水泥砼路面的病害研究(精选12篇)
水泥砼路面的病害研究 篇1
1 常见病害及成因分析
水泥混凝土路面在使用过程中, 在车辆荷载重复冲击以及环境水分侵蚀作用下会逐渐疲劳, 随着时间的推移的, 会产生各种类型的病害。水泥混凝土病害主要包括:裂缝、唧泥与脱空、错台、弯曲变形以及切缝处的材料剥落等情况。
1.1 条状裂缝。
水泥混凝土路面条状裂缝是裂缝类病害中最为常见的。由于水泥混凝土路面的面板承受着由荷载引起的弯拉应力, 当这个应力超过了混凝土结构材料本身的极限抗弯拉强度, 就会产生裂缝病害。
病害原因: (1) 地基沉降产生过量的塑性变形, 基层材料支撑能力降低, 水泥混凝土使面局部支撑力不足甚至失去支撑; (2) 水泥混凝土路面面板厚度不足, 承受能力达不到设计要求, 或者汽车超载引起轮载过重使得压力过大; (3) 材料含泥量、石料强度、施工配合比设计不合格或者水泥混凝土设计强度没有达到要求等。
1.2 网裂。
网裂病害是混凝土路面板面纵横交错的裂缝形成类似渔网的裂纹, 其严重程度通常情况下用水泥混凝土的块度来表针。
病害原因: (1) 当基层压实度不足, 会导致基层中的水分在毛细水压力作用下上升到路面引起水损害; (2) 水泥混凝土路面板块切割不合理, 伸缩缝处理不当或路面与路基厚度、强度不够等。
1.3 唧泥和脱空。
当水泥混凝土面板接缝处的填料缺损或者路面产生裂缝病害后, 雨水容易浸入, 荷载作用产生的压力水向路基部位渗透。然后积滞在板底, 然后在水压作用下产生唧泥, 随着时间的推移, 基地填料逐渐减少, 基层顶面就会出现脱空。
病害原因:基层材料抵抗冲刷能力不强或者板块之间接缝处传递荷载效果差以及车辆荷载挤压和离开过程附带的水动力引起唧泥。
1.4 错台。
水泥混凝土病害中, 板块之间发生相对位移, 以错台的形式表现出来的病害也是比较常见的, 这种病害主要出现在接缝或裂缝处。
病害原因: (1) 接缝上下板块之间没有对齐或两侧混凝土立面不垂直时, 混凝土面板在挤压过程中容易上下交错; (2) 水分从接缝渗入路基使其软化或传递力的效果降低时, 如果面板上的交通量不均匀或者路基支撑不均时, 会引起错台。
2 病害影响因素分析
水泥混凝土路面病害的影响因素很多, 其中决定性的因素有以下几个方面:
2.1 设计方面。
合理可行的设计是保障质量的前提。从材料方面:水泥混凝土路面属于刚性路面, 抵抗变形的能力不是很好, 为抵抗弯拉应力引起的断裂等病害, 可以采用抗折强度较高的水泥混凝土材料来提高强度。从路面排水方面:如果路面排水设计不合理, 就会使水分浸入到路面基层, 基层材料受到浸湿后软化, 洗刷掏空, 最终产生裂缝等。因此, 路面设计恰当与否, 很大程度上决定混凝土路面使用性能的好与坏。
2.2 施工方面。
施工顺序、施工环境、施工方法都会影响水泥混凝土路面的性能。如果施工中没有保证水泥混凝土路面铺设厚度的均匀性, 材料收缩引起的张拉应力就不均匀, 很有产生的拉应力可能导致薄弱部位开裂。施工中材料的水灰比、均匀性、配合比等如果没有达到设计和规范要求, 就无法保证路面强度要求。铺筑出来的混凝土路面就不能承受剪切力从而引起破损。此外, 道路管道的施工回填质量、雨污水检查井附近不易压实, 也是病害的影响因素。
2.3 交通量剧增与地质环境恶化。
路面设计通常根据设计使用年限对交通量增加情况进行估计计算的。但是, 实际情况有很多不确定因素。路面投入使用后, 交通量的剧增、轴载加重使得水泥混凝土路面超负荷运转可能引起病害提前产生。另外, 路面所处地址环境变化, 空气有害物质增多、污水侵蚀等都会影响道路的性能。
2.4 路面养护方面。
路面日常养护也是保障路面正常运行、防治路面病害发生的重要方面。如果路面的养护不当, 会加加速路面病害的发生, 缩短路面的寿命。特别是在高温、干燥以及周围空气及其他环境条件差的地区, 路面水分的快速蒸发很容易引起新铺面层产生干缩裂缝。当水泥混凝土路面出现轻微裂缝时, 如果拖延了养护时间, 错过最佳养护期, 就会为材料破损、水病害的发生埋下了祸根。
3 病害处治技术
水泥混凝土路面病害处治是建立在道路使用性能的评价、破坏类型以及破坏程度的基础上确定相应的方案进行处治。
3.1 裂缝处治。
水泥混凝土裂缝病害有可能引起其他更为严重的病害产生。及时处理裂缝有利于防治路面继续破损。通常采用沥青橡胶填缝料以及聚乙烯胶泥处理裂缝。然而, 另外一种名叫酮密封胶的材料更为优越, 这种材料温度稳定性好、防水效果好、粘结能力强、耐腐蚀性能好。
3.2 脱空处治。
当雨水顺裂缝渗进路基, 基层材料浸泡松散之后, 就会形成唧泥、脱空病害。有效处治水泥混凝土面脱空可以防治路面进一步发生断裂等情况。
对于落空病害, 通常采用压力注浆法进行处治。在病害处治前, 首先要确定钻孔位置, 然后钻孔制浆, 接着安装压浆设备进行压浆。钻孔底部要和脱空部位连通。在病害上方的水泥混凝土面层要铣刨去1.5cm的深度用于封闭裂缝材料和面层处理材料的填充。挖槽铣刨的目的是为了保证处治后路面的平整度, 保证行车舒适性。
3.3 加铺处治或破碎作基层。
如果水泥混凝土出现一些病害, 但是基层稳固, 满足承载力要求, 而且路面标高允许的情况下可采取在水泥混凝土路面加铺沥青层罩面的方式进行处理。而对于路面破损程度大, 修复困难的路段, 可以将旧混凝土路面冲压破碎用作基层, 在上面重新铺设新的水泥混凝土面层。
3.4 养护管理。
水泥混凝土路面的养护是保证道路性能, 减少病害的发生有着举足轻重的作用。对于水泥混凝土而言, 路面养护应该从路面排水控制路基湿度着手, 保证路基模量和承载力不会受到水体影响。水泥混凝土路面、路肩以及边沟排水系统应该随时检查养护, 无论是外界冲击破坏还是材料本身破坏, 一经发现应该及时修复。对于边沟排水沟, 随时保持畅通, 杜绝因堵塞积水引起水的漫流。对于地下水的排除, 通常情况下采用多孔塑料管外包渗滤层将水分排出。
结束语
本文提出了采用温度稳定性好、粘结能力强、防水效果好、耐腐蚀性优越的酮密封胶材料处治裂缝类病害;压力注浆法处治水泥混凝土路面脱空, 增强承载能力;对标高限制小, 裂缝较多的情况采取加铺沥青层罩面或破碎面板重新浇筑混凝土路面板。总之, 以防为主, 防治结合才能有效减少路面病害发生, 保证水泥混凝土路面的路用性能。
摘要:分析了水泥混凝土路面常见病害的类型与影响因素, 有针对性的提出根据路面破损程度、病害特征等选择适宜的路面功能修复技术, 比如填缝处治裂缝、注浆处治脱空、沥青混凝土罩面修复、板块破除作为基层以及养护等, 从而改善水泥混凝土路面的行车舒适性能与安全性能。
关键词:水泥混凝土路面,常见病害,影响因素,处治技术
水泥砼路面的病害研究 篇2
李玉辉(大连市政设计研究院,大连,116011)
刘启平(黑龙江林业设计研究院,哈尔滨,150080)
叶龙飞(中国瑞林工程技术有限公司,南昌,330002)
刊 名:北方交通 英文刊名:NORTHERN COMMUNI CATIONS 年,卷(期): “”(2) 分类号:U418.6 关键词:自密实混凝土 聚合物改性 工作性能 极差计算
水泥砼路面的病害研究 篇3
关键词 水泥砼路面 常见病害 产生原因 预防措施
水泥砼路面是以水泥浆为胶凝材料,以粗细骨料为强度刚架形成强度的一种高级路面,其具有刚度大、强度高、耐磨特性好、整体性和稳定性优等特点。水泥砼路面的修筑,对提高我国的公路路面质量,增强公路的抗灾能力,改善公路的行车条件,提高客货运输效益起到了积极的作用。但是,在重交通荷载、超载、水毁以及其他自然环境等诸多外部因素的影响下,近期修建的水泥砼路面行车后不久就出现了不同程度的病害,导致路面使用性能迅速下降,而且也给养护和维修带来了较大的难度。下面,笔者就相关问题进行分析、阐述。
一、水泥砼路面常见的病害和产生的原因
水泥砼路面最主要的病害当属裂缝和断板。裂缝会把路面板分为数块,破坏路面结构的完整性,进而逐步丧失路面整体刚度,直至最后完全失去承载力而丧失使用功能。而断板则是温度应力与荷载应力超过砼的抗拉强度,导致水泥砼路面板产生断裂发展而成。
1.砼板裂缝产生的原因。(1)砼强度偏低及行车荷载渠化作用。一般砼路面设计强度等级为C35,设计抗折强度为4.5 MPa,由于施工的不均匀性而造成材料的质量不符合技术要求,加之施工工艺不妥、振捣不密实、过早通车、养护不规范、配合比不正确、施工时偷工减料等原因,往往致使实际的砼路面强度达不到设计强度,砼路面板在车轮轴载的反复作用所产生荷载应力与其他应力共同作用下,当应力的不利组合达到或超过其强度应力时产生裂缝。
(2)收缩应力的作用。砼路面在外界温度下降时产生收缩。由于现场浇筑砼的水泥浆渗入基础,与基础表层材料黏结成整体,当板面出现滑动趋势时,阻力来自基础材料内部的水平抗剪力,且这钟摩阻力远远超过一般的滑动摩阻力。因此,这种约束引起路面的收缩应力未设接缝的砼路面板块在温度下降15 ℃时,由于混合料在终凝以后,很短时间内容许拉应力极低,导致这时砼路面通常会出现横向贯穿裂缝。
(3)翘曲应力作用。由于砼板基层土基的热导性能较差,当气温变化快时,砼板面与板底产生温差,因而板底与板顶的胀缩变形大小不同,这些变形又将受到板的自重,地基反力和相邻板的牵制作用而产生翘曲应力,当温度应力超过容许范围时,路面板会产生裂缝或被挤碎。
(4)温度和温度变化。砼硬化期间水泥放出大量的水化热。内部温度不断上升,在表面引起拉应力,后期在降温过程中,由于受到基础的约束,又会在砼内不出现拉应力,气温的降低也会在砼表面引起很大的拉应力,当这些拉应力超过砼的抗裂能力时,既会产生裂缝,许多砼的内部湿度变化很小或变化较慢,但边面湿度较大,或发展剧烈变化。另外,如养护不周,时干时湿,表面干缩变行受到内部砼的结束,也会导致裂缝。
(5)基础的不均匀沉降:由于基础强度和刚度不足,在轮载的反复作用下,在板角边之下的地基会产生较大的塑性变形使部分地基与板底之间失去紧密的接触条件,造成板下的局部脱空现象,使板内产生附加应力而导致的破坏。当土基稳定性差或不均匀时,在轮载的反复作用下,以及在周围水温变化的影响下,会出现较大的不均匀变形也将导致砼路面、板的损坏、断裂。
2.砼板早期开裂断板产生的原因。(1)原材料不合格。一是水泥安全性差强度不足。水泥凝结硬化后还在继续起水化作用。水泥强度不足也会影响砼的初期强度,使开裂断板的几率大大增加,水泥的水化热高收缩大,也容易导致开裂。二是集料含泥量及有机质含量超标。砼中水泥与骨料的界面黏结不良,往往是产生初期开裂的薄弱部位,集料的含泥量和有机质含量超过规范要求,必然会选成界面缺陷,容易开裂。
(2)基层标高的失控和不平整。一是基层标高失控,造成路面厚度不一致,对薄或厚交界处将成为薄弱断面。二是在砼收缩时难以承受拉应力而开裂,基层不平整会大大地增加其与砼界面的磨阻力,易在较薄弱路面开裂。三是用松散材料处理基层标高失控或不平整时,上层砼拌和物的水分或砂浆会下渗被基层吸收,使下部砼变的疏松,强度降低导致开裂,
(3)砼配合比不当。一是单位水泥用量偏大,砼中引起收缩的主要是水泥石部分,过多的水泥用量,必然会导致较大的收缩。二是水灰比偏大,偏大的水灰比,增大了水泥水化初期骨料表面的水膜厚度,影响了砼的强度。三是施工中计量不准,尤其是未根据集料中的含水量及时调整用水量,会影响砼的配合比的准确性,从而影响其初期强度。四是一般情况下,砼配合比按饱和面干的状态设计,如使用长期在日光暴晒下的过干骨料,会大量吸收和用水而影响水灰比的准确性影响砼强度。
(4)施工工艺不当。一是搅拌不足或过分,振捣不密实形成的砼强度不足或不均匀,易导致早期开裂断板。二是砼浇筑间断,如停电,机械故障运输不畅,气候容变,伴料等原因使砼浇筑作业中断。三是养生不及时或养护方法不当。四是施工车辆过早通行等原因都会成为水泥砼面板早期开裂或断板。
3.水泥砼路面在使用期开裂断板的原因。一是设计不当。路面厚度偏薄导致耐久性下降,排水设计不当。二是超载车的影响:由于交通运输业的迅速发展,大吨位车辆逐年增多,单轴轴载比原设计计算轴载增加几倍,所以,超重车的增加是水泥砼路面使用期开裂断板的重要原因。三是路基不均匀沉降:在路面长期使用过程中,由于水温条件的变化和行车荷载作用,路基产生不均匀沉降,致使沉降量不同的结合面产生错台,面板由于荷载作用导致断裂。
二、水泥砼路面断板的防治措施
1.水泥砼路面断板的早期防治措施。一是合格的原材料是保证砼质量的必要文件。二是基层标高的控制和平整度的控制。三是严格控制砼的配合比。四是施工工艺的控制。五是边界影响的控制。
2.水泥砼路面使用期开裂断板的防治措施。一是设计要与社会发展相一致。二是依法治路,严格控制超重车辆通行。三是对路基质量的控制。四是基层质量的控制。五是及时采取措施,封填微裂缝。六是桥涵施工过程中,应结合前面铺装,认真处理好路桥结合部位,防止不均匀沉降,加强养护工作,对排水系统中发现的问题及时处理,避免造成较大的病害
3.为防止或减少上述病害可采取以下措施。一是严格控制原材料质量,搞好配合比设计,正确投料。二是严格控制水泥强度和水灰比。注意振捣密实,确保砼路面达到设计强度。三是从控制温度和改善约束条件来年感方面入手,减轻温度应力,并注意早期养生报湿。四是注意路基的均匀压实,保证土基稳定性、均匀性、基层的强度刚度,使路面板得紧密均匀坚硬的支撑。在路基排水不良地段可增加垫层,以排出或割断地下水对路基的影响。五是正确设置传力杆和施工胀缝,按规定及时锯切缩缝。六是认真做好接缝必须选用满足功能要求的密封接缝材料。选择合理的接缝构造尺寸,必须做好接缝清洗和表面处理工作,对接缝密封材料要加强养护。七是制定合理切实可行的排水体系,及时排出路表、路面下各层次的水,以及切断地下水漫入,对路面原有的排水体系要加强疏通,不能满足要求的就应完善维修以及时有效的排出路面结构层的积水。
三、结束语
水泥砼路面的病害研究 篇4
近年来我国公路得到了飞速发展, 截止2007年底, 全国公路总里程达358.37万公里。其中高速公路5.36万公里;一级公路5.01万公里;二级公路27.64万公里;其中沥青路面40.16万公里, 水泥混凝土路面84.88万公里。
目前国现有的水泥混凝土路面, 有相当一部分己接近或超过设计年限, 有的虽未达到设计年限, 但由于交通量剧增, 汽车轴载日益重型化或设计、施工方面等的种种原因, 而出现不同程度损坏、道路使用品质下降的情况, 有些水泥混凝土路面的损坏是非常严重的, 为此, 本文首先对水泥混凝土路面病害产生的原因进行分析, 在此基础上, 提出水泥混凝土路面病害的处治方法, 为水泥混凝土路面的维修及加铺改建提供参考。
2 水泥混凝土路面病害成因
2.1 混凝土路面层断裂病害成因
按裂缝出现的方位和断裂的块数, 混凝土路面层断裂分为纵向裂缝, 横向、斜向裂缝, 角隅断裂, 交叉裂缝和破碎板4种。一般来说, 裂缝的发生应是多种因素综合作用所引起的, 其主要原因如下:
2.1.1
纵向裂缝主要由路基在行车荷载充分作用下引起不均匀沉降, 使路面面板沿纵向产生应力集中, 引起纵向裂缝产生, 或者是由于车辆集中行驶, 轮载作用使道路基层产生过量的塑性变形, 使板底失去去承, 引起面板发生纵向裂缝。
2.1.2
引起混凝土面板产生横向与斜向裂缝的原因通常是由于重载作用、温度或温度梯度产生的翘曲应力或者干缩应力等因素单独或综合作用所引起。
2.1.3
角隅断裂通常由于表面水侵入, 地基承载力降低, 接缝处出现唧泥, 板底形成脱空, 接缝传荷能力差, 重载反复作用等引起。
2.1.4
有裂缝板在基层和路基浸水软化及重载反复作用下进一行断裂, 便形成交叉裂缝和破碎板, 面板成破碎状。混凝土面板承受荷载时, 其最突出的特点是整体性好, 整体受力, 把外荷均匀地分散到基层上去。面板破碎后, 形成局部板体承受行车荷载, 使这些块体及其基层内的应力成倍地增加, 使得损坏程度迅速加剧。
2.2 混凝土路面竖向位移类病害成因
面层坚向位移类病害包括沉陷和胀起, 影响行车的舒适和安全, 但混凝土层板结构整体性末遭破坏, 主要由于路基的固结沉降或不均匀沉降引起。
2.2.1 水泥混凝土面层接缝类病害
接缝是水泥混凝土路面的薄弱环节, 出现病害的几率大, 类型也多, 包括唧泥, 错台, 拱起, 接缝碎裂, 填缝料失效等。由于有的路段未设传力杆和拉杆, 相邻板块在温度和坡度的影响下出现位移, 使接缝的缝隙逐变宽, 地表水易于下渗。若水稳性差, 且重车较集中行驶在主车道上, 在重车荷载作用下, 水稳性差的基层受到较大的冲击力作用, 如果基层饱水, 重车荷载则使基层受到较大的水力冲刷作用, 将基层中的细粒料冲走, 沿接缝溢出或喷出, 导致唧泥现象产生。荷载重复作用下, 基层以及路床范围内的细粒料不断被带走, 造成板底脱空, 或者地基不均匀, 很容易引起水泥面折断, 板块下沉, 并且这种损害随着雨水不断下渗, 会进一步加剧, 短时间内即可导致面板破碎。
2.2.2 水泥混凝土面层表层类病害
面层表层类病害包括纹裂、网裂、起皮, 磨损和露骨, 坑洞, 活性集料反应等形式, 主要由于施工或材料的原因所造成的。
3 旧水泥混凝土路面处治方法
3.1 破碎板的处治
对于严重破碎、断裂及沉陷断裂板, 贯穿全板的交叉裂缝板, 裂缝处严重剥落且有错台、裂块已开始活动的断板, 均采取挖除旧板浇筑新板的处理措施。
3.1.1 清除旧板
破碎原路面时, 应以一块路面板为最小单位。用冲击钻等机械装置或液压镐凿除破碎混凝土板, 凿除时应注意保护基层及周边混凝土路面, 尽可能保留原有拉杆, 同时及时清运混凝土碎块, 清扫基层处理基层。
3.1.2 浇筑新板
要求新混凝土板强度不应小于旧混凝土板强度, 应选用早期强度高、后期强度稳定且收缩性小的混凝土, 并按要求掺外加剂以控制凝结时间, 防止过早凝结或影响开放交通时间。新浇筑的混凝土板用普通混凝土, 掺加剂可用早强膨胀剂。混凝土板浇筑后要喷洒养护剂并保证一定的温度和湿度进行养生, 达到初期强度可承受车辆荷载时, 才可开放交通。重新浇筑的面板为单侧车道时, 其与另一侧旧路面板的纵向接缝应设置拉杆。
3.2 板边角的处治
对于板角破碎、角隅断裂, 掉边、缺角等病害板, 用切割机按破裂面的大小确定切割范围, 将损坏部分破碎凿除。清除混凝土碎屑后, 目测基层, 若基层板体性差, 则下挖基层, 直至板体性好的层面, 然后浇筑与旧板等强度的水泥混凝土与旧板面齐平。板边碎裂可按一定长和宽切割成矩形, 板角断裂按破裂面确定切割范围, 切割时尽量保留原有钢筋, 对有缺陷的传力杆予以更换并在新老混凝土之间加设传力杆, 现浇混凝土与旧面板之间的接缝切出约宽3mm深4mm的接缝槽, 并灌入填缝材料。
3.3 接缝的处治
对填缝料损坏的接缝, 首先清除接缝中的旧填缝料和杂物, 采用加热的聚氯乙烯胶泥、沥青橡胶类或常温施工的聚氨酯焦油类填缝料进行填缝;对于张开宽度10mm以下的纵向接缝, 采取橡胶沥青类加热施工式填缝料维修, 张开宽度在10mm以上时, 采取常温施工式填缝料进行维修, 张开宽度在15mm以上时, 采用沥青砂填缝;接缝碎裂时, 沿破碎部位外缘垂直面板切割成规则图形, 清除混凝土碎块, 吹净灰尘杂物, 并保持干燥状态, 采用改性的环氧树脂类高模量补强材料进行填充。
3.4 裂缝的处治
对宽度在3mm以下的裂缝, 采用低粘性沥青或环氧树脂等材料灌注;对贯穿全厚的大于3mm小于15mm的裂缝, 采取条带罩面进行补缝, 即平行于裂缝两侧切缝, 凿除两横缝内约7cm深的混凝土, 每间隔50cm打一对钯钉孔, 并在二钯钉孔之间打一对与钯钉孔直径相一致的钯钉槽, 钯钉孔填满砂浆, 将钯钉插入孔内安装, 将切割的缝内壁凿毛, 浇筑混凝土、振捣密实、抹平, 并喷洒养护剂;对于宽度大于15mm的严重裂缝可以采用全深度补块处理。
3.5 错台的处治
错台的处治可分为两种情况, 对于轻微错台, 距板缝lm处锯掉高出的混凝土板块, 清理基层表面后, 重新铺筑混凝土;对于严重错台, 对沉陷的混凝土板进行压浆, 使沉下的混凝土板抬高, 然后将高出的混凝土板打掉, 重新铺筑混凝土板。
3.6 板块脱空的处理
在脱空部位钻孔 (钻穿板块) , 然后用C30水泥砂浆高压灌注, 注满为止。对接缝完好的板块宜采用钻孔灌浆法施工, 具体方法是沿接缝用冲击电钻打一排直径20mm的孔槽, 用压缩空气喷枪伸入槽内清除混凝土残渣, 然后向脱空区灌注聚合物水泥混凝土, 待混凝土凝固后, 以接缝密封胶等材料封缝。
3.6 基层的处治
当水泥混凝土路面板的破坏是由于基层的原因引起时, 则首先应处理基层。基层可采用换填低标号混凝土或换填水稳定性好的土、碎 (砂) 砾石等方法来处理。如果施工条件不好, 基层处理也可以采用C15贫混凝土将路面基层补强, 其补强混凝土顶面标高应与旧路面基层顶面标高相同。在路面排水不良地带翻修路面板时, 路面板边缘及路肩应设置路基纵、横向排水系统。单一边板翻修时应在路面板接缝处设置横向盲沟;较长路段翻修时宜设置纵向盲沟, 并应在纵坡底部设置横向盲沟。
4 结语
本文介绍了水泥混凝土路面病害产生的原因及路面病害的处治方法, 从中可以发现, 在水泥混凝土路面施工中, 为保证路面具有较好的质量和服务水平, 除严格依照规范的要求外, 对不同的材料、不同的结构层, 不同地段的路面必须采取不同且有效的施工方法来保障水泥混凝土的质量。对于水泥混凝土路面的处理, 也要从源头抓起, 根据病害的特点, 采取切实可行的方法让病害从根本得以消除。
参考文献
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[4]资建民, 周红霞.某二级公路旧水泥混凝土路面加铺沥青面层结构设计[J].公路交通技术, 2005 (1) :28~32.
水泥砼路面的病害研究 篇5
柳州市水泥砼路面的主要病害有裂缝、接缝、变形等,文章首先从施工方面、设计方面、使用过程中的日常养护等方面分析了造成这些病害的原因,然后提出了相应的维修养护对策,主要有加强日常维护,定期填充或铲除多余的.填缝料,保持接缝完好;对于轻微断裂,裂缝无剥落或轻微剥落,采用灌入粘结剂的方法进行修补;加强对地下管线的管理,减少重复开挖水泥砼路面.
作 者:王海凤 覃新育 作者单位:王海凤(柳州市市政设施维护管理处)
覃新育(柳州市路桥建设管理处,广西,柳州,545001)
谈水泥混凝土路面病害的防治措施 篇6
【关键词】混凝土路面病害设计施工养护;防治措施
水泥混凝土路面由于具有稳定性好、刚度大、扩散荷载能力强等特点,目前已经成为我国发展高等级路面的重要组成部分,由于路面经常受重交通荷载、环境条件等外部作用,致使水泥混凝土路面产生开裂、断板、沉陷、错台等病害,影响了公路运输的效益和行车安全,因此必须采取积极措施,加强对水泥混凝土路面的设计、路基路面施工及日常养护等方面的管理。
1.水泥混凝土路面的设计方面
根据沿线的地理位置、环境、地形、工程地质和水文地质,对水泥混凝土路面的设计理论及规范要求,进行深入细致地研究和讨论,特别是交通量的组成和车辆的类别,提出符合实际的轴载设计参数、路面结构、材料组成、路基填料、碾压方案和要求,以设计出适宜的水泥混凝土面板和完善的排水系统.提出合理经济的水泥混凝土配合比设计等要求。
2.路基施工方面
路基的质量是非常关键的,由于路面板遭到破坏以后,要对路基有质量问题的地段返工几乎是不可能的,且水泥混凝土路面板难以修补,故在路基施工时应注意以下几点:
(1)路基临时排水系统要做到规范合理,保障路基在干燥状态下进行填筑,软基处理应采用合理的施工方案和施工工艺。
(2)基底表层土要清理彻底,并按规范要求压实基底。
(3)路基填筑过程中,要严格按规范要求选好填料,不能选用诸如淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含有杂草、树根、生活垃圾和易腐朽物质等材料;液限大于50,塑限大于26的材料;有机质含量大于3%的材料;压实含水量和最佳含水量之差大于2%的材料等等。
(4)控制好压实含水量是保证路基获得最大压实度的有力保证,所以对于不同的填筑材料及其不同的粒径组成材料都要检测出最佳含水量,严格控制松铺厚度和粒径,每层填筑要用平地机等机械整平后压实,形成横向路拱。
3.基层施工方面
在基层施工中,除了压实度、厚度等重要控制指标外,控制好基层表面标高及平整度也是预防混凝土路面裂缝、断板的一个重要措施,当基层表面凹凸不平,不仅会使面板底与基层间的摩阻力增大,阻碍面板的伸缩,而且使面板下面的摩阻力形成不均匀的片状区,裂缝、断板就易出现在该片状区域或边缘部位。并且混凝土面板在切割完后,混凝土在凝固过程中,在面板相对比较薄的部分在拉应力作用下产生不规则裂缝,因此把基层的标高控制准确,表面平整光滑也是有效预防混凝土路面开裂的有力保证。
4.路面施工方面
(1)严格控制混合料组成配合比,使施工配合比与设计配合比符合,在施工中要经常检查骨料的级配和杂质及其含泥量,若施工中管理不严购进低劣材料,那么这样的材料组成的混凝土路面面板的弯拉应力就达不到设计要求,很容易在施工期间产生不规则断裂,或在使用过程出现更多的病害。在施工中最应注意的是水灰比的控制,如果水灰比忽大忽小,在摊铺时又不注意摊铺的均匀性,就会造成水灰比的不同片块,在其交界结合部,由于凝固收缩率或受热膨胀率不同,在结合部位形成裂缝和断板的情况;如果水灰过大,混合料便偏稀,在其凝固成型时,收缩率就大,从而易在较大的收缩应变作用下形成裂缝,如果进一步发展,还可以形成贯通的混凝土路面断板,因此,在施工中要严格把住混合料的配比关,特别是水灰比这一关。
(2)混凝土浇筑过程中,振捣必须均匀密实,施工中,避免较大的温差效应,混凝土振捣不均匀密实,易形成承受应力的薄弱部位或区域,从而使面板产生裂缝或断板,温差效应过大或突变,易造成板的上下部强度形成的不同步,容易出现翘曲变形,一旦有不规则裂缝发生就会使强度较低部位拉断开裂,形成不规则断板。所以要尽量避免在温差变化太的天气施工,或者混凝土面板浇筑后立即采取防护措施,如采用遮阳、喷洒养护剂、覆盖草垫洒水等,避免阳光直射使混凝土面板的表面始终保持潮湿,确保面板温差变化不至太大,以防面板产生裂缝和断裂。
(3)传力杆安装偏斜,则在传力过程中会将混凝土顶破,从而形成裂缝或断板,所以在施工中传力杆的安装必须尊照规范要求,按设计进行,使传力杆与道路中心线及路面平行。
(4)施工中及时正确地切缝和正确地在纵坡变化处、平曲线及构造物结合部设置胀缝,是减少或释放应力应变的最佳方案,它可以大大地降低在此处的断板率。
(5)严格控制开放交通的时间,加强养生,水泥混凝土路面浇筑完毕后必须达到设计强度后再开放交通,并对其及时进行养生、洒水、清扫。
5.日常养护管理方面
路面板在使用过程中,若日常养护管理措施不当,路面板也会随之产生裂缝、断板、错台、沉陷,其主要原因是路面板底积水,易造成基层与面层的接合部强度降低,在荷载作用下使板缝唧泥,板底脱空。由于混凝土路面是板块状受力结构,路面板底脱空是造成面板产生裂缝、断板、错台、沉陷等病害的重要诱因。为防止板底积水,应着重加强以下几条养护措施:
(1)首先加强完善路基路面的排水系统,对路面排水设施应采取经常性的巡查并与重点检查相结合,发现损坏要及时安排修复,发现堵塞必须立即疏通,路段积水应及时排出,保持路肩横坡大于路面横坡,以利于路面排水顺畅。
(2)及时正确地进行板缝养护,杂物嵌入接缝时应予清除,对填缝料出现老化、缺损的进行更换、填补。
水泥路面病害的防治体会 篇7
长期以来, 水泥路面以其抗压性、抗弯性、耐磨损性和高稳定性等显著优势被越来越多的人关注。然而随着水泥路面的迅速增长, 水泥路面中表现出许多病害, 引起病害的原因是多方面的, 包括工程量小、施工工艺简单、养护不及时等, 掌握水泥路面的病害类型, 并分析提出相应的防治措施, 对水泥路面的使用具有重要的意义。
1 水泥路面概述
1.1 水泥路面优点
1) 高强度。水泥路面具有较高的抗压强度、抗弯曲强度和耐磨损能力。
2) 水泥路面的水、热稳定性均良好, 尤其是其强度随着时间的延长逐渐增强, 不会出现沥青路面中的老化现象。
3) 持久、耐用。由于水泥路面的高强度和高稳定性, 一般路面可使用20~40年, 使用寿命较长, 且包括履带式车辆在内的所有运输工具的行驶。
4) 经济效益较高水泥路面设计和施工合理, 降低了路面的养护工作量, 减少了养护经费。
1.2 水泥路面的病害类型
1.2.1 板体损害类病害
1) 板体损坏。指板块断裂3块以上, 或者虽然损坏2~3块, 但是裂缝边缘破裂, 裂缝宽度在10 mm以上。
2) 角隅碎裂。角隅碎裂是水泥路面的常见病害, 角隅位于横纵缝的交界处, 形成脱空, 造成角隅应力变大, 容易出现裂缝。当角隅的裂缝长度超过10 mm, 错台超过10mm时, 容易被水影响破坏, 因此, 需要凿除重修。
3) 严重的沉陷。水泥路面板块下沉, 且在周围板块15 mm以下, 板块并没有出现裂缝, 属于严重沉陷, 这已对行车安全构成威胁, 应及时凿除换新。
1.2.2 变形类病害
1) 断裂缝。水泥路面在正式使用的过程中, 在温差和车辆负载的双重作用下, 在板块的接缝以外的其他部位产生断裂缝。
2) 横缝。这种裂缝主要是由于填缝料脱落、老化、挤出等原因造成, 往往会达到面板底部, 且在路面的使用过程中还会不断发展。
3) 纵缝。由于拉杆数量不足、损坏或者部分基础沉降造成。
1.2.3 缝隙类病害
1) 错台。接缝处的相邻板块在行驶车辆的负载下, 引起不均匀沉降, 最终导致产生垂直高度的差异, 这种病害降低了行驶车辆的平稳性和舒适性。
2) 脱空。车辆在路面行驶时, 由于缝内渗水导致基层填缝料和水同时挤出, 板底逐渐脱空, 改变了混凝土面板原有的支承条件, 引起受力状态的改变, 路面基础失去支撑力, 在行驶车辆的负载下, 最终出现断板。
3) 拱起。水泥路面板块因受热膨胀或者膨胀地基向上凸起变形, 相应拱起的最高点已超出板块标高15mm以上, 或者短边纵坡的突变量在1%以上, 应做切割恢复原位的处理, 然后处理接缝。
1.2.4 面层类病害
1) 露骨。水泥路面的细集料分散丢失, 进而造成粗集料暴露。
2) 光面。由于在行驶车辆车轮的反复作用下, 水泥表面构造深度被逐渐磨损所造成。
2 水泥路面病害产生的主要原因
2.1 水的作用
传统的水泥路面的横缝均是沥青灌缝, 纵缝一般为施工缝不进行灌缝, 几乎没有设置路面盲沟排水设施。尤其是在一些先行工程建设时期, 对水泥路面性能认识不全面, 很大一部分的排水设施配备不齐全。如果养护不及时, 长期的行驶车辆的作用, 可能会出现路面板块间的相互挤压, 原路面横缝接缝处的填缝料老化脱落破损, 雨水通过裂缝渗透到基层, 导致基层软化;也会出现路面低洼处水排不掉, 两侧出现积水现象, 积水向路基内部渗透, 通过毛细作用逐渐向上, 导致路基承载力不足, 地基出现不均匀沉降。产生的唧泥将基层细料冲散导致板端脱空、路面板块松动、错台, 最终断板破碎。
2.2 施工质量不合格
水泥路面的施工质量包括施工结构设计、原材料质量、配合比设计、施工工艺、施工厚度和接缝处的施工质量。水泥路面的结构设计对整个工程起着关键作用, 在进行结构设计时应综合考虑各种因素的影响。由于大部分因素都是不能确定因素, 例如交通量, 尤其是超载车辆的统计, 虽然新规范中对交通量的调查和分析真实性比较大, 但这毕竟是一个短期的资料, 还存在一定的局限性。交通量直接影响着板的设计厚度。据相关调查显示, 在相同条件下, 路面的使用寿命和路面的厚度成5次方的比例关系。路面材料质量不合格、配合比达不到要求, 搅拌不均匀, 压实或者振捣不彻底等原因, 降低了水泥路面的强度, 在行驶车辆的负载下, 路面无法承受负载带来的竖向剪切力, 那么就会出现各种病害。
2.3 车辆超载
随着经济水平的提高, 私家车逐渐增多, 车流量不断增加, 尤其是市场竞争激烈, 运输户片面追求经济利益, 随意改装货车, 加高车厢、加厚大梁等, 严重超载, 一旦超载将造成水泥路面的板块疲劳, 引起水泥板块的损坏、破裂, 极大地缩短了路面的使用寿命。
2.4 养护不及时
施工单位在路面投入使用后, 养护灌浆不及时, 容易出现缩缝、胀缝和施工缝, 施工时大部分都是沥青灌封, 使用2~3年后材料自身老化脱落, 如果不及时填补新料, 水会渗入缝隙中, 损坏基层和垫层, 导致接缝处的变形和损坏。一些先行工程中, 由于建设资金的限制, 排水设施配置不齐全, 出现积水, 外加养护资金不足, 改进排水系统不及时, 则会导致路面提前损坏。水泥路面早期处理方法不当或者不及时, 如重视严重病害的处理, 忽略对板缝的封水处理, 那么可能导致路面渗水, 会加大其他病害的产生。
3 水泥路面病害的防治措施
3.1 严格控制质量
国民经济的快速发展, 加快了公路建设的进程。公路建设的工程质量、施工进度和成本投入三者之间是辩证统一的关系。提高质量可能会增加成本投入, 减慢进度;加快进度可能会引起质量的下降或者成本投入加大。综合来看, 三者之中质量是最重要的, 质量决定着人们的生命安全和经济损失程度。因此, 在公路建设过程中, 应严格控制质量。水泥路面的施工质量控制, 应该从搅拌、运输、摊铺、接缝治理和养护这五个环节进行控制, 任何一个环节出现问题, 都会影响整体工程质量。近年来, 为增强施工质量控制, 监理被引入具体的施工中。监理的介入, 在一定程度上提高了监控力度, 加强了施工质量监理措施, 较好地控制了施工质量, 缓解了业主和承包商之间的关系和施工进度与成本投入的矛盾。
3.2 加大超载运输治理力度
超载是造成水泥路面病害的主要原因, 因此, 加大超载运输治理力度是抑制路面病害的关键。完善车辆超限超载的治理工作方案, 各地区严格贯彻落实相关法律法规, 加大治理超载的处罚力度。控制超载车辆在最小限度内, 降低对水泥路面的损坏程度, 保护公路基础设施的完整, 能有效避免或者降低安全事故的发生。治理超限超载现象是推动国民经济全面协调发展的需要, 也是促进社会规范化和法制化的必然之路。
3.3 加强预防性养护
树立预防性养护意识, 加强病害的早期防治, 这是控制水泥路面病害发展的有效手段。在水泥路面的正常使用过程中, 随着时间的推移, 要及时清理纵缝, 采用填缝密封材料进行灌缝, 避免水的渗入, 对于横缝, 只要出现缝隙, 就应该及时修补, 保证其完整性;对水泥路面进行压浆养护, 能有效的预防板块的脱空、错台、断板和唧泥等病害, 延长路面的使用寿命;由于路面板块容易弯折出现断裂, 尤其是破碎板的修复, 由于施工条件的限制, 特别容易出现修复后的断裂, 因此, 选用的路面板应该具有一定的抗弯强度、抗拉伸强度和较大的厚度。
4 结语
水泥路面的角隅断裂、错台、路面突起等病害受多种因素的影响, 我们应高度重视水泥路面常见病害的防治。尤其是在路面施工技术日益丰富的今天, 做好水泥路面的养护至关重要, 在养护工作中应该坚持“预防为主, 防治结合”的原则。从结构设计、施工控制、养护管理等各个环节认真做起, 具体分析路面的实际情况和条件, 结合水文、气候和交通等情况, 采取预防性措施, 发现病害及时治理, 保持路面处于良好的技术状况中。
摘要:随着水泥路面修筑技术的日益完善, 水泥路面迅速发展, 在施工技术、经济效益上具有显著的优势。而水泥路面使用过程中也表现出许多病害, 例如角隅断裂、错台、路面突起、孔洞等。但这些病害主要发生在行车道, 而超车道病害比较少, 超负载车辆是引起病害的主要原因之一。本文先对水泥路面进行概述, 然后具体分析产生路面病害的主要原因, 最后探讨水泥路面病害的防治措施, 希望能为水泥路面的使用提供一些参考, 延长水泥路的使用寿命, 保证水泥路面的使用效果。
关键词:水泥路面,病害,防治,体会
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水泥砼路面病害的成因与预防对策 篇8
1.1 裂缝类破坏
1.1.1 横向裂缝是指垂直于路线方向的有
规则的裂缝, 其产生的原因主要有水泥混凝土失水干缩, 冷缩, 切缝不及时等, 失水干缩横向裂缝是混凝土表层水分散失或体积收缩受到约束所产生的裂缝, 一般发生在水泥混凝土水化、硬化的早期, 冷缩裂缝是指由于水泥混凝土冷缩产生拉应力而引起的路面板开裂。
1.1.2 纵向裂缝是指路线走向平行或基本
平行的裂缝, 产生原因主要是路基体填料土质不均匀, 含水量不均匀, 施工方法不当等, 导致路基不均匀沉降, 从而使路面板在自重和行车压力作用下产生纵向裂缝。
1.1.3 两条或两条以上相互交叉的裂缝称
为交叉裂缝。产生交叉裂缝的主要原因有:a.水泥混凝土路面自身强度不足;b.路基和路面基层的强度和水稳定性有效期;c.使用了性能不稳定的水泥、浇筑的水泥混凝土路面板就会产生大面积的龟裂。
1.1.4 板角断裂是指与板角两边接缝相等
的贯穿水泥混凝土路面板全厚度的裂缝。从板角到裂缝两端点的距离分别小于或等于端点到所在路面板边长的一半, 板角理解缝通常是由于板角处受连续荷载作用, 基础支撑强度不足及翘曲应力等因素综合作用而产生。
1.2 接缝损坏
接缝包括横缝 (胀缝、缩缝) 、纵缝和施工缝。设置目的是减少或避免由于水泥混凝土热胀冷缩产生的应力对路面板的破坏作用。但是接缝设置不当或接缝损坏也会降低路面的整体使用性能, 甚至使路面板更快地遭到破坏, 水泥混凝土接缝损坏主要有以下几种形式:填缝料损坏、接缝碎裂、唧泥等, 但接缝损坏以水泥路面胀缝损坏为主, 据调查水泥路面损坏部位大多发生在胀缝处, 占损坏部位的95%, 损坏的形式主要有:
1.2.1 剪切损坏
1.2.2 膨胀挤压损坏。
胀缝损压损坏现象有:破碎、拱起、错台、胀缝填料挤出等现象, 产生的主要原因有以下几点:a.由于水泥砼具有热胀冷缝的性质因此随着温度的变化而发生膨胀和收缩变形, 它的温度膨胀系数为1.1*10-5, 即温度升高1度, 每米膨胀0.01mm。如设置20mm宽的胀缝, 温度升高10度, 应至少每200米设一处宽20mm的胀缝。b.因胀缝填料用沥青玛蹄脂材料, 此材料弹性较差, 在车辆压力, 冲击力以及热膨胀力作用下, 使胀缝内填料挤出现象严重。c.胀缝处钢筋翘动作用加剧了胀缝损坏。砼路面胀裂缝的钢筋设置在一块胀缝板上, 要求钢筋处于平行状态, 实际上在施工中钢筋不可以完全处于平行位置, 而支撑钢筋的只有一个活动支点胀缝板, 经各种振捣器的振动, 就会使钢筋翘起, 与路面形成一个角度, 翘起一端钢筋下部将产生微裂缝, 形成隐患存在于砼内部, 当路面受载荷的压力时, 内部的微裂就随之扩大, 使路面产生损坏, 因此钢筋在砼内部的翘起, 是砼由微裂到破坏的根源。
1.3 表面损坏
1.3.1 坑槽、孔洞。由于水泥混凝土混合料
是种多相不均匀材料, 因此在水泥混凝土路面板强度较低处易出现局部破损, 并形成有一定深度的洞穴, 即孔洞, 面层骨料局部脱落而产生的长槽称为坑槽。孔洞、坑槽产生的原因主要是由于集料含泥量过大, 混凝土内有泥土或其他杂物。
1.3.2 纹裂和网裂是指路面板表层出现的
浅而细或发丝状的表面裂纹和网状理解缝。产生的主要原因是水泥混凝土水灰比过大, 施工时过度抹面, 养护不及时, 在水泥混凝土拌和过程中用了含盐量偏高的水和质量低劣的集料, 或水泥中的碱与集料中的特定矿物发生碱硅反应等。
1.3.3 磨光是指水泥混凝土路面板在车轮
荷载作用的重复辗磨后, 表面磨擦系数下降到极限值以下, 从而严重影响行车安全, 磨光的主要原因是水泥混凝土路面表面水泥砂浆层强度低, 水泥及集料等原材料耐磨性差, 或路面使用时间较长等。
1.3.4 麻面是指水泥混凝土路面板表面结
合料磨失, 成片或成段路面板呈现过度的粗糙表面的现象。路面混凝土保护层脱落导致骨料裸露的现象称为露骨。其产生的原因主要是混凝土表面灰浆不足, 泌水提浆, 从而造成混凝土路面表层强度不足。
1.4 变形损坏
1.4.1 错台是指相邻水泥混凝土路面板在
接缝处产生的垂直高差。错台产生的原因横缝处未设置传力杆, 由于基层或路基体压实不均匀, 致使相邻水泥混凝土路面板在车辆的重复荷载作用下, 产生不均匀沉降。
1.4.2 拱起是指横缝两侧的混凝土路面板
板体发生明显抬高的现象, 相反, 沉陷则是指横缝两侧的混凝土路面板板体发生明显的下沉现象。
拱起产生原因主要是胀缝被硬物阻塞, 或胀缝设置过少, 使路面板受热时不能自由伸张, 沉陷产生的原因主要是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。
拱起和沉陷部位对车辆行驶的舒适性和安全性造成很大的影响, 施工时合理设置胀缝, 运营中有效维护好接缝, 可以有效避免此类损坏的发生。
2 防治措施
2.1 对于水泥混凝土板裂缝的现象, 可采
用HZ/HD补裂缝的材料进行灌浆处理, 4H后开放交通, 对裂缝的彻底处理, 可在裂缝两边各30-40CM范围内将混凝土板凿除, 放置钢筋网再浇筑与原来面板标号相同的混凝土, 夯振密实后, 磨光拉纹, 两侧应设置缩缝, 缝内填充沥青材料防止雨水渗入, 对于基层已遭破坏的裂缝, 或发生断板, 烂板及胀缝破坏的路面, 需将混凝土板大面积凿除, 结合实际对基层进行处理后, 再沿用以上办法处理。
2.2 对于水泥混凝土板错台, 沉陷的现象
最好铲除, 用同标号的新混凝土进行修补, 并加入混凝土快速修补剂, 一般4H后便开放交通。
2.3 对于水泥混凝土龟裂, 网裂及胀缝、施
工缝、缩缝处的局部破坏现象, 可采用局部换板进行修补并加入JK系列混凝土快速修补剂, 对于已产生龟背状裂纹的混凝土路面, 需将板块全部凿除重做。
2.4 产生路面板块严重断裂多是由于基层
强度不足或渗软化, 路基不均匀沉降等情况导致, 处理方法一般采用将整块板凿除, 再处理好基层以及路基后, 重新浇筑新的混凝土板。
2.5 对于水泥混凝土路面大部分出现开
裂, 断板, 沉陷, 错台等病害时, 除采用上述方法修补外, 对一些主要道路同时采用在旧水泥混凝土路面上罩改性沥青混凝土面层处理方法。
3 结论
道路任何病害的产生都直接或间接反遇了工程的施工质量。因此在施工中应该健全科学的管理制度, 严格监理制度, 严把材料关, 保证施工质量, 最大限度地减小路面病害的发生率, 对已经出现和形成的病害, 应查明原因, 采取防治措施, 同时还应从道路养护, 制止超载等人的因素方面加强管理, 保障道路功能的完整性, 保持道路的服务水平。
参考文献
[1]李华等.水泥混凝土路面修补技术 (修订版) [M].北京:人民交通出版社, 2000.[1]李华等.水泥混凝土路面修补技术 (修订版) [M].北京:人民交通出版社, 2000.
[2]郑明军.水泥混凝土路面施工质量控制[J].重庆交通学院, 2002, 3.[2]郑明军.水泥混凝土路面施工质量控制[J].重庆交通学院, 2002, 3.
水泥砼路面的病害研究 篇9
我国水泥混凝土路面的开裂、断板, 将直接影响路面的使用性能。路面雨水深入基层, 导致唧泥, 并掏空基层, 造成错台、断板。路面出现断板, 主要是以下几个原因:
1.1 施工期断板:
在滑模摊铺路面施工时, 一般是以下几方因素。1.1.1日温差过大或蒸发量过高。日温差过大, 切缝不及时, 温度应力高于混凝土路面的抵抗拉裂强度, 造成短板, 在风速过大, 蒸发量过高时;养护不及时。表面的干缩过快, 出现收缩裂缝。1.1.2基层强度过高, 基层裂缝未进行处理, 造成基层裂缝反射断板。1.1.3水泥水化热过高或安定性不良, 或两种属你混用, 也会引起早期断板, 我国企业实行集团化, 各大厂兼并无数小厂, 改造后挂牌, 在远厂供应不及时的情况下采取两场同时供应水泥, 两种水泥混用, 极易造成路面大面积开裂、断板。
1.2 通车后的错台、断板。
1.2.1通车二年内的断板, 一是由于路基未完全沉降稳固, 路基自然沉降出现断板。二是基层表面的粗糙度过大, 面板收缩时, 基层对路面的局部摩擦力过大, 使混凝土路面产生过大的拉应力而断板。1.2.2通车二到五年内的断板, 则主要是基层稳定性不好, 不耐冲刷, 路面结构横向排水不畅, 唧泥和淘空基层造成断板。1.2.3缩缝未插入传力杆, 重车多次碾压、颠簸, 造成板断出现微小沉降, 板鱼板之间出现错台。1.2.4路面抗弯强度储备不足, 重载车的高速行驶是路面断板的原因之一。
2 水泥混凝土路面裂缝成因分析
水泥混凝土路面裂缝主要表现为表层裂缝和贯通板厚裂缝 (贯穿裂缝) , 其产生的原因是不同的。
2.1 表层裂缝原因。
在水泥混凝土路面上, 表层裂缝的主要表现形式为龟裂, 即混凝土路面表面上呈碎小的六角形花纹状裂缝, 裂缝很浅。其产生的原因既有设计上的原因, 也有施工方面的原因涉及方面的原因主要是指混凝土配合比设计不当。如果水泥用量过大或砂率过大, 外加剂使用不当或者掺量过大, 混凝土在重力作用下产生离析而导致这类裂缝产生。就混凝土本身的性质而言, 在混凝土水灰比不变的情况下, 水泥浆和砂浆含量较多时, 其极限拉伸值也较大, 因此, 如果采用过大的石料径, 也容易产生裂缝施工方面的愿意主要是混凝土浇注后没有即使覆盖所造成的, 混凝土浇注后, 尤其是在炎热的天气或大风天气里, 如果不及时覆盖, 混凝土表面的游离水份蒸发过快, 产生急剧的体积收缩, 而此时混凝土早期强度很低。其值不能抵抗这种收缩应力而导致开裂。
2.2 贯穿裂缝原因。
贯穿裂缝是指水泥混凝土路面板产生纵向 (顺行车方向) 、横向 (垂直于行车方向) 贯穿板厚的裂缝, 也即断板想象。2.2.1纵向贯穿裂缝成因。纵向贯穿裂缝是指水泥混凝土路面发生平行于道路纵轴线方向的贯穿板厚的裂缝, 其产生的原因是在路面施工后, 由于低级沉降不均匀而导致出现不均匀裂缝, 产生断板现象。基层材料搅拌不均。导致基层不均匀沉降, 也即由于路基发生局部的不均匀沉陷, 如沟槽下沉、路基拓展部分沉陷、路基未充分压实等原因导致路面板脱空, 产生裂缝。2.2.2横向贯穿裂缝成因。横向贯穿裂缝是指水泥混凝土路面发生垂直于道路纵轴方向的贯穿板厚的裂缝。其产生的原因一是由混凝土本身的性质-混凝土抗拉强度太低造成的, 二是由于施工不当一切缝不符合要求所造成的混凝土抗拉强度很低, 一般只有混凝土抗压强度的1/17~1/18。混凝土的抗烈性就是止混凝土抵抗干缩变形和温度变形的能力, 这些变形所引起的拉应力, 如超过了混凝土的极限抗拉强度时, 就发生裂缝。也就是说, 这些变形量超过了混凝土的极限拉伸应变值时, 混凝土就产生裂缝, 过大时则引起贯穿裂缝。
3 水泥混凝土路面裂缝的预防措施
3.1 提高混凝土本身的性能。
水泥混凝土路面产生裂缝的根本原因在于混凝土的极限拉伸应变值太小, 不足以抵抗干缩变形和温度变形。为了提高混凝土的极限拉伸应变值或抗拉强度值, 改善路面的抗拉能力。
3.2 控制好拌含物的质量。
“村村通”道路水泥砼的施工弄个往往在夏秋季进行, 这时气温高, 温差大, 砂、石原料堆放时禁止暴晒雨林, 最好用雨布等覆盖, 拌和砼要采用强制式的搅拌机, 不得采用人工拌和, 水泥的搅拌时间不小于120s, 投料采用二次投料法即先将水泥、砂投入搅拌筒内进行搅拌, 成为均匀的水泥后, 在加入石子搅拌成均匀砼, 这样可提高水泥强度。
3.3 路基处理关。
路基是道路工程的重要组成部分, 应具有足够的强度和稳定性, 以便能抵抗卸行车荷载的反复作用及各种自然因素的影响, 在路基填方使工作中, 填料应优先选用碎石、卵石、砾石粗砂等具有良好透水性, 轻度高, 稳定性好的材料。亚沙土、亚粘土等经压实后也具有足够的强度, 也可采用, 当基地内为松土或耕地时, 应先将原地面认真压实后再填筑。基层平整度和标高是保证面板厚度的基础, 基层平整度差会造成路面板厚度不一, 基底标高是控制板厚度的关键, 控制时宁低勿高。路基在摊铺砼前, 洒水湿润, 洒水量要根据基层材料, 空气温度、湿度、风速等诸多因素确定, 即保证摊铺前基层湿润, 尽可能洒布均匀, 尤其在不平整之处, 禁止有积水现象。
4 面层施工
4.1 平整度控制。
混凝土路面板厚度和平整度控制有三点技巧, 第一, 立模时一定严格按设计标高支立, 两头拉线控制, 相邻模板高差要小于1mm, 且支护牢固, 翘曲变形的模板舍弃不用。第二, 在振动梁和平板式振捣器振完成后采用三轴整平机整平, 整平过程中对缺料的地方及时补料, 经过4~6遍反复整平后, 面板表面的平整度基本满足规范要求。第三, 采用人式精平, 用6m铝合金直尺由两个工人在两侧将尺靠牢模板顶面对拉, 面板平整度能达到2mm以内。
4.2 面层振捣。
混凝土振捣时, 靠近边角等处先和插入式振捣器顺序振捣, 再用平板式振捣器纵横交错全面振捣密实, 然后用底面符合路面横坡的振动梁沿纵向振捣拖平, 如振捣不足或漏振则很易使混凝土中出现气孔, 蜂窝, 在行车荷载及自然因素作用下产生内力集中而导致裂缝, 振捣过量, 则粗骨料下沉, 混凝土离析, 影响其强度。
4.3 面层养护。
混凝土的养护对其早期强度增长和防止收缩裂缝极为重要, 因此一定要加强混凝土的早期养护, 当抹面后, 混凝土表面已有相当硬度, 用于指按压没有产生痕迹即时进行养生工作, 保湿养护不应小于7天, 用草袋覆盖洒水养护为好, 但施工时重视板中间的养护而常忽视板边养护, 主要表现在覆盖物未覆盖到板边侧面, 浇水时板边量不足, 结果是板边的养护不充分, 板边的混凝土强度明显低于板中间强度形成板边应力集中, 在重、超载车作用下产生啃边。
4.4 切缝控制。
当混凝土达到设计强度的25%-30%时, 应采用切割机进行切缝, 切缝太早, 粗骨料会从砂浆中跳脱, 切缝太晚, 如果产生的拉压力大于混凝土容许值, 混凝土板就会开裂。气温高, 切割提早。温差大, 切割时间也要提早, 切缝时间一般遵循的原则是“能切就切, 宁早勿晚”切缝深度应控制在板厚约1/4~1/5, 切得太深, 板间传荷能力难以得到保证, 切得太浅, 混凝土表面的强度削弱的不够, 面层上会产生不规则裂缝。
4.5 拉杆和传力杆的设置。
胀缝传力杆的质量控制有二点, 一是传力杆的一端应刷沥青, 并加套管, 以保证共伸缩距离。二是传力杆必须与路面平行。
根据近年来对国内一些工程的考察, 结合自己的一点实践经验, 提出了加强水泥混凝土路面质量控制的一些观点和方法, 旨在和同仁们及专家共同探讨, 以达到共同提高的目的。
摘要:从水泥混凝土路面存在主要问题入手, 重点分析了形成的原因, 旨在通过对存在的主要问题及原因分析, 给同行们一些可行性建议。
关键词:混凝土,短板,错台,裂缝,措施
参考文献
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病害演化机理的水泥路面养护对策 篇10
随着经济建设的发展, 对作为先行的交通提出了愈来愈高的要求, 反映在公路运输方面, 是交通量的迅猛增加和车辆轴载的不断增大。交通量及轴载的增加, 导致了道路状况的加速恶化, 路面结构承载能力衰弱加剧, 从我省乃至全国的情况来看, 不少高速公路路面在通车3~5年后即出现不同程度的路面病害, 为了维持路面性能服务水平和行车安全, 每年需要投入大量的养护维修资金。如此巨大的投入迫使人们思考一个问题:如何使公路养护资金发挥更大的效益, 如何确保和延长高速公路的使用寿命, 使高速公路在整个寿命周期内具有最佳的费用性能比[1]。随着高速公路通车里程的不断延长, 高速公路的工作重点必然从建设领域逐步向养护领域转移, 因此为了应对即将到来的高速公路养护高峰期, 迫切需要优化养护方法和养护对策。目前国内外学者研究提出了预防性养护是提高路面使用寿命和降低成本的有效策略, 并对预防性养护的效益、时机方面做了一些研究, 这些研究大多是基于沥青路面进行的, 且这些方法要么需要多年的路面性能数据作支持要么停留于理论阶段, 难以起到真正指导路面养护维修的目的。现从混凝土路面病害发展演化机理研究出发, 提出了具有指导意义的混凝土路面预防性养护对策与方法, 并将其在益常高速公路上得到了成功应用, 效果显著。
1 水泥混凝土路面病害发展演化机理
混凝土路面具有结构强度高、刚度大、稳定性好、使用年限长等优点。但初期投资高, 且破坏后的修复较为困难。随着水泥混凝土路面的不断发展, 其维修养护工作越来越被人们所重视。水泥混凝土路面运营的各个时期表现出不同的典型病害形式和特点。
1.1 病害初发期
1.1.1 边角破碎
该种病害产生的主要原因是施工时传力杆钢筋放置不规则、胀缝板不合格、传力杆钢筋不在同一平面内, 长短参差不齐、高低错落不平、钢筋间距不一致, 从而导致混凝土面板内的应力不均。易产生应力集中, 通车后就容易发生挤碎现象。
1.1.2 早期微裂缝
板角断裂病害发生的原因是施工时拌和料不均匀或振捣时没有按规定充分振捣或漏振导致混凝土内部的强度不均匀, 通车后易在强度薄弱位置产生开裂。
1.2 病害发展期
随着通车时间的延长, 首先运营初期出现的典型病害将不断发展, 同时在交通荷载和环境因素的长期共同作用下出现以下典型病害。
1.2.1 接缝料破损
接缝的填缝料随时间会不断老化, 使得接缝料与板边脱离, 接缝料被挤出, 造成接缝内已无填料, 接缝被砂、石、土等填塞。接缝料破损的直接后果就是路表水容易通过接缝损坏处下渗, 在交通荷载下对基层进行高速冲刷而形成脱空, 同时接缝砂石填充后伸缩缝失去自由伸缩功能而出现边角破碎现象。
1.2.2 板底脱空
依据大量的脱空调查资料, 可将混凝土路面板底脱空分为两类, 一类为结构性脱空;一类为唧泥型脱空。在环境因素 (温度变化、湿度变化) 和车辆荷载的重复作用下发生翘曲变形, 面板边缘、中部或角隅部分的底面有可能同地基顶面脱离接触而形成脱空, 同时板角隅处基层材料受压发生塑性变形累积也可能出现板角底部脱空。将混凝土路面板底因温湿度翘曲变形及基层塑性变形累积等原因产生的脱空称为“结构性脱空”[2]。雨水通过接裂缝和板边缘渗入到板底, 在行车荷载的重复作用下形成有压水在板底接裂缝处和板边高速流动, 对基层顶面进行冲刷, 细颗粒从接裂缝处和板边被带到路面上产生唧泥, 随着细颗粒的不断带出, 板底形成脱空。这种由唧泥引起的板底脱空称为“唧泥型脱空”, 如图1所示。
板底脱空后使得混凝土路面板处于悬臂梁的受力状态, 在交通荷载作用下容易出现应力集中现象。有研究表明, 脱空区域形成后, 水泥路面的疲劳寿命迅速衰减, 极易出现断裂现象。
1.2.3 断裂类破坏
混凝土路面运营3~5年后, 出现得较为普遍的病害就是断裂类病害, 主要表现为板角断裂、横向裂缝、破碎板等。断裂类破坏标志着水泥混凝土路面板结构完整性的局部甚至整体的丧失, 这将严重影响路面性能和服务水平, 出现这种病害一般要及时修补或换板。断裂类病害一般先从轻度的裂缝或板角断裂开始并最终发展为重度的破碎板[3]。
1.3 病害爆发期
在长期的交通荷载和环境因素作用下, 各种路面病害将不断增加, 并且路面病害将以严重的断裂类破坏和严重的板底脱空两类占主导, 使得路面使用性能急剧下降, 满足不了安全行车和服务质量, 从而需要进行大修或改建。
1.4 混凝土路面病害发展机理分析
从水泥路面病害发展的特点来看, 其与沥青路面有显著差别, 沥青路面各病害之间的相互关联性相对较小, 而水泥路面各类病害具有密切联系。大多遵循由轻到重、由接缝料破损等非结构性病害到板块断裂的结构性破坏转变。这种病害之间发展演化的过程可以用图2表示。
图2清晰地表示了水泥混凝土路面病害发展的过程, 水泥路面的每一类病害都是在前一种病害的基础上发展转换而来, 而且这种转换的趋势始终存在, 那么延长水泥混凝土路面使用寿命的关键在于延缓一种向另一种更严重的病害转换的进程。国内外研究表明, 水是引起路面病害发展的重要原因。
2 基于病害机理的养护对策分析
2.1 养护维修对策
根据混凝土路面病害发展演化机理的分析, 路面预防性养护的关键就是要预防水泥路面由非结构性破坏到结构性破坏的速度。从图2可以看出在较大的结构性病害出现前, 有三个病害转换的关键期。因此在这三个关键期应采取适合的预防性养护维修对策, 具体如下。
2.1.1 接缝料破损向板角脱空病害的转换期
虽然由于车辆荷载作用下路基塑性变形引起的脱空是不可避免的, 但是由于水的渗入冲刷形成的脱空是可以预防和控制的。该阶段应以更换接缝料, 封闭微裂缝, 防止雨水下渗为主要手段。接缝料的老化是不可避免的, 根据其老化速度建议每隔3年应进行一次接缝料的更换。
2.1.2 脱空向轻度断裂类病害的转换期
脱空将引起水泥路面使用寿命迅速衰减而出现断裂类病害, 因此该阶段应及时对混凝土路面板底脱空区进行灌浆封堵, 目前应用于脱空灌浆处治的材料主要有两种:一是乳化沥青灌浆, 其封水效果良好, 但是脱空区强度提高不大, 使得板角挠度仍然偏大, 应力集中现象难以完全消除, 但是能有效防止脱空区的扩展。另一种是水泥砂浆灌浆, 其起到了封水和填充的作用, 但是由于其流动性差, 密实性不足, 施工质量难以控制, 虽然其能有效减少应力集中现象, 但是封水效果不足。因此建议轻度脱空采用乳化沥青灌浆, 重度脱空采用水泥砂浆灌浆。
2.1.3 轻度断裂类病害向重度断裂类病害的转换期
当混凝土路面已经出现轻度结构性病害以后, 在交通荷载作用下其裂缝必然逐渐变长、加宽, 并最终导致板块的完全断裂。在该阶段延缓病害发展的养护维修对策主要有:一对裂缝进行封闭, 防止雨水的渗入引发脱空区的扩展, 同时应该对轻度断裂类病害进行板底灌浆处治。二是对于轻度或面积不大区域的轻度断裂, 采取局部换板处理, 可防止轻度裂缝向板体更大区域的扩展[4]。
2.2 养护维修时机的选择
混凝土路面各种养护维修对策按实施的目的来看主要分为两大类。一是防水类养护维修对策, 主要包括接缝料更换、裂缝的灌缝封闭和脱空的处治。第二类是局部结构性修复, 主要包括局部换板[5]。
因此, 各种养护维修对策实施的时机应根据所在地区降雨量在全年的分布, 决定防水类养护维修对策的实施时间, 一般应定在雨季前及时对路面裂缝进行封闭。而局部结构性修复具有施工工期相对较长、交通干扰大的特点, 而其本身对行车安全又一定影响。因此局部结构性修复应尽量在交通繁忙期之前实施, 可以避免施工对交通的干扰, 同时减少超重交通荷载下断裂速度的快速发展。
3 经济效益分析及费用效果比排序
提出基于病害发展演化机理的混凝土路面预防性养护维修对策也是湖南省益常高速公路养护维修经验的总结。湖南省益常高速公路湖南省通车时间较长的水泥混凝土路面之一, 截止2009年通车时间已达10年。通车调研得到混凝土路面预防性养护对策经济效益分析表如表1所示。
表1中的费用效果比的计算式为养护费用/平均使用寿命延长。从表1的计算结果来看, 对非结构性破损及时采取预防性养护措施其效果费用比远远低于出现结构性损坏后再去修补, 说明在路面还未出现结构性破坏前加强预防性养护的力度能够有效地延长路面使用寿命和提高养护效益。从表1还可以得到各种水泥路面典型养护对策的费用效果比差异较大, 因此当水泥混凝土路面养护维修资金有限时, 应该按照表1所示的效果费用比排序, 使养护维修资金向费用效果比较低的养护维修对策倾斜, 可以有效提高水泥混凝土路面的养护效益, 提高养护资金的使用效率。
4 结语
水泥混凝土路面病害在各个时期表现为不同的特点, 本文系统分析了水泥混凝土路面在各个阶段出现的典型病害及其产生机理。并基于此, 本文分阶段地提出了水泥混凝土路面预防性养护的对策及实施的时机, 并以益常高速公路多年的养护维修调研数据为依据, 计算了各养护维修对策的费用效果比, 指出在资金限制条件下, 可以依照该排序指导养护维修资金的合理安排, 提高养护维修效率。该方法的提出对于水泥混凝土路面养护实践具有一定的指导意义。
参考文献
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[4]彭海林.基于水泥混凝土路面使用性能指标的预防性养护时机研究.长沙:湖南大学硕士论文, 2008;11—13
探析水泥混凝土路面病害处理方法 篇11
【摘 要】公路工程在进行建设的过程中,使用最为广泛的便是水泥混凝土,这一材料已经被广泛的应用到了公路工程施工中。水泥混凝土是公路在进行建设过程中不可或缺的重要组成部分,混凝土质量是否达到,对于公路的寿命和使用效果有着直接的影响。因此,必须要对水泥混凝土路面中所存在的病害加以解决,并且采取相应的防范措施来提升水泥混凝土路面质量。本篇文章主要针对水泥混凝土路面病害处理方式进行了全面详细的阐述,以期为其他道路工程修建过程中提供参考。
【关键词】水泥混凝土路面;病害;防治措施
水泥混凝土在公路工程修建中广泛使用的情况下,就不可避免某个批次混凝土出现质量问题,所以,现代施工企业在进行道路建设的过程中,必须深入的分析导致病害出现的原因,并且采取较为有效的解决措施,此外,还需要不断加强其施工队伍的自身素质和能力,以此来保证工程质量有所保障。下文主要针对水泥混凝土路面的病害出现原因进行了探析。
1.水泥混凝土路面概述
水泥混凝土在进行施工的过程中,其施工组成部分主要有路基、底基层、基层、面层等四个主要的方面。而起到对公路路面支撑能力的基础便是路基,并且路面的平整度系数也与现代工程有着直接的影响;底基层自身有着较强刚度,能够极为有效的对变形应力以及冲击应力进行抵消;而公路路面的基层在进行施工的过程中,应当充分的利用排水、材质等方面的资源,这一方式能够极为有效的改善路面结构质量;具有优秀抗磨能力以及良好平整性等多个因素,是任何一条道路都必须要拥有的。
2.水泥混凝土路面病害种类与成因
2.1表层类病害与成因
表层类病害主要体现在路面的纹裂、网裂、板面起皮、坑洞。表层类病害产生的主要原因是水泥混凝土的耐磨性差、行车荷载反复用力、施工抹面不均匀和混凝土养护不当、混凝土搅拌时泥沙量过大、路面表面结合料缺失等,从而引起路面纹裂、网裂、板面起皮、坑洞等病害。
2.2断裂类病害与成因
水泥混凝土路面的断裂病害主要体现在纵、横、交叉裂缝和板角断裂。纵向裂缝产生的原因较多,主要有路基填料土质不均匀、湿度不均匀、压实不足、填料使用膨胀性土、冻土等;通常切缝迟延、没有及时进行水泥混凝土失水处理等因素是导致横向裂缝出现的主要原因;造成交叉裂缝产生的主要原因有路基和基层稳性较差、水泥混凝土的强度不够等;造成板角断裂产生的主要原因是板角的反复荷载作用及支撑强度不够等。
3.水泥混凝土路面病害的处治对策
3.1水泥混凝土路面错台的处治措施
水泥混凝土的路面错台施工,是一项能够极为有效的对地基进行处理的措施,按照公路的实际情况来看,必须要采取科学合理的解决措施,例如是错台的路面在完全清洁干净之后, 应当使用混凝土来进行衔接;当错台出现了较为严重的高度误差时,但其落差范围仍然在15毫米之内的情况下,可以使用填料进行填充的方式来解决这一问题,从而使得整个邻板能够保持在基本相同的高度之下。
3.2水泥混凝土路面沉陷的处治措施
当公路路面出现沉陷的情况时,应当使用顶升施工的方式进行处理,在进行顶升施工之前,应当对出现沉降的路面板进行检测,之后再对其纵断面的起值进行制图,之后再在板上进行钻孔处理,并且在板上所钻出的孔应当保持比底板大2厘米的预留,然后再使用水泥砂浆的等混合灌注料,将其压入孔内,最后再将使用高强度水泥砂浆进行最后一次堵孔处理。
3.3水泥混凝土路面表面起皮处治措施
当水泥混凝土路面的表面进行起皮处治措施的过程中,应当尽量减少路面结构所存在的渗水量,采用科学合理的方式将渗入的水量全部排除,合理的对各个排水构造进行布局。还能采用钻孔压浆法的处治措施,通过在脱空空隙中压入流质材料,且流质材料在凝固后产生均匀承托作用,从而确保板块稳固达到标准效果。此方法能从源头进行改善脱空混凝土路面板的受力情况,对病害进行有效处理。
4.水泥混凝土路面病害的预防对策
4.1施工技术方面的预防对策
一是公路路基是路面坚实的基础,路基质量的优劣能直接影响到公路的使用寿命。因此,为确保路基质量应科学、合理的进行路基设计;保证路基排水功能的优良性;适宜、合理的进行路基高度的加高;充分做好路面内部雨水防渗工作;路基应充分压实,科学的进行软基处理,有效的保持路基的干燥;认真考虑路面边坡问题,并做好边坡防护工作等等防护对策。
二是严格进行路面原材料的质量控制,所选用的原材料应都是符合相关规范标准的,确保优质的材料为路面施工打下基础。严格进行施工过程的控制与监督,从而最大限度保证施工质量。严格进行混凝土路面切缝时间与切缝深度的掌握,并在施工时注意温差变化,采取有效的温差控制对策,避免路面发生龟裂。
4.2施工管理方面的预防对策
第一,在进行施工管理时,应合理的选购原材料,原材料是公路路面质量的基础保障之一,能对公路路面质量造成直接影响。科学的进行混凝土配合比设计,混凝土配合比的优劣是确保路面质量的关键。第二,机械施工是路面施工的主流形式,因而就要求相关施工人员必须对机械熟练掌握并操作,从而确保机械施工的精准度,传力杆、拉杆的位置、间距达到标准。第三,还应密切关注温差变化,防止温差急剧变化而导致整体断裂、空隙。第四,在施工中应尽可能的保持施工现场平整、有序,避免前期混凝土板在初凝期因行车振动而导致板体发生断裂,并严格按照规定时间进行拆除模板。第五,为防止基层产生裂缝,应按照相关规范标准进行路基压平。
4.3养护管理预防对策
水泥混凝土路面进行养护管理的过程中,主要包含了两个方面:一是对水泥混凝土本身进行养护处理;二是对路面随时进行清洁、修复处理。其水泥混凝土的养护应当是利用施工管理措施来进行的,其主要目的就是为了避免混凝土表面在使用的过程中出现裂缝病害等情况,所以,应当采用科学合理的方式来对公路路面进行养护。在采用人工方式对路面进行养护的过程中,要及时的对路面上的垃圾进行清理,尤其是接缝位置要随时监控,防止出现严重的病害情况;对于路面的排水系统也要加以重视,从而保证排水设施的正常使用。
5.结语
综上所述,对水泥混凝土的路面病害具体防治措施进行全面深入的探讨,对于公路的质量提升来说,有着极其重要的作用,能够切实有效的减少路面病害发生,还能够降低维护费用等。在提高公路经济效益的同时,还能够为我国公路工程建设的发展做出巨大的贡献。 [科]
【参考文献】
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水泥砼路面的病害研究 篇12
1 农村公路养护过程中存在的问题
1.1 裂缝现象
对于裂缝现象而言,是水泥路面使用过程中最为常见的一种病害现象,这种现象的出现会通过水分的不断进入,从而导致路面基本出现软化的现象,使路面的承受能力逐渐下降,从而缩短路面的使用寿命。在路面裂缝问题的分析过程中,主要会受到裂缝产生的形态以及原因的影响。在现阶段我国公路养护的过程中,对于相关问题的分析主要是从裂缝出现的形态进行研究,主要是横向裂缝以及纵向裂缝。产生裂缝的主要因素主要有温度、材料以及地基等内容的变化,因此,在现阶段农村公路的设计过程中,应该逐渐优化基本的设计理念,从而减少裂缝现象的出现,从而为整个道路的设计提供充分性的保证。
1.2 松散现象
对于松散类性的农村公路而言,其主要病害形象的出现还包括坑槽的现象。对于坑槽而言,主要是在有效的负荷之下,水泥路面对于本身的骨料黏度没有达到一定的要求,从而出现松散的路面现象,在产生的过程中其深度一般会大于2cm,因此,在这类现象出现之后就应该及时得到维修,如果没有得到及时的养护,会为整个道路的设计带来一定制约性的影响。产生坑槽现象的主要原因可以分为以下几点内容:首先,在施工的过程中,所采用的水泥质量没有达到一定的标准,从而使水泥路面在设计的过程中出现了不稳定的现象,在这种因素出现的使就会公路产生坑槽现象;其次,对于水泥混合料问题而言,如果受到气候因素、化学制剂等问题的影响,就会对路面的设计造成一定的影响。因此,在整个公路设计的过程中,应该逐渐优化基本的维护理念,实现经济化的发展。
2 农村公路水泥路面常见病害的养护措施
2.1 裂缝
对于宽度小于3mm的轻微裂缝,可采用扩缝灌浆法,顺着裂缝扩展为1.5-2cm的沟槽,槽身可根据裂缝宽度确定,最大深度不得超过2/3板厚,清除混凝土碎屑后灌入填缝材料,待材料固化达到通车强度后,即可放开交通。
2.2 接缝
接缝是混凝土路面的薄弱部位,一旦填缝料老化损坏,要立即更换填缝料,以避免地表水的侵入。目前,国内填缝料种类较多,有聚胺酯类和沥青胶类,而低等级公路以沥青灌缝为主,一般使用2-3年材料会自然老化松脱,应及时补灌。填缝料的修复方法比较简单,主要是将旧的填缝料清理干净,重新灌入新填缝料,可用压缩空气清除接缝中的杂屑,填缝料更换宜选在春秋两季,或者在气候干燥的时节进行。
2.3 孔洞
孔洞、坑槽主要是由于混凝土材料中夹带木块、泥块等杂物所致。其修补应当根据不同情况采用相应措施,对于单个坑洞,应清除洞内杂物,用水泥砂浆等材料填充,达到平整密实。对较多坑洞连成一片的,应采取薄层修补方法进行修补。低等级公路面积较大且深度在3cm以内的成片坑洞,可用沥青混凝土进行修补。
2.4 错台
如果错台是由于水从接缝处或裂缝处浸入,导致基层的细粒料冒出,板底形成空隙引起的,处理方法是向混凝土面板下注入水泥浆加以固定,或者翻修路面板。如果水泥泥凝土路面与桥涵构造物的连接处形成错台,应填充沥青混合料加以固定。
2.5 大面积磨耗的处理
由于水泥混凝土路面施工质量差,或混合料配比不合理等原因,在行车荷裁作用下,可使水泥混凝土路面板表面磨损而变得光滑,容易产生滑溜交通事故。当水泥混凝土路面表面磨损、剥落面积较大时,可用坚硬石料进行沥青表面处治。粘层油应用较稠的沥青,用量应稍多,以防剥落。对已磨光的路面,可铺设防滑沥青砂封层,或者用割槽机将路面切缝,以恢复抗滑力。
2.6 板边板角修补
对面板边轻微剥落修补时,应将剥离的表面清理干净,用沥青混合料或接缝材料修补平整。对板边严重剥落的修补,应对剥落部分采用全深度切割后修补。
2.7 路面拱起修补
首先拆除因拱起而破坏的水泥混凝土板,重新修建基层和水泥混凝土路面。为了能尽快的开放交通,在浇筑混凝土时加入早凝剂,基层可采用低标号混凝土。另外,在施工中,应去掉面层与基层之间的石粉和沙找平层,加大面层与基层之间的摩擦力,可大大减少拱起。
2.8 沉陷修补
沉陷处理应采用完善排水设施,采用顶升面板的办法修补,顶升前需测量下沉板的下沉量,求出升起值。然后在混凝土面板上钻洞,孔深应略大于板厚2cm,用千斤顶升起面板后在空洞注入水泥砂浆,每灌一孔后随即用木楔堵塞,压浆全部完毕后拔出木楔,用高强度水泥砂浆堵孔。压浆材料的强度达后放开交通。
2.9 唧泥处理
水泥混凝土路面唧泥病害,可采用压浆法处理,对面板进行压浆处理后,应对接缝及时灌缝。唧泥主要是由于排水不畅产生,处理后需设置排水设施,且路面、路肩在处理后应保持设计横坡,并铺设硬路肩,设置纵向积水管和横向出水管。
2.1 0 加铺沥青层修复
当水泥混凝土路面整条路面出现大面积的裂缝、磨损、露骨,应采取铺设沥青磨耗层修补。其施工要点为:
1)处理破碎板块:对于路面出现严重破碎的情况,应该首先将其进行挖除,再用比原混凝土等级高一级的混凝土进行修补,有些地方还得加入一定的钢筋。
2)提高路面防水能力:对所有缩缝、纵缝、裂缝清缝后,用填缝料灌缝。然后在原混凝土路面上加铺玻璃栅纤维隔离层或加铺1.5~2.5cm沥青混和料隔离层,不做隔离层的应洒布粘层油,以减少路表水下渗并提高加铺层与原路面的结合能力。
3)加铺沥青层:在隔离层上加铺沥青混凝土面层,厚度4-6cm为宜,采用热稳定性较好中粒式沥青混凝土。
3 总结
总而言之,对于农村公路而言,造成迫害现象的因素很多,因此,在整个道路养护的过程中,应该逐渐优化基本设计理念,充分掌握各种因素产生的原因,提高基本的设计能力,从而为公路的延长使用提供充分性的保证。与此同时,通过合理化工作内容的建立,可以有效的提高基本的技术形式,优化基本的服务水平,从而在根本意义上延长了公路的使用寿命,使农村公路得到技术性的维护,从而为公路事业经济化的发展奠定良好的基础。
参考文献
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