程质量。对混凝土进行充分均匀的搅拌，减少材料出现离析的可能性，特别是模板的四周和四角要压实。混凝土在振捣之后，利用真空脱水技术对其进行排水处理，将表面的游离水以及游离的水汽排出，增强水泥与骨料之间的结合力，达到提高混凝土强度和密度的效果。在出现异常天气时，覆盖保护材料保护路面的水分，防止在施工中路面出现开裂。另外，对混凝土路面适时进行抹面收光，混凝土初凝前实施第一次、终凝前第二次抹面。拆模的时间以及开放通行的时间要控制好，在保证路面达到最佳状态时通车。

（三）施工管理的预防措施

在混凝土路面病害的防治过程中，公路的养护和管理部门起到很大的作用。相关管理者应当制定养护计划、确定养护的范围和内容，建立健全公路养护制度条例，规范养护工作，以确保公路养护工作的顺利开展。加强对路政的控制，严格监管超载车辆。

施工管理预防病害的第一步就是合理的选材，科学的选择混凝土的型号和配合比例。如对超重型路面实施施工时，就应该采用道路硅酸盐水泥以及标号在52.5以上的硅酸盐水泥。在水泥混凝土配比中，外加剂的添加量也非常关键，河沙相对来说细且坚硬，是比较理想的选择。

由于路面的施工过程中出现的都是大型机械，必须确保相关的操作人员具有较强的专业素质。机械的精准度、配件的位置在施工前必须做好检查。密切关注天气的变化，避免出现因为天气情况导致路面面板断裂或者其他情况。施工现场不能杂乱，保证平整、有序的环境，施工的交通组织方式不合理很可能导致路面面板在初凝期就发生断裂。后期轧路基按照相关的规范标准进行，保证基层不发生干裂或者断裂。使用透水性砂砾填筑路堤、保持路堤的硬度，减少在路面通车之后填土沉降现象的发生。

路面的养护和管理包含两个方面的意思，首先是对路面材料即水泥混凝土进行保养;其次是对路面的清扫和修复。水泥混凝土的保养主要采用相应的保养剂，保证路面的表层时刻拥有防水膜，避免相关病害的发生;路面需要及时彻底的进行清理，尤其是路面的死角区域。动态监控接缝处的填料状况，并进行实时控制;定期对路面的排水系统进行检修维护，保证排水畅通，避免出现积水。

（四）水泥混凝土路面的修补措施

必须保证修补使用的混凝土强度不小于原来的混凝土强度。原材料的质量标准、配合比例以及施工工艺必须满足相关规范的要求。修补完成后，试块的强度达到设计标准强度的80%之后才能够开放车辆的通行。

水泥混凝土路面面板出现裂缝的情况时，可以采用灌浆的方法进行处理。要彻底解决裂缝的而难题，在裂缝的两侧约28-38cm的范围之内凿除混凝土板，施放钢筋网之后再用与原来相同的混凝土进行浇筑，振捣压实之后，进行磨光和拉纹。在面板的两侧应该设置一定宽的伸缩缝，伸缩缝内部使用沥青进行填充，具有一定的弹性，在防止雨水冲蚀的同时，减少热胀冷缩带来的损害;基层被破坏的裂缝，或者是出现面板破裂、断裂的路面，需要大面积的凿除混凝土板，根据实际问题对基层进行加固，采取相应的防护措施之后沿用上一种方法进行处理。对于沉陷的水泥混凝土面板，应该进行翻修的处理，在翻修时，先要对路面的混凝土碎块进行清除，并检查基层的强度和稳定性是否足够，某些基层出现松软、松散的现象，应该全部清除，直到开挖到稳定层为止。之后利用标号为C15的混凝土进行补充填平，继续按照混凝土路面施工时的工序进行修补施工。

结束语

水泥混凝土路面病害的防治不能停留在事后补救，应该贯彻执行“预防为主，防治结合”的方针。首先要加强对路面结构以及施工工艺和材料的研究;施工单位积极勘测当地的地址和水文状况，对施工的每一个环节负责;路面管理单位应当实时监测路面的状况，及时有效的解决出现的问题，修补已经产生的病害。加强对汽车荷载的监控，以减少路面病害的发生，延长路面的使用年限。

参考文献：

[1]金龙.浅析水泥混凝土路面的主要病害及防治措施[J].科技创新导报，2011，（10）

[2]芦景东.水泥混凝土路面的基本特征及其病害的防治[J].企业技术开发（学术版），2013，32（9）

水泥混凝土路面养护的探索 篇12

一、水泥混凝土路面养护

水泥混凝土的路面养护包括以下内容:一是行车道与硬路肩上的泥土和杂物, 应经常予以清扫;二是水泥混凝土路面各种接缝的填缝料出现缺损或溢出, 应及时填补或清除, 并应防止泥土、砂石及其他杂物挤压进入接缝内, 影响混凝土面板的正常伸缩;三是路基路面 (包括路肩、中央分隔带) 排水设施, 应经常检查和疏通;四是路面各种标线、导向箭头及文字标记, 应及时清洗和恢复, 经常保持各种标线、标记完整无缺, 清晰醒目;五是路肩外和中央分隔带内种植的乔木、绿篱和花草, 应及时浇灌、剪修, 以保持路容整齐、美观;六是对路面、路肩和路缘石等的局部损坏, 应查清原因, 采取合适的材料和相应的措施进行修复;七是对路面的较大损坏, 应按养护规范对路面检查评定结果确定的养护对策, 安排大、中修或专项工程, 进行维修和整治;八是对承载能力不足或不适应交通发展要求的路面, 可根据不同情况进行加铺、加宽, 以提高承载能力和通行能力。

二、水泥混凝土路面常见的病害分析

(一) 板中部横向裂缝。

这种裂缝依深度分为表面裂缝和贯穿裂缝, 产生的主要原因如下:一是工作缝设置不当 (包括施工暂停形成的缝) 。由于工作缝两边混凝土浇筑时间不同, 造成混结过程中产生的收缩就形不同步, 在两次浇筑的界面处造成了薄弱环节。当混凝土板在荷载作用或自然因素影响下发生收缩时, 则在此薄弱环节处产生裂缝。二是混凝土强度或厚度控制不好, 造成刚度突变。由于温度变化, 混凝土板会产生翘曲。白天气温升高混凝土板顶面温度比底面高, 板中部隆起;夜间气温降低, 混凝土板顶面温度比底面低, 板边部翘曲。由于混凝土板的自重、车辆荷载、板与基层之间摩阻力和粘结力作用, 混凝土板不能自由或隆起或翘曲。因而, 白天板底产生拉应力, 夜间在板面产生拉应力, 刚度突变处为应力集中区, 当应力超过极限强度时, 就会沿强度或厚度突变的“分界线”产生出裂缝。三是切缝不及时, 混凝土板长度过大, 冷缩和干缩时产生裂缝。

(二) 胀缝附近裂缝。

这种形式的裂缝多出现在胀缝两边约50cm范围内。这种裂缝对路面的危害多数表现为胀缝与裂缝间的狭长混凝土逐渐起、掉块, 形成坑槽。产生的主要原因有:一是胀缝施工时, 缝板没有很好固定, 振捣时穿过胀缝的传力杆被碰动, 使得传力杆与胀缝板一起变位, 倾斜部位的断面厚度减小, 使混凝土沿胀缝方向开裂。二是胀缝板材料选择不当或缝隙太小, 当混凝土在高温下伸胀时, 没有伸展余地, 使板端正互相挤压, 产生应力集中, 在板端正上棱发生破坏。三是灌缝时缝槽潮湿, 灌缝料与缝壁没有很好地粘合, 致使雨水浸蚀基层, 由基层变形产生裂缝。

(三) 龟背型裂缝。

此种裂缝出现较少, 但一般病害面积较大, 处理也较困难, 严重时可造成大面积返修, 病害初期是在板面出现许多微小裂纹, 进而逐渐发展并贯通, 使板面形成龟背状破坏。

(四) 混凝土板纵向裂缝。

这种裂缝多出现在扩建的公路、山坡单侧高填方以及路面有管、沟、槽、渠等设施的路段。特点是沿公路中心线向裂缝纵向展开, 往往一条缝贯通若干块板。裂缝随时间推移逐渐变宽, 以裂缝为折角凸起和下凹, 并伴有侧向滑移。

三、水泥混凝土路面病害的处理方法

水泥混凝土路面应具有强度高, 荷载能力强, 抗磨力强, 稳定性较好的特点被广泛采用。如果不进行正常养护在车轮行驶作用下, 混凝土路面会造成很多病害, 且发展很快直接影响使用年限。就是做到精心养护, 混凝土路面还会随着年限的延长增多病害, 为此根据以上混凝土路面病害产生的原因, 提出几点修复对策。

(一) 胀缝拱起的处理办法。

胀缝拱起在没有发生前很难发现, 一旦发现最少涉及到胀缝相邻两块板的损坏。一般地讲, 简单的修补解决不了的问题, 只有拆除因拱起而破坏的混凝土板块, 重新修建基层和水泥混凝土路面。为了尽快开放交通, 在浇注混凝土时掺早强挤, 切割成1米以下0.5米以上的正方形。另外在施工中, 应去掉面层与基层之间的石粉和砂找平层, 加大面层与基层之间的摩擦力;这样会大大减少胀缝的拱起和挤碎。

(二) 缝挤碎的处理办法。

当接缝产生挤碎面积不大, 只有1~3厘米的啃边, 可清除接缝中的杂物, 然后用沥青混凝土补平夯实。根据最大挤碎尺寸, 用切割机械开槽, 开出正规和直壁的槽形, 槽深应根据碎的情况而定, 然后清洗槽内杂物并凉干, 用沥青砂或密级配沥青混凝土夯实补平。

(三) 错台的处理。

当接缝部分或裂缝部分产生轻微错台时, 把路面清扫干净, 用沥青砂或密级配沥青混凝土进行顺接就可以。如果错台较严重, 相临两板一平顺一低下产生的错台, 可用沥青砂或密集配沥青混凝土进行顺接。相邻两板一平顺一硗起, 用切割机割去硗起部分重新浇注混凝土路面或沥青连接, 为了提前使用, 在浇注混凝土路面时要掺早强剂, 切割成1米以下0.5米以上的正方形。如果不仅接缝相临2至3块混凝土板出现错台, 而且是连续好多块, 且混凝土板使用年限又较长, 裂缝较多, 可用高压喷方法处理, 但最好是拆除, 重新翻新修混凝土路面, 这种情况很可能是基层或路基出现问题。

(四) 磨耗层局部脱落出现麻面现象的处理。

混凝土路面出现露骨现象, 绝大部分都影响使用, 可通过高压喷射方式, 将乳化沥青混合料或细粒但沥青混凝土, 喷射到破损路面, 效果比较好。

(五) 裂缝的处理。

在养护中发现裂缝, 随时就用环氧树脂砂浆修补, 以免漏水侵蚀基层。当裂缝按养护要求, 裂缝度接近或大于每平方米20厘米, 裂缝度不大于每平米20厘米时, 并没有其它变形现象, 可清凿出施工面后, 用环氧砂浆修补。裂缝度接近或大于每平米20厘米, 裂缝较宽时, 超过0.5厘米以上, 将其裂缝边缘凿成一个凹面, 并清洗干净, 用稀沥青在缝边涂刷一遍, 再用沥青砂或细料式沥青混凝土填满夯实, 表面用烙铁烙平。

四、结语

水泥混凝土路面养护工作必须贯彻“预防为主, 防治结合”的方针。因为水泥混凝土路面一次性投资大, 出现病害不好修复, 所以对设计, 施工, 养护管理每一个环节都要认真负责。根据路面实际情况和具体条件, 以及水文, 地质, 气候, 交通和公路等级等情况, 采用预防性, 经常性的保养和相应修补, 对于较大范围路面修理, 应安排大, 中修或专项工程, 使路面处于良好的技术状况。通过不断探索与追求, 使我国的水泥混凝土路面的质量更上一层楼。

参考文献

[1] .JTJ073.1-2001, 公路水泥混凝土路面养护技术规范[S].

[2] .曾祥芳, 唐天国, 杨平.水泥混凝土路面养护技术研究[J].铁道建筑, 2005, 10:82~83