浅析水泥混凝土路面常见病害及预防措施

2024-12-02

浅析水泥混凝土路面常见病害及预防措施(精选10篇)

1.浅析水泥混凝土路面常见病害及预防措施 篇一

-水泥混凝土常见病害与防治分析

内容摘要

水泥混凝土路面在使用过程中,由于荷载、环境、设计、施工等因素的影响,路面会出现各种病害,对于这些病害,若不及时进行维修,往往会造成水泥混凝土路面使用性能的下降,影响汽车行驶舒适性,以及交通安全。因此研究水泥混凝土路面病害产生的原因,做到在设计、施工上能够预防病害的产生,并对使用中可能出现的病害采取适当的措施加以治理,具有极为重要的理论意义和实用价值。本文根据漳州市迎宾西路上坂到南靖牛崎头段G319国道水泥混凝土路面的结构类型及使用情况调查:

(1)系统分析了该段水泥混凝土路面的特点,对水泥混凝土路面的病害类型进行归纳,并对工程实践中几种常见病害产生的原因进行了较深入的探讨、分析;(2)探讨了各种因素对水泥混凝土路面的影响;

(3)根据近几年G319国道南靖段水泥混凝土路面病害治理的实践经验,在对水泥混凝土路面病害原因分析的基础上,提出了预防水泥混凝土路面破损,特别是路面开裂的较为实用的技术措施,并介绍了工程中几种常用的水泥混凝土路面破损修补方法。

关键词:水泥混凝土路面 病害 预防 维修技术

1.引言

1.1问题的提出

我国水泥混凝土路面始建于60年代中期,80年代以来,水泥混凝土路面在全国迅猛发展。据统计资料表明:1980年全国水泥混凝土路面里程为1600km;1990年全国水泥混凝土路面里程为11773km;2001年全国水泥混凝土路面里程飞速发展到150177km;2005年底全国水泥混凝土路面里程达到306622km;截止2010年底全国水凝土路面已经达到30570634km。与其他类型路面相比,混凝土路面具有如下明显的优点:

(1)强度高;(2)稳定性好;(3)抗侵蚀能力强;(4)有利于夜间行车;(5)养护费用少:

一般来说,水泥混凝土路面的损坏多为局部损坏。但无论何种损坏,及时、合理地进行修补是非常重要的。由于结构、施工、环境及交通因素不同,损坏的状况、原因也很复杂。混凝土路面的修补如果不是在对损坏的原因充分了解的基础上进行,则不可能取得良好的成效。因此,在合理的养护修补之前,对损坏状况及原因进行调查,以进行正确的诊断和分析是必要的。

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1.2国内外研究现状

1.2.1国内研究现状

对于水泥混凝土路面的病害与评价,在《公路水泥混凝土路面养护技术规范》(JTJ073-2001)中进行详细的规定[1],它是委托地方交通厅与专门的技术委员会对全国各地混凝土路面的状况进行调查研究,并经过实践确定的内容和方法,能很好地评价水泥混凝土路面现有使用质量,并且细化道路评分标准与等级,为制定水泥混凝土路面的修复和改造提供了科学的决策依据,避免旧混凝土路面维护的盲目性。七·五期间,国家No.025课题《我国水泥混凝土路面发展对策及修筑技术研究》第五分题《旧水泥混凝±路面维修技术研究》中,仅对维修材料进行了试验研究,目前尚未进入实用性阶段,强度评定、脱空板处理、补强层设计与施工等许多研究尚待深化。我国现行规范对水泥混凝土路面上加铺水泥混凝土或钢纤维混凝土的设计做出了规定,但对于国外已广泛应用的旧水泥混凝土板上加铺沥青类结构方面还没有设计方法,许多工程实践只是依靠技术人员的经验。因此,开展对旧水泥混凝土路面维修技术与沥青加铺层设计及施工方法研究,具有深刻的工程意义和广阔的应用前景。

杨煜惠、傅智等对水泥混凝土研究进行总结,他们认为将旧水泥混凝土回收利用作为再生集料,不仅节约资源,保护环境,而且还节省工程造价。将之用于路面基层,从强度和耐久性等方面看是切实可行的,并且在回顾与总结了国内外再生水泥混凝土集科RCA的研究基础上,归纳了当前RCA的主要研究成果,并提出目前应用与研究的几点建议[2-3]。

周富杰、孙立军、张南鹭、叶国铮等把土工布在旧水泥混凝土路面补强中的应用进行了研究,从分析旧路补强的原理及补强方法开始,介绍了土工布应用特性,认为使用专用土工布能有效减缓沥青混凝土上面层反射开裂[4-6]。

李红、傅智、周富杰、乔志红等对旧水泥混凝土路面病害进行分析并研究了其维修对策。认为旧水泥混凝土路面的修补对加铺改造工程成败至关重要,并结合旧水泥混凝土路面加铺改造的工程实践,对旧水泥混凝土路面进行了详细的调查,对板块病害原因进行了分析,提出了维修对策,取得了良好的效果[7-8]。

孙家瑛、顾强康、冷培义、李华、缪昌文、金志强等人各自结合工程实例,研究了在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层的设计与施工,简要总结介绍旧水泥混凝土路面加铺沥青面层在设计、施工和管理,特跳是设计应注意的问题,同时根据项目的经验,提出在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层的结构设计和施工方

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法[9-10]。

1.2.2国外研究现状

国外发达国家水泥混凝土路面修建历史较长,在欧美国家高速公路网中,水泥混凝土路面总量占50%左右,且绝大多数水泥混凝土路面使用现状达到了设计要求。特别是德国、比利时等国家的水泥混凝土路面表现出非常卓越的长期使用性能,这与其路面修复技术是分不开的。早在六十年代他们便开始对其维修技术进行技术研究。随着交通量的增长及交通组成的不断变化,其路面结构也不断得到完善,对旧水泥混凝土路面评价与结构维修技术的研究持续至今.以美国为例,1985年,联邦公路管理局出版了《路面修复手册》,1988年对此又进行了修订。1995年在总结全美研究成果及工程实践的基础上,又分别出版了AC/PCC修复与评价指南。日、英、法等国在不同时期也有类似的研究报告[11]。

在美国高速公路网中,水泥混凝土路面经过多年使用,州际公路和干线公路路面已进入修复期,调查分析表明,除正常的疲劳破损外,造成水泥混凝土路面使用质量下降的主要原因有:

(1)集料不耐久,在伊利诺斯州,集料引起的开裂使路面寿命下降了20%~70%;(2)设计不合理,板厚偏薄,未考虑排水等;(3)接缝处置不好,造成碎裂。

相反,采用了排水基层,设置完全的排水系统、水泥混凝土路肩设置拉杆、减少板长和传力杆防锈等措施的水泥混凝土路面使用寿命较长。国外早在上个世纪30年代就开始尝试应用沥青混凝土加铺层改善旧水泥混凝土路面性能。七十年代末期,RII曾对含有织物的沥青混凝土路面进行大规模试验。1995年,美国联邦公路管理局为了推广和规范土工织物在道路工程中的应用,专门出版土工织物设计与施工指南。美国在Michigan、California等州采用加筋沥青混凝土来增加面层的抗拉强度,从而防治由于旧水泥混凝土路面板的移动而引起的开裂。Michigan州的试验证明钢筋网能有效地控制反射裂缝的产生,但这种效果在California及澳大利亚的试验中并不明显。英国的研究者认为,只要精心选择合适的土工织物并采用合理的施工方法,控制反射裂缝的效果是可以令人满意的。

1.3本文的主要研究内容

本文根据水泥混凝土路面的特点,结合南靖县水泥混凝土路面的使用情况,分析水泥混凝土路面病害的类型及产生路面病害的主要原因,对水泥混凝土路面病害的机理及其影响因素进行分析,寻求适合于当地条件的水泥混凝土路面破损

-水泥混凝土常见病害与防治分析 的防治措施;结合南靖县水泥混凝土路面的修补工程实践,探讨水泥混凝土路面的修复、路面加铺技术及原有水泥混凝土的破碎施工工艺,提出可行的修补技术方案:(1)根据水泥混凝土路面的特点,针对G319南靖段水泥混凝土路面病害产生的原因进行分析;(2)针对路面结构的损坏类型,探讨水泥混凝土路面破损预防和修补措施,寻求可行的修补技术方案和修补材;(3)结合G319南靖段水泥混凝土路面破损实际情况,探讨沥青混凝土加铺及原有水泥混凝土路面破碎工艺,提出较为全面的施工工艺流程及质量控制指标,从而指导实际的加铺施工及施工控制。

1.4本文研究的意义

对G319国道南靖段水泥混凝土路面的研究和实地考察,综合分析存在的病害类型,分析病害产生的影响因素,以及研究如何去防治病害的产生。这样可以给更多的业主、设计或施工单位提供宝贵的意见,是做出来的工程质量含量更高,提高路面的使用年限,提高汽车行驶的安全性和舒适性,以及给周边居民出行的安全感。

2.水泥混凝土路面病害类型和分类等级

水泥混凝土路面病害可分为:断裂类、竖向位移类、接缝类和表层类四种类型。断裂类主要指纵、横、斜向裂缝和交叉裂缝、断裂板等:竖向位移类主要指沉陷和胀起;接缝类主要指接缝的填缝料损坏、唧泥、错台和拱起等;表层类主要指坑洞、露骨、网裂和起皮、粗集料冻融裂纹、修补损坏等[12-15]。2.1断裂类病害

(1)贯穿水泥混凝土面层的断裂裂缝,按裂缝出现的方位和面板断裂的块数,分为下列四种病害:

①平行或近于平行路面中心线的纵向裂缝;

②垂直或斜向路面中心线的横向或斜向裂缝;

③从板角隅到斜向裂缝两端的距离小于1.8m的角隅断裂:

④两条以上裂缝交叉,使板断裂成3块以上的交叉裂缝和断裂板。

(2)纵向、横向或斜向裂缝和角隅断裂病害,按裂缝缝隙边缘碎裂程度和缝隙宽度可分为3个等级:

①轻微——罐隙边缘无碎裂或错台的细裂缝,缝隙宽度小于3mm;或者,填缝良

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好、边缘无碎裂或错台的裂缝;

②中等——缝隙边缘中等碎裂(或)错台小于10mm的裂缝,且缝隙宽度小于15ram:

③严重——键隙边缘严重碎裂或错台大于10mm,且缝隙宽度大于15ram。(3)交叉裂缝和断裂板病害,按裂缝等级和板断裂的块数可分为3个等级:

①轻微——板被轻微裂缝分割成2~3块;

②中等——板被中等裂缝分割成3-4块,或被轻微裂缝分割成5块以上: ⑧严重——板被严重裂缝分割成4-5块,或被中等裂缝分割成5块以上。2.2竖向位移类病害

水泥混凝土面层的竖向位移,按产生原因的不同可分为沉陷和胀起两种病害。沉陷和胀起病害,按其对行车的影响可分为下列3个轻重程度等级:

①轻微——车辆以限速驶过时仅引起无不舒适感的轻微跳动;

②中等——车辆驶过时有产生不舒适感的较大跳动;

③严重——车辆驶过时产生过大的跳动,引起严重不舒适或不安全。2.3接缝类病害

(1)水泥混凝土路面板接缝处的损坏,按损坏的形态和影响范围可分为接缝填缝料损坏、纵向接缝张开、唧泥和板底脱空、错台、接缝碎裂、拱起等六种病害。(2)接缝填缝料损坏,按填缝料出现老化、挤出、缺损的情况,可分为3个等级:

①轻微——整个路段接缝填缝料情况良好,仅有少量接缝出现上述损坏;

⑦中等——整个路段接缝填缝料情况尚可,l,3以下的接缝长度出现上述损坏,水和硬质材料易渗入或挤入;

③严重——接缝填缝料情况很差,113以上的接缝长度出现上述损坏,水和硬质材料能自由渗入或挤入,填缝料需立即更换。

(3)纵向接缝张开病害,按接缝的张开量可分为2个等级:

①轻微——接缝张开10mm以下;

②严重——接缝张开10mm以上。(4)唧泥和板底脱空病害,可分为2个等级:

①轻微——车辆驶过时,有水从板缝或边缘外唧出,或者在板接(裂)缝或边缘的邻近表面残留有少量唧出材料的沉淀物;

②严重——在板接(裂)缝或边缘的表面残留有大量唧出材料的沉淀物,车辆驶过时,板有明显的颤动和脱空感。

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(5)错台病害,按相邻板边缘的高差大小可分为3个等级:

①轻微—昔台量小于5mm;

②中等——错台量5-10mm:

③严重——错台量大于10mm(6)接缝碎裂病害,按碎裂范围和程度可分为3个等级:

①轻微——碎裂仅出现在接缝或裂缝两侧8em范围内,尚未采取临时修补措施:

②中等——裤裂范围大于8cm,部分碎块松动或散失,但不影响安全或危害轮胎;

③严重——影响行车安全或危害轮胎。2.4表层类病害

(1)水泥混凝土面层的表层损坏,可分为磨损和露骨、纹裂、网裂和起皮、活性集料反应引起的网裂、粗集料冻融裂纹、坑洞等六种病害。(2)磨损和露骨病害,按磨损或露骨的深度分为2个等级:

①轻微——磨损、露骨深度小于等于3mm;

②严重——磨损、露骨深度大于3mm。

(3)纹裂、网裂和起皮病害,按是否出现起皮和起皮病害的面积,可分为3个等级:

①轻微——板的大部分面积出现纹裂或网裂,但表面状况良好,无起皮;

②中等——板出现起皮,面积小于等于混凝土板面积的10%;

③严重——板出现起皮,面积大于混凝土板面积的10%。(4)活性集料病害可分为3个等级:

①轻微——板出现网裂,面层可能变色,但未出现起皮和接缝碎裂;

②中等——出现起皮和(或)接缝碎裂,沿裂缝和接缝有白色细屑;

③严重——出现起皮和(或)接缝碎裂的范围发展到影响行车安全或危害轮胎,路表面有大量白色细屑。

(5)集料冻融裂纹病害可分为3个等级:

①轻微——裂纹出现在缝或自由边附近0.3m范围内,缝未发生碎裂;

②中等——裂纹出现在缝或自由边附近,范围大于0.3m,受影响区内缝出现轻微或中等碎裂;

③严重——裂纹影响区内裂缝出现严重碎裂,不少材料散失。(6)坑洞病害不分轻重程度等级。

(7)修补损坏病害,按修补处再次出现的损坏情况可分为3个等级:

①轻微——轻微破损,或边缘处有轻微碎裂;

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②中等——轻微裂缝或车辙、推移,边缘处有中等碎裂和10mm以下错台;

③严重——出现严重裂缝、车辙、推移或错台,需重新进行修补。

3.水泥混凝土路面破损原因及其防治分析

水泥混凝土路面破损的发生,可分为外界因素、设计因素、施工因素以及各种因素互相影响而引起的。因此,必须充分做好病害统计资料,查明原因,采取针对性治理对策。

3.1水泥混凝土路面断板产生的原因

断板所产生的原因:大都是由于温度应力与荷载应力超过混凝土的抗拉强度后,混凝土路面板就会产生断裂并发展为断板。可分为以下几种可能:

(1)在施工期间由于混凝土的初期收缩受到阻碍而产生的拉应力超过了混凝土的抗拉强度而引起的横向裂缝;

(2)由于板块尺寸过大所产生的温度翘曲应力超过了混凝土的抗弯拉强度而引起的横向裂缝;

(3)由于地基的不均匀沉降或地基受侵蚀而使板底出现脱空后,致使应力增加而引起的纵向、横向或角隅断裂:

(4)是由于车辆荷载的多次重复作用,所产生的重复荷载应力超过了混凝土的疲劳强度而引起的纵向或横向裂缝

3.2裂缝的分类及其产生的原因

裂缝包括纵向、横向、斜向和交叉裂缝。裂缝损坏是指通底的裂缝将板块分割为两块或三块,初期可能未贯通板面,但终将发展为贯通板面。3.2.1表面裂缝产生的原因

在水泥混凝土路面施工中发生的颗粒不均匀分层离析实际是粗骨料从混合料中分出,集中颗粒下沉,水分向上迁移,从而形成表面泌水。表面泌水的结果使水泥混凝土路面表面含水量增加,当混合料表面水的蒸发速度比泌水速度快时,水的蒸发面就会深入到混合料表面内,水面形成凹面。

由于表面凹面较凸面所受压力大,同时固体颗粒问产生毛细管张力,促使颗粒凝集,当混凝土表面尚未充分硬化,不能抵抗这一张力时混凝土表面则出现裂缝。裂缝的发生时间大抵与泌水时间相对应,在混凝土浇筑后数小时混凝土表面将普遍出现细微的、各方向均存在的裂缝,亦即龟裂。3.2.2贯穿裂缝产生的原因

水泥混凝土路面贯穿裂缝指贯穿板全厚的裂缝,可分为横向裂缝、纵向裂缝、-水泥混凝土常见病害与防治分析

斜向裂缝、交叉裂缝、板角裂缝等。裂缝的产生的原因可分为:(1)基层的影响;(2)材料质量不良;(3)混凝土的化学反应;(4)混凝土配合比的影响;(5)施工及养护不当的影响; 3.2.3板角断裂产生的原因

板角断裂是一条垂直通底且与板角两边接缝相交的裂缝,从板角到裂缝两端点间的距离分别等于或小于端点所在板长的一半。

板角断裂通常是由于表面水浸入、地基承载力降低、接缝出现唧泥、板底形成脱空、接缝传荷能力差、重载反复作用所引起。3.2.4错台产生的原因

错台现象常常与唧泥、填缝料丧失、路基的不均匀变形等密切相关。一方面,填缝料的丧失,会造成路面水的渗入,在车辆荷载的作用下,产生唧泥,随着唧泥的连续不断发生,路基游离土被不断带走,路基表面标高不断降低,产生错台,这一点可以从城市道路混凝土路面看得清清楚楚,甚至在无水的情况下,即使无唧泥产生,仍可观察到车辆通过后土细粒喷出。

另一方面,路基若处理不好,如压实程度不同,则通车后会随着时间增长,产生不均匀沉降和变形,也可产生错台。3.2.5唧泥产生的原因

唧泥是在车辆荷载作用下,面板接缝、裂缝和板边下部产生的水和细粒土混合物的强制性位移造成的车辆通过时基层细料和水一起从板接缝处挤出,逐渐使基础失去了支撑能力,在荷载的重复作用下,最终将产生板断裂的现象。

唧泥产生原因是水泥面板直接铺筑在细粒高缩性土和易冲刷的基层上产生的,其结果一是产生严重的错台,二是接缝附近的断板破坏,这是混凝土路面的主要常见病害。唧泥主要是由于填缝料损坏,雨水下渗和路面排水不良造成的。

3.3水泥混凝土路面病害预防

3.3.1接缝处破坏的预防

接缝处是混凝土板体的应力分布比较集中的地方,是最容易引起破坏的部位。常见的破坏可分为:错台、拱起、板块活动、唧泥、填缝材料的破坏等。其中唧泥现象往往是错台,脱空、断板的诱因,危害是巨大的,应在设计和施工中尽量采取措施来避免和减少。可采取以下措施预防接缝的破坏[16]

1接缝的设计:水泥混凝土路面在凝结硬化过程中具有较大的干缩变形和温缩变形,从而要求混凝土路面设置间距很密的胀缝、缩缝及符合施工要求的施工缝,-水泥混凝土常见病害与防治分析

按目前我国现行的《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40.2002)规定

[16],纵向缝必须与路线中线平行,当一次铺筑宽度大于4.5m时,应增设纵向缩缝,并设置拉杆,若一次铺设宽度小于路面宽度时,应设置纵向施工缝,并设置拉杆。横向缝一般有横向缩缝、横向胀缝和横向施工缝几种形式。(1)横向缩缝采用假缝,在特重交通的公路上,宜设置传力杆,(2)横向胀缝:胀缝采用宽度较大的真缝形式,设置滑动传力杆,并设置支架或其他方法予以固定。

(3)横向施工缝:每日施工终了,或浇筑混凝土过程中因故中断浇筑时,须设横向施工缝,设在胀缝处的施工缝构造。2基层材料的选择

水泥混凝土路面板体下存在松散细粒土是唧泥产生的原因之一,因此选择适宜的基层材料,提高基层的抗冲刷能力,是杜绝唧泥现象之根本。

公路一般采用强度较高的无机结合稳定类材料作基层,这样可杜绝松散细粒土,给混凝土面板提供均匀支撑,防止唧泥。通过对混凝土路面使用情况的调查发现,常用的基层材料有水泥稳定碎石、用砂量极少的开级配贫混凝土、开级配的沥青混合料等。此外,通过对城市运营水泥混凝土路面使用情况的调查,发现旧沥青混凝土路面上直接加铺水泥混凝土路面的结构形式所产生唧泥的现象较少。其原因是沥青路面沥青用量较大,材料空隙率较少,一般占3%~6%,故其抗冲刷能力明显优于半刚性基层材料。3加强排水措施

路面水通过接(裂)缝或板边缝隙进入基层又无法自行排出是产生唧泥的重要原因,采用适当的路面防排水措施可大大减小唧泥现象的产生。(1)采用路面排水措施加强路面排水(2)加强接缝处理

(3)采用合适的路面结构,增强排水能力(4)加强中央分隔带排水设施建设 4减小荷载应力以防止唧泥发展 3.3.2裂缝的预防

混凝土路面裂缝可分为表面裂缝、贯穿裂缝。而根据裂缝发生的时期又可分为早期裂缝和使用期裂缝。早期裂缝主要是表面裂缝,使用期裂缝是在行使车辆荷载的作用下,加剧应力集中而引起原有早期裂缝扩展或产生新的裂缝。由于混凝

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土路面裂缝的产生同时受到多种因素的影响,其质量的控制也应根据气候、施工条件等实行综合控制,不能只注重单方面因素,否则收效甚微,也很难杜绝早期裂缝。

1选择优质混凝土原材料

(1)水泥:对于特重型交通,可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和道路硅酸盐水泥,但其标号必须在42.5级以上;对于中等和轻型交通,也可采用矿渣硅酸盐水泥,其标号不得低于32.5级;

(2)细骨料:采用质地坚硬、洁净的河砂或海砂,细度模数宜在2.5以上,级配应符合规范要求,砂的含泥量应控制在3%以内,其他指标符合要求;

(3)粗骨料:粗骨料可为碎石或砾石,应质地坚硬、耐久、结晶,符合规定级配,最大粒径不超过40Inm,含泥量不超过1%,硫化物及硫酸盐含量不超过1%,针状、片状颗粒不超过15%。3.3.3控制混凝土施工质量 1.混凝土生产控制

施工中严格控制混凝土配合比,混凝土的搅拌时间要充分,振捣要密实,出料要均匀,混合料运输距离要短,同时考虑运输设备的配制,减少离析都有利于减少路面病害的发生。2.采用混凝土真空脱水技术

混凝土振捣完毕,用真空脱水技术可将混凝土表面及内部的游离水和空气排出,以降低混凝土的孔隙率和水灰比,增加混凝土的密实度和强度,提高水泥石与骨料的界面结合力,减少混凝土缺陷.适时收光抹面,在混凝土初凝前进行第一次抹面,在终凝前板面无泌水时实施第二次抹面收光。3.选择适宜的切缝时间实施切缝

施工阶段温度应力大于混凝土抗拉强度时,会发生施工断板,形成温度收缩裂缝。为了防止施工中的温度收缩裂缝,准确掌握切缝时间很重要,一般以混凝土抗压强度达到5~10MPa为实施的切缝时间。切缝时间还与水泥的品种、气候温度、湿度有关,施工人员可凭现场施工经验用指甲在混凝土表面刻划,若出现灰白色,指甲有磨损感便可进行切缝。4.加强混凝土的养护

路面表层防水养护膜的形成,可及时阻止混凝土表层水分蒸发,从而有效防止混凝土路面因高温、干燥产生的初期裂缝。

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3.4水泥混凝土路面破损的处理

根据水泥混凝土路面破损状况的调查分析,找出病害产生的原因。有针对性的采取措施,遏制病害发展势头,使水泥混凝土路面路况尽快得到改善。3.4.1 裂缝及断板的处理及修复

裂缝出现的程度不同,它对混凝土路面的破坏程度是不一样的,轻微的裂缝可能并未引起路面的断板,但随着时间的推移和承受车辆荷载的不断累计,原先轻微的裂缝会发展和扩大,造成很严重的影响,最终产生断板,其修补以灌缝为主。对裂缝和断板的处理,可根据其损坏程度不同而作不同的处理,一般可分为对轻微裂缝的裂缝修补、断面局部断裂时的局部修补、裂缝处有严重剥落板被分割成3块以上及有错台或断裂块已开始活动时的整板更换等。1整板更换

整板更换的方法就是首先用破路机(重力式或液压式),将断板严重的板块全部破碎,整块板予以凿除,若基层强度不足或渗水软化以及有路基不均匀沉降时,在处置好基层和路基后,再重新浇筑新的混凝土板或采用混凝土预制板块,最后用填缝料处理修补块的缝隙。为了保证处理后的板边整齐及不破坏相邻扳块,可采用“全切法”,即沿拟更换板块周边用锯缝机将板全厚切断,其具体工艺为: A.破路机(重力式或液压式)法(1)锯缝机沿全厚锯缝;

(2)破路机对整板进行破碎,并清除;(3)若基层或路基有问题,对其进行处理;

(4)水平钻眼设传力杆或拉杆,对纵向拉杆,钢筋与钻孔问填满结构胶(如国内的YZJ-I型及瑞典的喜得利牌等);对传力杆,应严格按规范对传力杆进行端部处理,确保传力可靠;现浇或预制新的混凝土板,并养生至开放交通的强度。B.采用静态胀裂方法凿除板块(1)锯缝机沿全厚锯缝;

(2)按30cmx30cm的孔间距布置梅花型竖向钻孔;(3)在孔内装入JC-1型静态破裂剂对板块破碎,并清理;(4)若基层或路基有问题,对其进行处理;

(5)水平钻眼设传力杆或拉杆,对纵向拉杆,钢筋与钻孔间填满结构胶;对传力杆,应严格按规范对传力杆进行端部处理,确保传力可靠;

(6)现浇或预制新的混凝土板,并养生至开放交通的强度。但采用重薪浇筑新的

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混凝土板时,若采用常规材料修复或更换,则需要较长的养护期,这样将势必影响交通。

3.4.2局部全厚置换

在进行板面局部断裂损坏小块修复时,应视断裂损坏的程度的不同分别进行修补。

1.对于断裂轻微、裂缝有轻微剥落的,但并未贯通,可采用“浅切法”,即先划线放样,按划线范围将混凝土板面锯深4~8cra,凿除其中之混凝土使其成为长方形凹槽,必要时也可在剩余底部板上打眼插入短钢筋头,以增加新旧混凝土板的整体性:清洗干净后浇筑掺入快凝刹的混凝土并养生,也可采用钢纤维混凝土。“浅切法”及表面处理法只能从表面处理,防止水渗入路面基层,无法从结构受力上予以根本解决,从目前处理效果来看并不十分理想,从部分“浅切法”处理后又重新开裂可以得到证明。

2.对于轻微断裂、裂缝较宽且有轻微剥落的断板,应按裂缝两侧至少各20cm的宽度放样,按画线范围开凿成深至板厚一半的凹槽,此凹槽应与中线垂直,刷洗干净凹槽,并在其底部裂缝的两侧用冲击钻沿与中线平行方向,间距30~40cm打眼贯穿板厚达基层表面,然后再清干净凹槽及孔眼,在孔眼安设高于保留板面厚度的II字型钢筋,冲击钻头直径采用m30mm规格,II型钢筋采用螺纹钢筋制作,安设后用高标号砂浆填塞孔眼密实,最后用与原路面相同或高一级标号的快凝混凝土浇筑至路面平齐,该方法有时也称“半切法”。

3、对断裂较严重、裂缝已贯通板厚且有一定缝宽的断板,可采用局部全厚修补,即在断裂两侧各数十公分宽度放样画线,用锯路机将板面全厚切开,形成凹槽,必要时对基层做出处理,然后在凹槽边缘两侧板厚中央打洞,深度大于10cm,直径3~4cm,水平间距30~40cm,每个洞应先将其周围湿润,插入一根直径18~20mm、长度20cm的钢筋,然后用快凝砂浆填满捣实,待砂浆硬化后浇筑快凝混凝土至路面齐平,也可用钢纤维混凝土按此方法修补.该方法有时也称“局部全切法”。3.4.3裂缝修补

对于断裂轻微、裂缝无剥落或剥落轻微、缝宽小于3cm的开裂,可采用灌入粘结剂的方法进行修补。

该方法关键技术为粘结剂的类型和性能,常用的粘结剂有:(1)聚胺树脂灌缝类;(2)环氧树脂灌缝科;

(3)聚硫环氧树脂灌缝料;(4)BL-GROUT高分子粘结剂;

-水泥混凝土常见病害与防治分析

裂缝修补常用的施工方法有:直接灌入、喷嘴灌入、钻孔灌入、注射器灌入等方法。例如:

(1)直接灌入法:适于施工中产生的混凝土收缩裂缝。在开放交通前,若发现混凝土板块出现裂缝,则可用聚硫环氧树脂灌缝料直接灌注。

(2)喷嘴灌入法:适于通车路段冬季裂缝修补。主要操作工艺为:清缝一埋设灌浆嘴封闭裂缝一配灌浆材料一灌浆一加热增强。3.4.4接缝类病害的修补

接缝的修补:接缝是水泥混凝土板块的薄弱部位,填缝料老化要立即更换,否则路表水接缝渗入,侵蚀基层。填缝料应满足与水泥混凝土板缝具有较好的粘接力,当土伸缩时,填缝料能与混凝土粘接牢固,而不至从混凝土缝壁上拉脱;具有较拉伸率,能随混凝土扳胀缩而伸缩,而不至被拉断;耐热及耐嵌入性好,在夏温时,填缝料不发生流淌,砂石杂物不易嵌入,保证混凝土板伸胀不受阻;具好的低温塑性,在冬季低温时,不发生脆裂,仍具有一定的延伸性;耐久性好野外恶劣的气候条件下,能在较长时间内保持良好的使用性,不过早发生老化工方便,价格适中。缩缝施工时,为保证清缝质量,对杂物充填较多的纵缝,必须用切缝机切割其它缝也应用铁钩对杂物和老化的填料进行清理,然后用高压气体吹净。对加填缝材料,按规定进行熔化,使其具有较好的流动性,加热温度不宜过高或过低时间不宜过长,以避免材料老化或流动性较差。灌缝应在路面干燥及路面板下积水时进行,保证填料与缝壁粘接牢固,且不被高压水剥离、挤出。根据填缝质,做好施工交通控制工作,待填缝料冷却后开放交通(一般需30分钟>。3.4.5路面板唧泥的处治

唧泥现象的初期可能并未造成断板,但由于随着唧泥长期发展,可能会改变板体的支承条件,并进一步发展为断板,因此不可轻视。唧泥的处治方法比较有效的是板下封堵灌浆,即对混凝土板下和基层、垫层中的细小孔隙进行灌浆,其主要目的是恢复对路面结构的支承。灌浆时要施加一定压力,但同时压力又不能过大以免使路面板抬高。板下封堵灌浆的关键技术是灌浆混合料的选择和配制、灌浆量的估计和灌浆孔的布置。1.灌浆混合料

灌浆混合料应能渗入细的空隙,同时具有足够的强度和耐久性。常用材料为粉煤灰水泥混合料并掺入外加剂。粉煤灰掺水泥是一种能承荷载的高强度耐久混合料,粉煤灰的颗粒级配和球形形状也使它具有填充细小空隙所需要的易流动性。其常

-水泥混凝土常见病害与防治分析

用配比为:水泥:粉煤灰:水=l:3:1.5,还可根据需要适量加入外加剂。2.设备要求

(1)用于混合材料的混合器应能使配制的胶质混合料处于悬浮状态、抗游离稀释。(2)水泥喷射泵。水泥喷射泵的作用是给砂浆加压,同时为了在发现板体移动时尽快停止灌浆,应使用回流管以减少板的移动或过度灌浆,采用砂浆回流系统有助于消除砂浆在喷射管内的初凝,砂浆的回流一被切断,管内的砂浆就可回流到泵中。

3.灌浆孔的靠置

钻孔的分布形式应能保证砂浆在一定压力下流到路面下的所有空隙内,孔的布置形式随水泥混凝路面的不同设计类型而变化。4.主要施工工艺

确定灌浆位置一钻砂浆喷射孔一砂浆准备一灌浆一封孔及抹平一数小时后通车。

4.G319国道迎宾西路上坂至牛崎头段改建工程修复对策

4.1 G319南靖段工程具体内容

迎宾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,;起点里程为K0+000(国道319线北环城路K74+610),位于漳州市芗城区金峰路与北环城路交叉处,终点位于牛崎头山旧线平交路口中,终点桩号为K18+400,路线全长18.4公里,为平原微丘——低丘区二级公路(兼市政道路功能),采用60公里/小时的计算行车速度进行设计。38米宽路基段,路幅布置为两侧绿化带2×5米,非机动车道2×4.5米,侧分带2×3米,行车道23米;48.6米路基段,路幅布置为两侧人行道2×5米,非机动车道2×4.5米,侧分带2×2.4米,盖板边沟1.2+0.6米,行车道23米,桥涵与路基同宽。路面结构设计采用水泥砼路面结构。设计采取对该路段进行路面局部挖修补,两边拓宽工程。

4.2产生的原因

因近年来交通量的迅速增长、重载和超载;设计与施工质量缺陷造成混凝土路面结构承载能力不足;养护不及时加速了路面病害的发展等诸多原因造成原旧水泥砼路面破损、板体拱起、裂缝断板、错台等直接影响行车的舒适和交通安全。

4.3处治方法

为满足路段交通量增长的需要,确保行车的舒适和安全,以及附近居民的生活及行走安全。为此,设计采取对该路段进行路面局部挖补,扩宽工程。针对水泥混凝土路面病害特点,提出了病害的预防措施和修复方案:

-水泥混凝土常见病害与防治分析

(1)裂缝和断板的处理及修复:裂缝出现的程度不同,它对混凝土路面的破坏程度是不一样的,轻微的裂缝可能并未引起路面的断板,但随着时间的推移和承受车辆荷载的不断累计,原先轻微的裂缝会发展和扩大,造成很严重的影响,最终产生断板。对裂缝和断板的处理,可根据其损坏程度不同而作不同的处理,可采用对轻微裂缝的裂缝修补、断面局部断裂时的局部修补、裂缝处有严重剥落板被分割成3块以上及有错台或断裂块己开始活动时的整板更换等几种方案。(2)错台的修补:混凝土路面错台的修补应根据错台的程度采取不同,采用错台切削修补法,凿低补平修补法、沥青混凝土修等不同的修补方案。

(3)板体拱起的修补:拱起处理应根据具体情况,采取不同的方法进行处理。当胀缝的上部被硬物阻碍,缝两旁的扳体因受热伸长而把板拱起时,可采用大切缝机将板拱起的部分以上l~2cm的预留缝切除,使相邻板放平,并在缝隙内灌填缝料。(4)基层处理:当水泥混凝土路面板的破坏是由于基层的原因引起时(如角隅断裂、接缝碎裂和沉陷等),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贫混凝士将路面基层补强,其补强混凝土顶面标高应与旧路面基层顶面标高相同。

(5)水是引发水泥混凝土路面破坏的重要原因,水泥混凝土路面在设计与使用中必须考虑防排水问题,加强接缝养护是防水的重要步骤。

(6)水泥混凝土在其使用年限末期,断板破坏很严重,可采用水泥混凝土路面的破碎工艺,利用破碎后的结构层作为基层继续发挥作用,上面加铺沥青混凝土,取得良好的使用效果。

-水泥混凝土常见病害与防治分析

结论

本文结合G319南靖段水泥混凝土路面的使用情况,对已通车使用的水泥混凝土路面情况进行了详细的调查,从现有水泥混凝土路面病害入手,对目前水泥混凝土路面病害进行了分析及归类,分析水泥混凝土路面破损的原因,提出了水泥混凝土路面破损的防治处理措施,得到了以下结论:

l、本文从使用、设计、施工与养护等四个方面对G319南靖段水泥混凝土路面的破坏原因进行了分析:交通量的迅速增长,重载与超载是导致混凝土路面破坏的直接原因;设计与施工质量缺陷造成混凝土路面结构承载能力不足;养护不及时加速了路面病害的发展.

2、水泥混凝土路面在施工过程中,原材料质量控制较差,机械化施工水平低,先进的滑模施工技术普及程度不够,小型机具、人工施工的水泥混凝土路面质量严重失控。

-水泥混凝土常见病害与防治分析

参考文献

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[16]中华人民共和国交通部.公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40--2002).北京:人民交通出版社,2002

2.浅析水泥混凝土路面常见病害及预防措施 篇二

1 接缝处损坏

接缝处是混凝土板体应力分布比较集中的地方,是最容易引起破坏的部位。初期的病害主要是集中在接缝处的破坏,接缝处的破坏可分为:错台、拱起、板块活动和唧泥、填缝材料的破坏等。

1.1 错台

一方面,填缝料的丧失,会造成路面水的渗入,在车辆荷载的作用下,产生唧泥,随着唧泥的连续不断发生,路基游离土被不断带走,路基表面标高不断降低,产生错台。另一方面,路基若处理不好,如压实程度不一致,则会随着通车时间的增长,不均匀沉降和变形也会增加,也可产生错台。

1.2 挤碎和拱起

在横向接缝,特别是胀缝两侧数十厘米范围内,由于胀缝内的滑动传力杆位置不正确、滑动端的滑动功能失效、施工时胀缝内部有混凝土搭连、使用期间胀缝内落入坚硬杂屑等原因,阻碍了板的伸长,使混凝土在膨胀时受到较高的挤压应力,当该应力超过混凝土的抗剪强度时,板即发生剪切挤碎。混凝土板在受热膨胀而受阻时,某一接缝两侧的板突然向上拱起。这是由于混凝土板收缩是缝隙张开,填缝料失效,坚硬碎屑等不可压缩材料塞满缝隙,使板在膨胀时产生较大的压应力,从而出现纵向压曲失稳。

1.3 脱空、板块活动和唧泥

唧泥是在车辆荷载作用下,板下基层的细粒材料从接缝或裂缝处与水一同喷出,致使板体与基础逐步脱空,并在接缝或裂缝附近常有污迹存在;脱空是面板与基层之间存在一定间隙,脱空往往伴随唧泥的发生和发展而出现。

1.4 填缝料的失效、损坏

使用一段时间后常常会出现填缝料剥落、挤出、老化碎裂现象。填缝料的失效、损坏,接缝内逐渐被砂、石、土等填塞,阻碍了板的膨胀,从而引起板的压曲、破碎和接缝剥落等损坏。路面表面水流入基础,导致基础软化唧泥或冻胀,进而诱发其他病害。

2 接缝处损坏的预防

1)选择适宜的基层材料,提高基础的抗冲刷能力。高等级公路一般采用强度较高和抗冲刷的无机结合料或是沥青稳定粒料作基层,杜绝细粒土在基层上的应用,给混凝土面板提供均匀支撑,防止唧泥。2)加强防排水措施。a.采用路面排水措施加强路面排水;b.加强接缝处理;c.采用合适的路面结构,增强排水能力;d.加强中央分隔带排水设施建设。3)减小荷载应力以防止唧泥发展。唧泥的发展与荷载应力的大小有关,应减小混凝土板接缝、裂缝及板边底部荷载应力,有利于减少唧泥的发生,并通过横向接缝(缩缝、胀缝、施工缝)设置传力杆,纵向接缝(施工缝、缩缝)设置拉筋,从而加强接缝的传荷能力,将板上所承受的荷载有效地传递给相邻板,降低板底应力。

3 路面板内损坏

水泥混凝土路面裂缝可分为以下几种:1)表面裂缝:产生在水泥混凝土路面表层的裂缝。2)贯通裂缝:贯通水泥混凝土板全厚的裂缝。包括:a.横向和斜向裂缝。b.纵向裂缝。c.交叉裂缝与网裂(破碎板)。d.角隅裂缝。

3.1 认真选择混凝土原材料

1)水泥。对于特重型交通,可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和道路硅酸盐水泥,但其标号必须在42.5级以上;对于重、中等和轻型交通,也可采用矿渣硅酸盐水泥,其标号不得低于32.5级。2)骨料。采用质地坚硬、洁净的河砂或海砂,级配应符合规范要求,砂的含泥量应控制在不大于3%。

粗骨料可为碎石或砾石,应质地坚硬、耐久、结晶,符合规定级配,最大粒径不超过40 mm,含泥量不超过1.0%,硫化物及硫酸盐含量不超过1.0%,针状、片状颗粒不超过15%。

3.2 处理好混凝土施工质量控制

1)混凝土生产控制。施工中应严格控制配比:控制好砂率、水泥用量和水灰比;混凝土的搅拌充分,出料要均匀,减少离析都有利于减少路面病害的发生。2)采用混凝土真空脱水技术。混凝土振捣完毕,用真空脱水技术可将混凝土表面及内部的游离水和空气排出,以降低混凝土的孔隙率和水灰比,增加混凝土的密实度和强度,提高水泥与骨料的界面结合力,可防止混凝土泌水过多而产生的收缩裂缝,减少混凝土缺陷。适时收光抹面,在混凝土初凝前进行第一次抹面,在终凝前板面无泌水时实施第二次抹面收光。3)选择适宜的切缝时间。准确掌握切缝时间很重要,一般以混凝土抗压强度达到5 MPa~10 MPa为适宜的切缝时间。切缝时间还与水泥的品种、气候温度、湿度有关,施工人员可凭现场施工经验用指甲在混凝土表面刻划,若出现灰白色,指甲有磨损感便可进行切缝。4)加强混凝土的养护。加强混凝土路面的养护,可及时阻止混凝土表层水分蒸发,从而有效防止混凝土裂缝的产生。

3.3防止路基的不均匀沉降

1)改良土质。将膨胀土分为强、中等、弱膨胀土三种类型,强膨胀土不能作为路基材料,应予以置换;对中等及弱膨胀土需加以改良。改良方法通常是根据膨胀大小加入6%~8%石灰,分层碾压,每层压实厚度18 cm。该方法使用后效果较好,据调查和现场了解,改良后的膨胀土路段和其他非膨胀土路段在病害发生率方面基本相同。

2)路基边坡的加固处理。a.土工格栅加固边坡:将土工格栅分层埋在土中,具有抗老化的优点,其主要机理是网格与土体的摩擦力限制了土体的侧向位移,因而提高了土体的整体性,同时土体抗拉强度得到改善,增加了土体的变形模量。b.选择合适的坡比也是维护路基很重要的方面,对膨胀土,坡比采用1∶1则稳定性极差,理论分析(极限平衡法)和现场试验均说明这一点;坡比1∶2则即使对基坡不做处理,其稳定性仍然很好,而坡比在1∶1~1∶2之间时,可采取适当的加固处理即可保证基坡的稳定性,从而保证路面不出现由此而引起的病害。c.选择适宜的路基边坡加固方法:可采用拱形骨架与种植草坪结合的方案,骨架可采用浆砌石,也可采用低标号混凝土或条石。类似的加固方法还有格式护坡、矮挡土墙等方案。

4结语

针对水泥混凝土路面因强度高、硬度大、养护期较长,且路面破坏后难于清除,修复难度大等缺点,本文把水泥混凝土路面的破坏分为两种:接缝处破坏和板内破坏。对水泥混凝土路面病害,最关键、最根本的是预防为主,即在设计和施工阶段,应采取严格有效的、全面的预防措施,文中根据出现病害的原因进行了深入分析归纳,提出了如何预防这些病害产生的方案和方法,从而提高水泥混凝土路面的长期性和耐久性。

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3.浅析水泥混凝土路面常见病害及预防措施 篇三

关键词:病害 预防 措施 处理 方法

0 引言

水泥混凝土路面常见的病害有两类。一是水泥混凝土板损坏,二是接缝破损。其中水泥混凝土损坏可分为纵向裂缝、横、斜向裂缝、掉角、交叉裂缝破碎板、孔洞、磨耗层层脱落等。接缝是水泥混凝土路面的薄弱环节,出现病害的机率大类型也多,接缝病害,损坏的形态和影响范围主要包括:接缝挤碎、拱起、唧泥和板底脱空、错台、填缝料丧失和脱落等几种病害。

1 水泥混凝土路面常见病害的预防措施

1.1 从设计方面预防措施

在水泥混凝土路面的设计计算理论中,尽管考虑了温度疲劳应力等因素。但设计的板厚依然较薄,难于承受巨大的冲击破坏动能。另外,在实际应用中,过于相信应力计算,而对水泥混凝土路面的典型结构物的研究和实际观测的较少。为此在水泥混凝土路面设计中,应该由静力学向动力学发展。在充分考虑冲击动荷载对路面的作用后,适当提高技术标准和设计厚度,以适应我国公路不断增长的交通量的需要;在软基路段,桥头下挖路段和填挖路段交换频繁的路基上必须深挖进行补强设计并增加相应的预算;其次,水泥混凝土路面基层要达到支撑稳固的要求,必须解决基层耐冲刷和弯沉均匀性问题,即要选用适合本地区气候特点和交通量要求的基层材料类型,合理地设计性能优良且适宜摊铺的集料级配;对高填方软基和台背填土进行认真处置的基础上,如果可预见沉降变形过大,可采用薄层沥青混凝土或砌块的过度路面形式;待沉降稳定后,再施工永久混凝土路面板;在路基基层下,地下水位高和多雨地区,应考虑设计一定厚度的渗透排水砂砾垫层。严寒地区应综合考虑设计排水和防冻垫层。

1.2 从施工方面预防措施

合理地选择原材料,严格控制材料质量是实现优质水泥混凝土路面设计和使用要求的前提,科学,准确地进行混凝土配合比设计,生产稳定,均匀的混凝土是保证水泥混凝土路面质量的关键;推广使用滑摸机械施工方式是解决好水泥混凝土路面面板,质量的有利措施,传力杆、拉杆的规格,位置、间距必须符合设计要求,与接缝侧壁垂直与路面板和路面中心线平行,嵌缝处的混凝土因嵌缝板和传力杆的影响一般很难一次浇注成型,不易振捣密实。至使接缝处的混凝土强度偏低,为此应加强接缝和板角处的振捣;板件成型后,根据当地气温条件及时切割和严格养生,避免因切割不及时出现整体断裂或养生不及时水泥混凝土在水化作用下出现空隙,造成强度不足;应尽量断交施工,如有困难非不断交施工,现场便道一定要平整,避免有大的坑槽和石块,以免造成混凝土板在初凝期因行车振动造成板体断裂;当路线纵破超过2%时应及时调整摊铺一定要一顺着上坡方向进行摊铺。以免因塌落度问题造成板体细小的横缝和板体断裂,拆除模板一定要注意避免碰掉板角以免造成对称的啃边。

基层施工时,应将基层材料集中进行厂拌,并采用摊铺机进行摊铺,待基层整平压实后,严格进行养生,防止基层出现干缩或温缩裂缝;为减少路基土的压实变形,增加路基强度和稳定性,必须认真进行压实,特别是要加强路堤边部碾压,使路堤横向的密度尽可能均匀。

1.3 从管理、养护方面预防措施

水泥混凝土路面的局部损坏,如不及时、有效地加以修复,往往会引起损坏迅速发展,其中最经常也是最不能忽视的工作就是随时清扫和接缝的养护,对混凝土路面必须经常清扫,不让路面上有碎石及其它硬物,免受车轮反复碾压而破坏路表面造成麻面的产生,为防止接缝的失效必须及时更换已老化或损坏的填缝料,使接缝填料保持良好的状况,以防止泥土、砂子、石子、水等进入接缝内,从而导致路面的破坏,对路面裂缝及早期病害,应及时进行修复处理,防止形成进一步的破坏,还必须重视路面排水系统的养护,经常疏通路面排水设施,防止水通过接缝或裂缝对路面造成破坏。

公路的养护、管理部门,除了日常的养护工作外,应定时组织有资质的检测或科研机构进行路面状护调查,及进制度养护工作计划,确定养护内容,规范养护工作,提高养护队伍素质和机械化的水平,确保公路养护的质量,此外,还应加强路政的管理,严格控制超载车辆的行驶。

2 水泥混凝土路面病害的处理方法

大家都清楚水泥混凝土路面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或重点抓的不对头,在车轮行驶作用下,混凝土路面会造成很多病害,一但发现病害,发展是很快的,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,而病害逐渐增多,根据以上混凝土路面病害产生的原因,提出几点修复对策。

2.1 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。如果挤碎比较严重,用上面办法简单处理是补不住的,应根据最大挤碎尺寸,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。

2.2 胀缝拱起的处理办法。胀缝将要拱起,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。为了尽快地开放交通,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。市区市政工程处有几处这样的施工点,混凝土路面一个星期就能通车,从观察上看使用效果较好。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;这样会大大减少真缝的拱起和挤碎。

2.3 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①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②相邻两板一平顺一硗起,只好用切割机割去绕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③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。

2.4 填缝料丧失和脱落。这问题,只要按上面两条保养要求去做,就不难解决。

2.5 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。①当裂缝按养护要求,裂缝度接近或大与每平方米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②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。

2.6 孔洞处理。关于孔洞问题,一般在施工中注意,①混凝土中不要有土块,木屑,碎纸杂物等。②春季水中不要夹带冰块。③振捣做到密实,基本上就不会出现孔洞,一旦出现,先将孔洞凿成形状规则的直壁坑槽,凿时力量要适当,防止产生裂缝,在吹扫干净后,先涂一层沥青,然后用沥青混凝土填补夯平。

2.7 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,我个人认为不需做特殊处理,如果出现麻面现象,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。

3 结语

4.浅析水泥混凝土路面常见病害及预防措施 篇四

1.公路沥青混凝土路面的组成

公路沥青混凝土路面主要是由沥青、粗骨料、细骨料、矿粉按照一定的比例拌和而成的一种混合料,因其沥青用量较多,也常被称为柏油路。

2.公路沥青混凝土路面常见的病害成因

目前公路沥青混凝土路面的病害极大缩短了沥青混凝土路面的使用寿命,造成行车颠簸,甚至引发交通事故。下面主要介绍四种常见的沥青混凝土病害,并对各自成因进行分析。

2.1裂缝

作为沥青混凝土路面损坏最常见最普遍的病害之一,裂缝的危害已经不容忽视。沥青混凝土路面裂缝一旦出现,在长期雨水的侵入及车辆荷载的反复作用下,道路结构及路基会逐渐被破坏,最终导致道路无法运行使用。目前沥青路面裂缝主要包括横向裂缝和纵向裂缝。

纵向裂缝:裂缝延伸方向平行于道路中心线方向,通常表现为一条或者多条平行的裂缝,其成因通常认为有两个:一方面是因车辆荷载过重,超载超重现象频发;另一方面是施工质量不过关,路基未被压实或者路基被破坏,导致路基沉陷,引发路面开裂。另外,在沥青道路摊铺时采用分幅摊铺而交界处没有处理好,也会导致纵向裂缝的出现。

横向裂缝:裂缝延伸方向垂直于道路中心线方向,其产生原因,主要有三方面:路面结构设计不合理,施工质量不过关,车辆超载情况严重。

2.2水损害

水损害是路面积水(多为雨水)进入沥青路面结构后,使内部各组分逐渐剥离,松散,使路面产生破坏的现象。它的产生有多种因素,包括设计时排水及防水不合理、施工时混合料配合比不合理及拌和不匀、路面结构中封层没有处理好等因素。

2.3泛油

当沥青由路面结构层中下部向上移动至结构层表面,致使路面表层浮有一层沥青,这就是泛油。泛油时,轮胎易打滑,严重影响行车安全,其产生的主要原因,首先是沥青混合料中沥青用量太多,其次是重载超载车辆没有得到有效控制,碾压路面致使道路表面泛油。

2.4坑槽

坑槽是指沥青路面结构松散,面层甚至基层的骨料脱落,从而形成的局部凹坑现象。坑槽通常是由于水损害或者其他病害未被及时处理导致的`路面破坏,致使路面积水进入道路结构内,使内部粘力丧失,在车轮荷载反复作用下,骨料逐渐剥落,形成坑槽。

3.公路沥青混凝土路面常见病害的治理措施

公路沥青混凝土路面的病害多出自人为因素,要想有效防治病害,必须严格控制人为因素,切实抓好设计、施工、监理各个环节,重视薄弱环节,及时处理病害,使其危害得到控制。

3.1裂缝的防治

(1)前期预防。沥青混凝土道路设计时应使路面结构有足够的强度,结合道路所处区域选用合适的沥青种类,并统筹考虑路面路基排水管沟的设置。其次,施工时应严格控制路基的压实度,对于特殊路基应进行路基处理,严格按照设计要求积相关规范进行施工,路面摊铺时应尽量全幅摊铺路面。另外,车辆超载超重现象也应得到控制。

(2)后期治理。对于已经出现的裂缝,应结合实际情况,采取具有针对性的方法,对路面进行修补。对于裂缝宽度在5mm以内时,可采用热沥青封堵的方法,而裂缝宽度在5ram以上宜进行开槽灌缝处理;对于路面裂缝较多且复杂的情况,可采用沥青薄层罩面、沥青表面处治等方法。上述方法是针对裂缝不是很深的情况,对于路面裂缝较深,道路结构破坏的沥青路面,则需对道路路基、基层、面层进行综合处理,必要时可视需要重新铺筑道路结构层。

3.2水损害的防治

首先,路面设计时应合理布设排水管沟,同时设置防水层,做好排水隔水设计。施工时应严格按照规范及技术要求控制施工质量、混合料的选取及拌和要素,保C碾压标准和养护条件。

3.3泛油的防治

首先,设计及施工过程中应重视混合料的选取及配合比,控制沥青用量。其次,对于已经出现泛油的路段,可采用先撒石屑或者碎石后用压路机碾压甚至挖除原面层重新铺筑等方法进行处治。

3.4坑槽的防治

(1)对于道路结构仅有面层出现坑槽时,应先对坑槽处进行切槽,将槽内结构进行清洗,然后涂抹一层黏层油,后填筑沥青混合料并压实。

(2)对于道路结构层中基层和面层都出现破坏的情况,应先对基层进行处理,待基层处理好,再对面层坑槽进行治理。

4.结语

5.水泥混凝土路面病害防治与研究 篇五

摘要:水泥混凝土路面因具有强度高,耐久性优良。水泥来源广等特点而在全国范围内得到迅速发展,路面里程不断 增长,但在现代交通以及自然作用下,路面早期病害不断出现。本文主要分析水泥混凝土路面常见病害的产生原因并提出处理措施。

关键词:水泥混凝土路面;病害;处治 ;维修 ;

前言

随着国家对高速公路建设投资力度的加大.我国的公路工程建设十分迅速对国民经济和社会发展起着至关重要的作用。水泥混凝土路面损坏可分为:断裂类、竖向位移类、接缝类和表层类四种类型。断裂类主要指纵、横、斜向裂缝和交叉裂缝、断裂板等;竖向位移类主要指沉陷和胀起;接缝类主要指裂缝的填缝料损坏、唧泥、错台和拱起等;表层类主要指坑洞、露骨、网裂和起皮、粗集料冻融裂纹、修补损坏等,对路面病害进行了分类,并分析了各种病害的产生机理。从设计,施工和养护等环节。提出水泥混凝土路面病害的防治措施,以及对水泥混凝土裂缝、局部、破碎板块等进行补修的防治措施。病害产生的成因

目前产生的病害,原因有以下五种;一是水的防治不够,路基土质差及路基地下水位高;二是路基不均匀沉降;三是路面基层,面层强度不足;四是超重荷载的作用;五是设计和施工缺陷。

1.1水的防治不及时,是产生病害的主要原因

水泥路面的横向缝都是采用沥青灌塞,纵缝为施工缝不灌沥青。路肩盲沟排水设置基本没有。经过多年的行车作用,路面板块间相互挤压,原路面横缝的填缝料失效,地表水通过裂缝渗入基层,而又无法从路肩排出,造成基层软化。在车辆载荷的重复作用下,产生唧泥现象将基层细料冲走,导致板边缘的基础部分失去支撑能力,端脱空、路面板块松动、错台、板角冒浆,最后开裂断板破碎。1.2路基不均匀沉降造成板断裂和破碎

这种病害大部分布在路基填挖交界段,高填方路段及路面与桥涵等构造物交接路段。因为路基的不均匀沉降造成路面的沉陷,在车辆高速冲击作用下造成错台渗水、唧泥导致断裂和破碎板。

1.3路面基层和面层强度不足特别是强度不均匀也是造成破碎板的原因

作为混凝土路面基层,首先要求强度高,整体性和水稳性好。从现场观察到的二灰基层来看,其强度本身不是很好,加上基层施工拌和不均匀,压实不够等原因造成基层不板结,局部地方还有松散现象,基层强度难以满足设计要求。在行车荷载作用下,混凝土板底的拉应力增大,甚至车辆超载超限,致使混凝土板可能产生过大的荷载应力而造成强度破坏。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达不到设计要求,在荷载强作用下,混凝土路面无法承受荷载带来的竖向剪切力,从而导致路面断板、破碎板。

1.4超重荷载的作用也是造成混凝土路面断板、碎板的主要原因

随着经济的发展,车流量不断增加,加上绝大部分车辆进行改装,加高车厢,加厚大梁等,超载现象屡禁不止,造成混凝土板块疲劳,形成断裂和破碎。防治措施

2.1裂缝修补

水泥混凝土路面裂缝型式多样,处治时要根据具体情况采用相应的技术措施。缝宽不足0.5mm的非扩展性表面裂缝,采用压注灌浆法;局部性裂缝,且缝口较宽时,采取扩缝灌浆法;对贯穿全厚的裂缝,采用条带罩面法。对裂缝宽度大于3mm的裂缝,用环氧树脂与固化剂搅拌均匀后直接灌注。2.2接缝修补

接缝施工时,为保证清缝质量,对杂物充填较多的纵缝,必须用切缝机切割,其它缝也应用铁铲对杂物和老化的填料进行清理,然后用高压气体吹净。对加热型填缝材料,按规定进行熔化,使其具有较好的流动性,加热温度不宜过高、过低,时间不宜过长,以避免材料老化或流动性较差。用黄油枪或扁嘴铁壶沿缝方向均匀浇灌加热后的填缝料至缝填满为止(不宜过高或过低),灌缝深度至少应大于1.5cm。灌缝应在路面干燥及路面板下没有积水时进行,保证填料与缝壁粘接牢固且不被高压水剥离、挤出。根据填缝料性质,做好施工交通控制工作,待填缝料冷却后开放交通(一般需30min),以免其被行车粘掉。坚持周期性养护,根据填料有效使用寿命,对全部构造缝进行全面清缝和普灌,其后每年入冬和雨季之前进行补灌,保证构造缝全部密封。2.3局部修补

对出现错台的板块,先采用压浆调整,恢复平顺,调整后仍有高差,且错台量小于10mm,可用建筑磨平机打磨掉高出的部分或人工凿除高出部分,凿除(打磨)宽度一般为10~30cm。错台量大于10mm的,在低的一侧用沥青砂或细粒式沥青碎石衬平,衬补长度按高差的1~2%,也可用聚合物水泥砂浆薄层修补。修补前应用钢丝刷将原路面清理干净。大面积麻面、露骨、平整度差等结构性病害,常采用沥青混凝土罩面处理,处理厚度应大于2.5cm,罩面前要对破碎板及整个路面进行修补和压浆处理。一般的麻面可不作处理,只对露骨严重部分作整段处理,可用聚合物砂浆作薄层处理。2.4破碎板块修补

采取换板方式处理水泥混凝土路面严重破碎板,即挖除整块破碎板,然后浇筑水泥混凝土,板厚与原面板厚度一致,但一般不宜小于24cm,否则可采用钢筋混凝土进行修复。板角断裂等破损采用局部修补方式,即对板角断裂的部分渐除成正方形或矩形,在原板壁上加装传力杆后,在凿除位置浇筑混凝土。其具体工艺流程为:板块破碎、凿除→基底清理→补设拉杆、传力杆→混凝土拌和及运输→钢筋网制作→混凝土浇筑→接缝设置→养生。2.5脱空板块处治技术

路面使用期间出现的裂缝、破碎板儿乎都与板底脱空有关。即使一些当时看来既没有破碎又没有裂缝的板块,其板底仍可能存在脱空,这种病害较隐蔽,但其危害性却非常之大。在路面修复中,若脱空板不处理,即使加铺层达到20cm以上,也无法防止反射裂缝的出现。板底脱空可使用钻孔压浆法处理,此法是借鉴后张法预应力构件的孔道压浆原理,在混凝土面板底部有脱空处钻孔,通过孔洞利用高强压力将流质材料压入脱空空隙,流质材料凝固后产生一定的强度,对面板产生均匀承托的作用,进而达到稳固板块的目的。2.6加铺沥青层

加铺沥青层是旧水泥混凝土路面有效的补强措施之一,不仅提高了路面的承载能力,消除了原有接缝处易产生卿泥、断裂、脱空等多种病害的不利影响,同时也提高了路面平整度和抗滑能力,改善了路面使用性能,提高了路面服务水平,目前在城市道路水泥混凝土路面维修工程中逐渐推广应用。

旧水泥混凝土路面沥青加铺层的施工主要环节为:处理破碎板:将原路面严重破碎板、严重裂缝、板角断裂等破碎板块挖除,用早强混凝土或早强钢筋混凝土进行修补至与原路面齐平,原路涵洞盖板铺装层出现破碎的也应一并处理。稳定原路面板:对唧泥、脱空的混凝土面板及轻微、中等裂缝的面板进行板底压浆处理,使混凝土面板处于稳定状态。对使用时间较长,原路面基层为石灰土等水稳定性不良结构的路段,为保险起见,可对全部原有的混凝土面板进行压浆处理。提高原路面防水能力: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土工布隔离层或加铺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。加铺沥青层:在隔离层(粘层)上加铺沥青混凝土面层一般应分为二层,下面层较厚(厚4~8cm),采用热稳定性较好的开级配粗粒式或中粒式沥青碎石或沥青混凝土,上面层较薄(厚2~4cm),采用防水性能较好的密级配细粒式或中粒式沥青混凝土。原水泥混凝土路面横坡较小时,通过沥青面层调整路面横坡不小于1.5%。碾压时,选择压实机具吨位应考虑沥青层的厚度,防止过振引起沥青混合料二次细粒化。为防止沥青层渗水导致混凝土路面加铺后再次唧泥问题,可在旧板与沥青层间铺筑玻璃纤维布隔离层。

3结语

公路建设是一项基础建设,是我国经济发展的标志之一,从近几年全国建成通车的高速公路来看,“质量”这个概念已被人们所接受,并逐步认识到了它的重要性。一条高质量、高标准公路的修建,不仅离不开一支具有高素质的施工队伍,同样必须有一支高水平、责任心强的监理队伍和具有科学头脑的管理队伍。

参考文献

6.浅析水泥混凝土路面常见病害及预防措施 篇六

浅析农村公路水泥混凝土路面使用寿命的影响因数与处理措施

摘要:农村公路的建设是农村经济的发展的推进剂,其中水泥混凝土路面在农村公路占很大比例。随着科学技术的发展和应用,水泥混凝土路面的质量和施工工艺都有了很大的提高,但农村水泥混凝土路面依然存在实际寿命低于设计使用寿命,本文通过分析农村公路水泥混凝土路面的基本知识,理解农村公路水泥混凝土路面使用寿命的影响因素与相应的处理措施。

关键词:农村公路 水泥混凝土路面 使用寿命 处理措施

近年来随着我国经济社会的发展,党和国家也越来越重视农村经济建设,其中很重要的一项富农措施就是大力加强农村基础设施建设,农村都流行一句口号“要想富,先修路”,国家“村村通工程”让农村都修上了宽阔便捷的水泥混凝土公路。水泥混凝土路面在农村公路中的应用越来越广泛优势也越来越突出,水泥混凝土路面具有稳定性较高、耐老化、抗灾能力强、社会效益和经济效益高等特点,但是也有易损坏、使用寿命达不到预想的不足,怎样对农村公路水泥混凝土路面进行维护,提高公路的使用寿命,是相关公路管理部门需要思考的问题。要找出影响公路使用寿命的因素和产生原因,结合当地公路特点和国内外的研究成果,总结出系统的公路路面建设执行技术标准,同时对施工技术进行深入指导,对施工质量进行强力监管,从而达到保证公路质量,提高公路使用寿命的目标。

一、农村公路水泥混凝土路面的结构

水泥混凝土路面的施工工艺主要是以水泥混凝土为主材料进行路面铺设,根据它的材料使用、色泽、和硬度也分别被称为为混凝土路面、白色路面或刚性路面。其主要分类有:素混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土、钢纤维混凝土和装配式混凝土等。目前我国道路和交通建设中素混凝土路面应用最为广泛。

二、农村公路水泥混凝土路面设计与建设情况分析

农村水泥混凝土公路在社会经济发展和国家政策支持下得到了飞速的发展,国家基本行政村已经实现了村村通工程,在农村公路水泥混凝土路面建设中如何要减少资源的浪费、延长公路使用寿命和带来更大经济效益和社会效益。是农村公路水泥混凝土路面建设的重点问题。1.农村公路水泥混凝土路面设计分析

1.1水泥混凝土公路路面设计需要遵循原则

(1)设计要遵循“ 注重实效、确保质量、因地制宜、保护生态”的原则。(2)要考虑未来交通及经济的长远发展需要,适应于未来经济发展需要及科学规划路网建设。(3)应该考虑由于施工技术水平差异,而造成的材料和结构参数的变异性对设计结果的影响,科学正确的选择设计方案和因地制宜的调整设计规划。(4)要强化路面结构和材料的科学合理搭配,制定符合当地实际情况的路面结构和材料搭配的设计方案。

1.2农村水泥混凝土路面的设计注意因素

(1)农村水泥混凝土公路在选址时需要注意良田的保护和照顾到各个村小组,最好使用原有老路最为路基实现社会效益和经济效益最优。(2)农村土质较为疏松,所以在水泥混凝土公路修建时,路基的夯实和加固直接影响到公路的使用寿命。(3)水泥混凝土公路的路面设计需要根据当地经济水平和未来发展状况来进行设计路面的宽窄、路面的厚度、水泥使用都要因地制宜。2.农村公路水泥混凝土路面建设情况分析

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2.1中国农村水泥混凝土公路建设现状

中国农村水泥混凝土公路建设步伐相当快,可以说每个行政村都在积极的修建以水泥混凝土为主的公路。总里程相比前几年有突飞猛进版的增长。它大大方便了人们的生产生活,也为当地农村经济建设带来了巨大帮助,可以迅速的把农产品运输出去,保证农产品的新鲜。2.2 中国农村水泥混凝土公路建设问题

中国水泥混凝土公路建设速度大大的加快,在建设过程中也出现了许多问题,其中建设的工艺缺陷尤为突出(1)建造过程中混凝土搅拌时间不科学, 导致混合料搅拌不均匀,,混凝土强度变低时间一长会有裂纹和裂缝的情况出现。(2)建造过程中混凝土振捣时间把握不科学, 时间过短会导致混凝土空隙率大, 强度低, 直接后果是面板出现裂缝;而振捣时间过长混凝土会离析, 石子全部沉在地基中而灰浆浮在板面上, 造成路面表层出现裂缝。(3)工程养护不及时不到位, 特别在七八月份施工气温偏高, 空气湿度小, 风力强蒸发迅速等环境下, 会使混凝土面层水分不能保留而被蒸发,造成水泥干路面缺少水分, 引起表面出现许多裂缝。(4)施工过程中防滑切缝不及时完成,掌握不好时间不科学不巧当,使混凝土过硬,防滑切缝锯片磨损严重,导致切缝效果差。

三、农村公路水泥混凝土路面使用情况分析 1.农村公路水泥混凝土路面使用现状

农村公路水泥混凝土路面的使用第一点最主要最直接的是方便了农村人的交往,改善了农村的生活,以前土路给农村生活带了了非常的不变,而现在宽阔的水泥路方便了农村人的生活。第二点促进农村经济发展,农村的发展速度相对城镇发展速度严重滞后,其很大原因在于由于公路建设差,农村的农产品不能及时的卖出去,近年来,国家加大农村公路建设,开展村村通工程,使得农村的农产品迅速外出,大量货车的来往使新鲜的蔬菜很快的运到相应的城市。农村经济也得到了迅速发展。

2.农村公路水泥混凝土路面使用问题

农村农村公路水泥混凝土路面使用主要的问题在于使用的过载和维护不到位两方面,第一使用过载其主要因素在于大量的货车来往和建设时的设计限载量的矛盾,农村经济日新月异,大量农副产品需要外运,所以整个公路使用就非常的超负荷运转。第二是维护不到位,修好了的公路谁来维护谁来管理问题一直是公路治理的难点,农村公路现实情况是没有专业的负责单位管理公路,很多裂缝、断层不能得到及时的保养导致路面损坏严重。

四、农村公路水泥混凝土路面使用寿命的影响因素与处理措施 1.公路路基的稳定性

公路水泥混凝土路面对路基的要求很高,路基的稳定性直接影响公路使用,夯实的路基能够均匀的支撑路面受到的力,稳定性不好就会出现断层和裂缝,因此路基的稳定性于水泥混凝土路面使用寿命影响很大。具体措施有:根据具体修建路段要因地制宜的做好设计工作,首先做好地质调查,根据当地情况进行施工的设计,路基路面设计要结合公路的地形、地质、材料、技术等级和交通量等因素,要注意公路的防护和排水设施,要保证路基的稳定性和强度;要使路基有一段自然沉降,这样能够减少路基变形发生。尽量使用农村原有公路作为路基,因为以前的土路基本非常稳定可靠,而且这样选择减少了土地资源的浪费。2.公路基层的修建

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农村公路基层结构类型有半刚性稳定基层与柔性基层是两种形式供选择,其中半刚性稳定基层的优点在于强度高、刚度大,缺点是其工艺复杂、成本过大。农村水泥混凝土路面最适用的基层结构是级配碎石和填隙碎石及煤矸石等柔性基层,这样避免半刚性稳定基层的不足,提高在农村公路水泥路面的强度和抗变形能力。基层集料质量也是影响路面使用寿命,在农村公路路面施工过程中,对基层集料的质量有以下要求:(1)尽量施工使用间断级配比,而不采用连续级配比。因为间断级配的稳定性更好,形成的骨架结构密实度较高且内摩擦阻力也较高。(2)在符合标准的情况下,利用当地材料资源进行配比。当集料的质量不够时,可以先掺杂一定比例的合格材料,再进行改良,比如将塑性高的改为塑性低的、将大粒孔改为小粒孔;(3)适当增加粗集料的比例,减小细集料的比例。因为在操作过程中粗集料的比例大,可以提高路面的内部排水能力,而细集料多会增加路面开裂的系数也不利于排水。3 公路面层厚薄程度

一般情况下面层的厚度不不能被减薄的,因为根据路面的使用年限的计算方法,使用年限与水泥混凝土面层厚度有正比的关系,如果减少会明显的影响到路面使用寿命。4 路面内部排水

公路路面寿命减少的原因中最主要的就是水的作用,在进行路面建设时,要注重排水系统的作用,只有注重了公路的排水系统,建立全局性排水系统,才能够增强通行能力、减轻路面灾害发生、延长路面的使用寿命。5 公路路面过载严重

由于农村经济发展的要求,大量的货车来往和建设时的设计限载量的矛盾突显,大量的车辆在路面行驶使得整个公路使用就非常的超负荷运转。路面长时间下去造成路面裂痕增多,增大,而且这种过载现象属于长时间不间断持续扩大的过程,这更加增加了公路使用的强度,影响公路使用寿命,在修建公路时要注意对未来的规划设计,还要对公路特殊时期实行大货车限行,严查货车超载超速现象。

6公路管理和公路养护

公路修好之后,谁来维护谁来管理问题一直是公路治理的难点。农村公路现实情况是没有专业的负责单位管理公路,很多裂缝、断层不能得到及时的保养导致路面损坏严重,经济不发达的地区表现的更加明显。所以当地政府要职责到人,明确管理单位和管理义务。在保养方面,加大对超载超速货车的惩罚力度,对裂纹和断层及时的进行修补维护,对道路垃圾进行定期清理,做好路面排水工作。总结:

影响水泥混凝土路面使用寿命的因素有很多,延长使用寿命,要在很多细节上进行注意,在设计、选址、修建、管理维护等方面都要做位,总之,农村公路的建设是农民、农村、农业的推进剂,延长农村道路使用寿命可以使三农得到更好更快发展。参考文献:

[1]王希军.影响农村公路水泥混凝土路面使用寿命的主要因素及对策[J].黑龙江交通科技.2009,32(5)

[2]陶坤.影响农村公路水泥混凝土路面使用寿命的主要因素及对策[J].黑龙江

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交通科技.2009,32(1)

7.浅析水泥混凝土路面常见病害及预防措施 篇七

关键词:水泥混凝土路面,病害,防治措施

0 引言

水泥混凝土路面是高级路面,它由面板和基、垫层组成路面结构层。它同其他路面相比,具有强度高、稳定性好、耐久性好、抗滑性能好、使用寿命长等优点。但一次性投资大、成本高、铺筑后不能立即开放交通,接缝多,养护修复困难。若在施工过程中控制不好,将出现严重的质量缺陷,如面板早期断裂、错台、边角破坏、平整度差、表面磨光等,给行车和养护带来一定困难,且不易处理,费用又较高。因此在水泥混凝土路面普遍发展的今天,对其产生病害原因的分析,并寻找防治措施是十分重要的。在福鼎市太姥大道改造施工过程,出现以下几个质量问题:1)板块断裂;2)接缝碎裂;3)纹裂;4)路面平整度差;5)拉毛深度不均匀;6)板块厚度变异系数变化范围大;7)面板强度不均匀。本文结合太姥大道改造过程板块断裂、接缝碎裂和纹裂的病因进行分析,并且简要介绍此类病害的防治措施。

1 板块断裂原因及其防治措施

1.1 板块断裂是混凝土路面最主要的病害,影响路面使用寿命及使用性能

由于缩缝锯切时间和深度控制不当,在施工期间和使用初期引起板的收缩断裂,昼夜温差大而产生的收缩应力大于混凝土终凝前的抗拉强度;路面基层表面平整度差,束缚了混凝土的自由张缩,而产生了摩擦应力大于混凝土抗拉强度,都引起混凝土面板的早期断裂。强度不够,水稳定性差,并采用手摆片石底基层,通过行车连续作用后,出现了底基层面的不连续性,部分稳定基层脱空,形成了混凝土面板直接支撑于片石上,发生了板块的压折断裂。同时道路在旧路加宽路段,新旧地基沉降变形不同,引起板块的纵向和斜向断裂。因纵缝及胀缝处张开,接缝渗水,基层出现唧泥,使板底出现脱空,引起板块出现横向、斜向或角隅断裂。施工后期养生不及时或养生不良,造成混凝土失水,而混凝土硬化过程中产生大量的水化热和很高的温度后,需要大量的水分得不到及时补充,混凝土强度停止发展,混凝土内部机理被破坏,1.3 证据理论与mass函数合成算法流程因此引发了混凝土板块的大面积断裂。营运阶段因交通(轴重和/或作用次数)繁忙,尤其是超重车辆的频繁作用而出现的横向纵向疲劳断裂。

1.2 板块断裂的防治

施工时必须严格按规范要求有效控制割缝深度,并要求缝宽相等、割缝顺直、垂直于路中线,防止杂物塞挤缝隙。在夏季初秋,气温高,混凝土施工进度快,一般控制在混凝土浇后16 h~20 h可开始切缝,当机具少时,可等距离跳跃式切缝。遇到昼夜温差大的施工季节,采取保温措施,用纺织布严密覆盖保温;在相邻板和模板内侧均匀涂上润滑剂,减小摩擦阻力引起的不同收缩干扰导致混凝土开裂;接近初凝而太阳暴晒时,防止立即洒水养生,而应在混凝土板上覆盖稻草或木屑1 h后洒水养生。在基层施工时,严格按规范标准进行,控制其拌合物的配合比、标高和平整度,不因基层标高太高乱找平,对超过规范要求的,必须返工。当基层低于设计标高,采用拌合料摊铺碾压,并达到强度后,才可浇筑面层。混凝土浇筑前应对基层洒水湿润。首先进行路基的弯沉值测定,并经过补强。铺基层时若发现路槽湿软,或有地下水渗出,应及时处理,或设盲沟排水,或采取其他措施,保持边沟畅通,路肩干燥、不积水。不采用手摆片石底基层,用25 cm厚的级配砂砾底基层,碾压密实,保证了底基层的平整度和施工进度,有利混凝土板结构层的整体强度。旧路加宽部分,严格控制其压实度,使压实度达到规范要求。路堤部分防止土石混填,有条件最好让车辆通行考验一段时间,使新旧结合路基的弯沉值大致相等,变形相近,使路基路面的整体稳定性达到要求。纵缝应设置拉杆,胀缝设置传力杆,应按规范要求正确设置,有效减少缝宽的开展。经常养护,及时排除地面水,防止水淤积路面,从缝隙渗透到基层而引起破坏。养生分别采用稻草、木屑、麻袋覆盖,保证路面保持湿润状态,并注意周边的湿养。在施工管理上,严禁混凝土板未达到设计强度,车辆强行通过,使混凝土面板结构严重受伤,产生密集型的内部振裂,抗重复荷载的疲劳强度大大降低。在使用期间雨水的不断侵蚀,面板裂缝愈加扩展,雨水不断侵入基层,而产生断裂破坏;为防止超重车辆的频繁出现的破坏,可考虑适当增加板块厚度。对水泥稳定碎石基层的混合料配合比严格控制,并注意其骨料的级配、计量准确、摊铺均匀及碾压的效果。

2 接缝断裂原因及其防治措施

2.1 接缝碎裂的原因

胀缝传力杆的定位不正确,阻碍了板块的膨胀位移,从而引起混凝土受挤压而碎裂。设短间距胀缝后,胀缝缝隙减少,缩缝缝隙增大,填封料因养护不及时而失效,坚硬杂物进入缝隙,阻碍板块膨胀位移,使混凝土板受挤压而碎裂。因锯缝时间过早,混凝土强度不足而造成啃边。未设拉杆的纵缝缝隙张开,企口的上部混凝土碎裂,或平缝的边缘出现啃边。

2.2 对接缝碎裂病害的防治

传力杆定位要准确,拆模时要小心,不让混凝土受伤,浇筑时边缘振捣要密实,避免传力杆活动端被浇死,增强土基强度,减少塑性变形,尽量做到胀缝两侧的混凝土同时浇筑,减少温度应力差。传力杆固定端最好在混凝土两端交叉设置。尽量设置长间距胀缝,及时养护填封料,防止胀缝中掉有硬物如石子之类。正确掌握锯缝时间,过早开锯,损伤混凝土,效果不好。而锯晚了会产生断裂,所以应在不同的施工环境里,做试验确定。应设置拉杆,位置要准确。在混凝土强度达25%以上,切缝前拆除边模。拆除时应小心,不乱敲乱打。同时整理拉杆应在振捣后抹光前进行。混凝土板达到一定强度后,才可浇筑相邻板的混凝土,以防因温差大使相邻板缩缝处产生不规则的横缝。

3 纹裂病害原因及其防治措施

3.1 纹裂病害的原因

纹裂病害主要是由于材料和施工操作原因造成,由于水泥混凝土路面的非均质性、低韧性及现场环境条件和施工工艺水平的可变性,很难完全避免混凝土面板的开裂,纹裂病害在水泥混凝土路面病害中较为常见。水泥的品质与用量:水泥的含氧化物过高,使水泥结硬时收缩量过大或性能不稳定,水泥用量过多,混凝土收缩率增大,都引起板块的纹裂。骨料的级配与品质,因骨料的品质差,其强度低,且含泥量大,使骨料与水泥浆体的粘结力下降,级配差,细度模数小,混凝土结构松散,孔隙率大,密实度差,和易性低,均使混凝土板块产生裂缝。随意确定配合比,加大水灰比,也会使混凝土板收缩加大而引起纹裂,施工操作时,抹面过度等亦能产生纹裂。

3.2 纹裂病害的防治措施

应当选用高品质的42.5R水泥,对不同标号和不同厂家品牌的水泥不混合堆放,确定水泥最佳用量。严把骨料级配和质量关,选用洁净、坚硬、无杂质、级配好,且达到技术规范要求的骨料。严格执行设计配合比和施工配合比的控制,确定最佳水灰比和最佳砂率,并经试验确定,严禁施工中偷工减料。在施工中提高工艺水平,以防做面时出现过度抹面。

4 结语

引起混凝土面板病害的原因很多,情况也非常复杂。一般而言,它与原材料、施工工艺、路基强度等密切相关,因此严格按照施工技术规范控制好各个施工环节是非常重要的。一方面对混凝土路面施工队伍的资质审查,加强施工监理和工程质量控制;积极采用机械化施工;提高设计强度,以提供一定的强度储备;加强对基层材料的规格和质量控制,以达到均匀性、耐冲刷、提高压实度和平整度的要求,在多雨地区设置排水系统。另一方面,不要搞主观意识,要尊重客观事实,科学安排工期,宁慢勿乱,尽量消灭水泥混凝土路面的“常见病”。

参考文献

8.浅析水泥混凝土路面病害的防治 篇八

关键词:水泥混凝土 公路 路面病害防治

0 引言

随着水泥混凝土路面修筑技术的日臻完善,水泥混凝土路面在社会经济及施工技术方面开始展示出优势。但随着水泥路面建设项目的逐渐增多,水泥路面也出现了多种病害。具体体现在板角断裂、严重破碎板、接缝材料破损、错台、唧泥、路面沉降和裂缝等。很多原因都会导致混凝土路面产生病害,这些因素包括设计不合理,施工或养护上的缺陷,还有部分外界因素,笔者根据几年的从业经验,总结了水泥路面各种病害及其成因,并提出了具体的解决途径及工作思路,供大家参考借鉴。

1 如何做好水泥路面病害的预防措施

防治水泥混凝土路面病害,可从设计、施工、养护三方面着手,强化对水泥混凝土路面技术性能的认识。

1.1 设计方面

水泥混凝土路面设计计算理论,涵盖了温度疲劳应力等方面的理论,但缺乏对应力计算的探讨,以致于极少研究及世纪观测水泥混凝土路面典型结构的变化,路面被迫承受较大的冲击破坏动能。所以,水设计的过程必须由静力学逐步发展为动力学。冲击动荷载影响路面结构的因素必须考虑进去,同时,设计厚度和技术标准也要相应的提高,从而尽快与国内逐步增长的公路交通的需求量相适应;对于软基路段的建设,一定要在桥头下挖路段或填挖路段交换频繁的路基上进行深挖,以补强设计、提高预算;另一方面,确保水泥混凝土路面基层支撑稳固,将基层耐冲刷及弯沉均匀性作为工作重点,用于路面施工的基层材料必须符合当地的气候特征和交通量,摊铺集料级配优良,且设计合理;仔细处理过高填方软基及台背填土后,如果會产生较大的沉降变形,则可采取薄层沥青混凝土或砌块的过度路面形式;沉降变形稳定以后,然后进行永久混凝土路面板的施工活动;在路基基层下,多余或地下水位较高的区域,要设置渗透排水砂砾垫层。严寒地区要同时设置排水及防冻垫层。此外,确保接缝质量良好,能有效避免水泥混凝土路面结构遭到破坏,按照本地区的自然环境特点做长胀缝,所以,设计接缝时要科学的制定接缝形式,采用优质的填缝材料。

1.2 施工方面

施工时,必须对进场材料进行严格的质量检验,以确保材料质量符合水泥混凝土路面设计及使用要求,而且混凝土配合比设计力求科学合理,而且要确保水泥混凝土路面质量优良,首先要生产均匀、性能稳定的混凝土;要使水泥混凝土路面面板质量过关,应尽量采用机械施工,按要求设计拉杆和传力杆的规格、方位、间距,使其垂直于接缝侧壁,平行于路面板及路面中心线。由于受嵌缝板及传力杆的影响,往往无法将嵌缝处的混凝土一次浇注成型,而且振捣时也不易振捣密实,因而接缝处混凝土强度不高。这个问题一定要引起施工部门的重视,必要时可加强接缝及板角处的振捣;板块成型后,按本地区天气状况尽快切割,进入养生阶段,以防切割不及时致使整体断裂,或水泥混凝土因养生不及时,受水化作用的影响而产生空隙,降低混凝土强度;可断交施工,如有困难非断交施工,必须整平现场便道,以防出现大的石块或坑槽,导致混凝土板初凝阶段,行车振动引起板体断裂;若路线纵坡大于2%,则要沿上坡方向摊铺,避免塌落度设计不合理使板体细小的横缝及板体断裂。拆卸模板时,不要将板角碰掉而出现对称的啃边。

开展基层施工活动时,可集中厂拌基层材料,用摊铺机摊铺,整平并压实基层后,为避免基层混凝土产生干缩裂缝或温缩裂缝,应立即开展养护工作;为避免路基土压实变形,以加大路基强度及路基稳定性,严格执行压实工艺流程,路堤边部要加强碾压,以确保路堤横向密度均匀;若两类路堤材料的性质不一致,则不允许其相接,应设置一个的距离较短过渡段,路堤与桥头及其他构造物相接处必须增加定量的荷载,必要时可进行超载预压以促进地基沉降,如果条件允许,则可采取透水性砂砾对台背后的路堤进行填筑,以避免通车后填土沉降。

1.3 养护管理方面

水泥混凝土路面局部破坏后,若得不到及时修复,会加剧病害蔓延,所以要及时对接缝进行清理和养护,还应该定期清理路面上的碎石和其他硬物,以防碎石被车轮反复碾压,破坏路面结构而产生麻面,为确保接缝起到应有的作用,填缝料老化或损坏后一定要及时更换,以面接缝被水、石子、泥砂等物体填充破坏路面结构。对及时修复和处理路面裂缝及早期病害,以免病害范围扩大。同时,路面排水系统要加强养护,增加项目建设资金,进一步完善边沟等排水系统;路面排水设施要定期疏通,以免水通过裂缝和接缝破坏路面结构。

负责路面养护的相关部门,必须加强混凝土路面的日常养护工作,同时定期组织路况调查,及时编定养护计划,合理安排养护内容,使养护工作更加规范化,以提高机械化水平和养护人员的专业素质,保证路面养护的质量。同时,加强路政管理,严格限制超载车辆通行。

2 水泥路面病害的处治方法

2.1 沥青类材料维修

开展养护工作时,对于轻微的接缝损坏、板角断裂、路面沉降、孔洞和错台等病害,可利用沥青材料加以处理。

2.1.1 填缝灌缝。用于灌缝的材料是产自新乡的专用填缝料,采用专用机具清缝和灌缝,而且使用几年之后质量完好。自制填缝料配合比:(60号沥青96%+重柴油4%)60%~65%、石棉屑5%~10%、石粉10%~15%、橡胶粉15%~20%,效果较好。

2.1.2 通过沥青碎石罩面的方式进行过渡性处理。使用沥青碎石施工,造价低廉,简便快捷,施工成型后车辆即可通行,也不会对车辆通行造成困扰,而且便于日后维修。采用这种方式施工,虽然工期较短,但路容路貌达不到美观的要求,只可作为一种临时性措施,不能从根本上解决问题。

2.2 整块混凝土板翻修

混凝土路面发生严重的沉陷、破板和板角断裂的情况下,可采用这种治理方法。操作规范和工艺流程为:将破碎板块凿除并及时清理,检查并确保基层的强度及稳定性符合施工要求,若存在基层松散、软弹或不板结等问题,则全部开挖到稳定层,再使用C15贫混凝土补强调平,根据水泥路面铺筑要求进行其他工序的施工。

混凝土配合比及其所用的施工材料,按路面通车的时间要求采用快速修补材料。常用的快速修补材料主要包括两种,一种是JK-24早强剂推荐掺量为水泥用量的16%(外掺),每立方米混凝土配合比:水泥400kg、JK-24修补剂64kg、水150kg、砂629kg、碎石1220kg。另一种是YF-3型混凝土道路增强剂推荐最佳掺量为水泥用量的5%(外掺)。工艺流程与普通混凝土没有太大差别,外加剂用JK-24早强剂24h内用薄膜或土工布养生,一般36h即开放通车;外掺剂用YF-3增强剂的混凝土,在土工布或薄膜养生4~5天后开放交通。实践证明,这两种外加剂的使用效果都比较好。

3 结语

9.浅析水泥混凝土路面常见病害及预防措施 篇九

水泥混凝土路面是一种刚度大、扩散荷摘载能力强、稳定性强的路面结构。但由于在施工中水泥混凝土的原材料及配合比的控制未达到设计标准,施工工艺不规范。使得水泥混凝土路面道板出现了早期损坏,导致路面出现裂缝与断板,这就降低了路面使用性能,不能确保水泥混凝土路面的正常使用年限,不能发挥道路建设的投资效益。因此,需要对路面出现的裂缝与断板进行认真观测、分析、确定裂缝原因,制定切实可行的修补方案。

一、裂缝分类与产生的原因

水泥混凝土道面的裂缝,可分为表面裂缝和贯穿板全厚度的裂缝(简称贯穿裂缝)。

(一)、表面裂缝 水泥混凝土道面表面裂缝主要是由混凝土混合料的早期过快失水干缩和碳化收缩引起的。混凝土混合料是一种多相不均匀材料。由于构成混合料的各种固体颗粒大小、密度不同,混合料不可避免地会发生分层离析。

1、泌水裂缝

在路面水泥混凝土道面施工中混合料发生分层离析大多是由于粗骨料在混合料中下沉,水分向上迁移,从而形成表层泌水。泌水的结果,使水泥混凝土道面表面含水量增加,经蒸发后混凝土表面形成凹面,此时混合料颗粒间产生较强的表面张力。当混凝土表面尚未充分硬化,不能抵御这一张力时,混凝土表面则发生裂缝。在混凝土浇筑后数小时,混凝土表面将出现大面积细微的龟裂。

2、碳化裂缝 当混凝土的水泥用量较低、水灰比较大时,空气中的二氧化碳易渗透到混凝土中,混凝土的碳化反应在空气相对湿度为30%-50%时最为激烈,此时混凝土的碳化收缩将引起混凝土表面龟裂。根治这类病害的方法是:在混凝土路面的混合料铺筑、振捣后,立即采用真空吸水工艺,此方法可以将混凝土中富裕的水分和空气一并吸出。这样既提高了混凝土强度又可控制混凝土表面的网裂病害。

(二)、贯穿裂缝 水泥混凝土路面贯穿裂缝为贯穿板全厚度的横向裂缝、纵向裂缝、交叉裂缝和板交裂缝。

1、横向裂缝 垂直与行车方向的不规则裂缝称为横向裂缝,导致水泥混凝土路面出现横向裂缝的原因较多,其主要原因有以下三方面。(1)、干缩裂缝:

在水泥混凝土中,水是以化学结合水、层间水、物理吸附水及毛细水等状态存在。当这些水再混凝土硬化过程中失去时,水泥浆体就会发生收缩,当收缩受到限制时而发生收缩应力时,才会引起混凝土的干燥收缩裂缝。

水泥浆干缩的内部内部限制:主要来源于混凝土中的骨料对水泥浆的限制。在普通混凝土中,水泥浆的收缩率被限制了90%(或称水泥浆被占有了90%)。因此,混凝土内部存在着引起干缩裂缝的应力状态。水泥混凝土干缩的外部限制:主要是路面板块间 或路面整体的限制,处于限制状态下的混凝土结构,只有当混凝土本身的抗拉应变与混凝土硬化干燥过程中的自由收缩应变不相适应时,混凝土才会发生裂缝。配合比:在混凝土中的水泥用量、集料粒径、细骨料含量等因素对混凝土的干缩都存在应响,但最重要的影响因素是混凝土的单位用水量。混凝土的单位用水量愈小,收缩 就愈小。单在实际施工中,过小的单位用水量,往往满足不了混凝土路面施工的要求。因而在实际施工中,混凝土的现场拌和,是以塌落度控制水灰比、单位用水量。干缩裂缝引发的路面横向裂缝,出现在混凝土水化硬化的早期。有资料表明:水泥混凝土收缩量的14%-34%发生在水泥混凝土的14天龄期内。(2)、冷缩裂缝(温度裂缝): 水泥混凝土具有热胀冷缩的性能,混凝土板块的热胀冷缩都是在相邻部分或整体限制条件下发生的,故热胀属于变性压缩,而冷缩则属于拉伸变形,很容易引起开裂。水泥的水化反映是一个放热的过程。在混凝土硬化过程中,释放大量热能,使温度上升,通常混凝土温度上升1摄氏度,每米膨胀0.01m。水泥水化反应的放热速度初始较缓慢,25分钟后增温,在水泥终凝12小时后,水话温度可达80-90摄氏度,使混凝土内部产生显著的体积膨胀,板面的温度则是随着空气气温而变化的。当外界气温降低时,板面冷却收缩。此时混凝土路面内部膨胀,外部收缩,因而产生很大的拉应力。当混凝土的极限抗拉强度小于此拉应力时,板块将出现裂缝或断板。

施工期在高温季节内,当日平均温度约为35-40摄氏度,由于高温暴晒,未能采取越过高温时间段的施工措施,使得面层表面失水过快,而混凝土内部和底部大量水分却不能及时排出,由于水分的作用使混凝土上、下表面出现温差,在温度应力的作用下,使得混凝土表面出现横向不规则裂缝或断板。上述因素是混凝土路面出现裂缝或断板的主要原因。防治这类病害的方法很多,比较简单的方法是:在混凝土路面 的收水抹面后及时覆盖朔料布,根据施工期气温情况确定覆盖时间。此方法可以解决混凝土早期养护用水,并使此时的混凝土内、外部温差较小。这就避免了混凝土早期断板的病害。

(3)、切缝不及时的原因

水泥混凝土路面缩缝(横缝)切割时间应视施工期温度而定,当气温在30摄氏度时,切缝时间应在混凝土浇筑的12-15小时后进行。采用真空吸水工艺时,切缝时间可在混凝土浇筑5-7小时后进行。当施工气温在20-25摄氏度时,切缝时间应在混凝土浇筑15-21小时后进行。采用真空吸水工艺时,可在混凝土浇筑8-11小时后进行。切缝深度应为混凝土路面厚度的1/4(厘米)。

由于切缝不及时,切缝深度不足,导致混凝土表面出现横向裂缝或断板。(4)、养生不及时 混凝土路面在硬化的初期内,需要大量水进行保湿养生。由于养生水不足或养生不及时,使混凝土表面暴晒失水,这是混凝土路面极容易产生横向裂缝或断板。(5)、板块分格应合理 混凝土路面的板块分格应严格按设计的要求施工。设计规范规定:混凝土路面板块的长宽比不得大于1.3,板块面积不得大于25m2。由于板块分格不合理,不能满足设计要求,混凝土路面将会出现横向不规则裂缝。

2、纵向裂缝

沿路前进方向出现的裂缝称为纵向裂缝。水泥混凝土路面的动力荷载传递顺序为面层、基层、路基。由于路基的填料土质、湿度不均匀,膨胀土、粘土压实度不足等多种原因,导致路基强度不均匀。当道路的基层和面层铺筑后,尽管道面传到路基顶面的荷载应力很小,只要路基稍有不均匀沉降的现象出现,在板块自重和行车压力作用下将产生纵向裂缝。开始裂缝很小,一般小于0.05mm,但随着雨水侵入使基层软化、液化,而产生唧泥、淘空,使裂缝加大。纵向裂缝的防治原则是:在新筑路基或旧路加宽改造时,要严格按着新筑路基或旧路拓宽改造的施工程序实施,确保路基的稳定性,并在混凝土路面浇筑之前严格检查基层顶面回弹模量是否符合规范要求。使之控制纵向裂缝的产生。

3、交叉裂缝 水泥混凝土在拌和、运输、振捣、凝结、硬化的过程中始终存在着水泥的水化反应。水化反应可分为:初始期、休止期、凝结期及硬化期四个阶段。水泥水化反应在混凝土发生升温和降温过程中产生体积的胀缩变形,在内部骨料及外部边界条件约束下使混凝土的自由胀缩变形受阻,而产生拉 压应力。由于安定性不足的水泥中残存着一些过烧的Cao和Mgo,它们的水化速度较慢,往往是在水泥硬化后再水化,引起水泥浆体积膨胀、开裂甚至溃散,在浇筑后的混凝土路面上出现大面积龟裂。因此,在水泥混凝土路面施工中要严格控制水泥的质量,严格按混凝土的设计配合比操作,保证混凝土强度。

4、板角断裂

与混凝土板角两边接缝相接的贯穿板厚的裂缝称为板角断裂。板角是混凝土路面的薄弱部位,由于板角很难振捣密实,板角强度相对较小。相邻板角之间无传力杆,传荷能力较差。当车轮荷载作用在板角时很容易出现板角断裂。,预防板角断裂的措施:采用水稳性好的基层;横、纵缝填缝前要清理干净,填料要饱满;施工中板角、板边要振捣密实。

二、裂缝与断板的修补措施

1、一般裂缝 此裂缝的处理可采用环氧树脂修补圬工工艺方法进行。详见“环氧树脂修补圬工工艺”。

2、断板裂缝 这类裂缝处理可视裂缝走向,确定切割宽度,切缝应与混凝土路面分格的横缝平行,切割深度为12厘米,将切割区内的原混凝土凿除并清洗干净,并将底部的裂缝凿成“V” 型槽,用环氧树脂胶拌和水泥砂浆灌实。然将槽底部用1:1水泥砂浆铺平,并放臵方孔为5mm的钢丝网,再浇注抗折强度不小于4.5Mpa的细石混凝土进行振捣压实,经收水抹面后覆盖养生。细石混凝土中应掺配膨胀剂,其比例为水泥重量的15%。混凝土路面的裂缝或断板按上述措施修补后,应建立观测点,观测修补后的道路使用情况。附:混凝土路面修补工艺及参考表。

环氧树脂修补砼工艺

一、配合比工艺

1、先将水泥、中(粗)砂与水按其设计配合比进行配制。

2、将环氧树脂与稀释剂搅拌均匀。当环境温度低于20度时,可用温水溶法,(即将拌和物装入器皿内臵入水中加温)使树脂溶化,加热温度不超过40度。

3、将硬化剂加入已稀释的树脂溶液中,迅速搅拌。如使用间苯二胺(或乙二胺)作硬化剂时,应用温水溶法预先将硬化剂加热溶化,但温度不得超过65度。

4、将加好硬化剂的树脂倒入拌和好的粗细填料中,将含有环氧树脂的砂浆混合物,边和拌边压入裂缝中。

5、加入硬化剂后的树脂料,一般不宜加热。如气温过低影响操作或拌和时,间苯二胺(或乙二胺)有产生结晶析 出现象时,可用温水溶法稍微加热,但不得局部加热或加热过高,以防拌和物早期凝固。

6、含有环氧树脂的拌和物,应在浅槽内拌和,便于及时散除化学热。环氧树脂拌和物的配合比为:水泥:砂:环氧树脂:间苯二胺(乙二胺):水=1:3:0.25:0.02:0.45。本配合比为重量比。拌和物应在30分钟内用完。

二、方法选用

1、裂纹宽小于0.15mm,一般不作修补,必须进行封闭时,可涂二层树脂涂料;

2、裂纹宽0.15-0.3mm时,沿裂纹凿一条外口宽20mm,深约3mm的“V”形槽,然后涂一层厚约0.2mm的树脂涂料,再用树脂砂浆修补平整;

3、裂纹宽大于0.3mm时,沿裂纹凿一条外口宽20mm,内口宽约6mm,深约7mm的梯形槽,修补方法同2;

4、圬工(混凝土路面)表皮剥落或大块混凝土脱落时,凿除松散砂浆或混凝土,涂一层厚约0.2mm树脂涂料,用树脂砂浆修补平整。

10.混凝土路面常见病害的成因及防治 篇十

【关键词】水泥混凝土路面;病害;处理措施;预防措施

1.引言

对于水泥混凝土路面,因其长期暴露在日晒、雨淋、冻融、温度等反复作用的自然条件下;长期受交通荷载的反复作用下;局部施工工艺控制和关键工序的把握不当,未达到设计要求;在本身设计方面,对汽车交通量和轴载增长预测欠准确,对个别超重车引起的损坏作用未予重视;未及时加强养护工作,使得大气降水渗透入板下等因素的影响下,道路在开放交通后若干年内,路面病害将会相继出现。

2.路面病害现象及形成病害原因的分析

水泥混凝土路面损坏可分为:接缝类、断裂类、变形类和表层类四种类型。接缝类主要指裂缝的填缝料损坏、接缝剥落等;断裂类主要指纵、横、斜向裂缝和交叉裂缝、断裂板等;变形类主要指唧泥、错台等;表层类主要指坑洞、露骨、网裂和起皮、粗集料冻融裂纹、修补损坏等。

2.1接缝类。

2.1.1水泥混凝土路面胀缝处剥落及碎裂。现象:碎裂深度最大处达到板厚的50%,表面纵向延伸宽度可达3cm~40cm。原因:

(1)胀缝填缝材料不合格或未填满,导致泥砂、碎石等杂物堵塞胀缝,阻碍了水泥混凝土板块热膨胀,从而引起应力过于集中使水泥混凝土板端胀裂。

(2)传力杆设置不当或其伸缩端被阻死,从而导致其不能自由伸缩;或施工工艺的控制不力,使胀缝未完全断隔,板块热膨胀时不能自由伸张,致使温度应力导致板块边缘胀裂。

2.1.2水泥混凝土路面施工缝处剥落及碎裂。现象:碎裂深度不足板厚50%,宽度为2cm~20cm。原因:

(1)后施工水泥混凝土路面板块边缘底面杂物等未清理干净,导致该处形成临空面,或传力杆钢筋布置间距偏大或者钢筋偏小,使得板边在车轮荷载反复作用下被挤压碎裂。

(2)先施工水泥混凝土路面板块边缘在养护龄期不足时为了赶工期,在浇筑相邻板块时,没有做好成品保护,三辊机直接在其上滚动行走操作,导致先施工水泥混凝土路面板边缘混凝土内部未达强度就遭破坏,在车轮荷载作用下很快反映到表面上来产生局部混凝土剥落、碎裂。

2.1.3水泥混凝土路面锯缝处(假缝)剥落及碎裂。现象:表面沿缝边2cm~10cm小范围碎裂或沿缝边0cm~30cm范围裂缝(裂缝最大深度处达至全板厚贯通)。原因:

(1)水泥混凝土路面锯缝时间过早使板边受到损伤,行车后破坏、碎裂。

(2)锯缝时间过迟或锯缝深度宽度不足,导致混凝土收缩应力拉裂混凝土路面。

2.2断裂类。

2.2.1横向裂缝。现象:垂直于行车方向的有规则的贯穿混凝土板全厚度的裂缝即横向裂缝。原因:造成横向裂缝的原因很多,大致分为:干缩裂缝、冷缩裂缝和切缝不及时引起的裂缝等。

(1)水泥混凝土的自由收缩不会导致裂缝产生。而处于限制状态下的混凝土结构,由于其本身的抗拉弹性应变以及徐变应变两者与混凝土硬化干燥过程中的自由收缩不相适应时,混凝土就会发生裂缝。有资料表明,水泥混凝土20年收缩量的14%~34%发生在14天龄期内,40%~80%发生在3个月龄期内,所以干缩裂缝引发的路面横向裂缝往往是在混凝土水化硬化早期。

(2)水泥混凝土同样具有热胀冷缩性能。冷缩属于拉缩变形,容易引起开裂。当外部混凝土所受拉应力一旦超过混凝土当时的极限强度时,板块就会产生横向裂缝,这种裂缝大多贯穿整个路面。

(3)混凝土抗拉强度一般仅为抗压强度的1/8~1/7,约4.3~5.0MPA。有资料表明,温度下降30℃时应力将超过抗拉强度,必然产生横向裂缝。所以,切缝不及时将会导致水泥混凝土路面横向裂缝的产生。

2.2.2纵向裂缝。现象:平行于道路行车方向产生的贯穿混凝土板全厚度的裂缝即纵向裂缝。原因:是由于地基的不均匀沉降或路基未达设计强度或基层稳定性不够造成的。填料的质量、湿度、膨胀性、冻胀、压实度等性能未达到要求,可能导致路基支承不均匀,产生垂直沉降及侧向滑移。最终导致因路基沉陷受板块自重和行车压力作用而产生纵向裂缝。

2.2.3交叉裂缝。现象:水泥混凝土路面板上出现两条或两条以上相互交错的裂缝。原因:

(1)在长期车辆荷载以及温度变化的作用下,由于水泥混凝土强度不足导致裂缝产生。

(2)因为路基和基层的水稳定性较差,受水侵入发生不均匀沉降,最终受到荷载等作用导致裂缝产生。

(3)混合料中水泥的水化反应及碱骨料反应均可以导致裂缝产生。

2.2.4板角断裂。现象:与水泥混凝土路面板板角两边接缝相连的并贯穿板全厚的裂缝。原因:板角是混凝土路面板的最薄弱部位,往往因为侧模壁效应,导致板角不密实,强度不足而埋下隐患。由于水泥混凝土面板间设置接缝减弱了板边的承载能力,使板角在长期的荷载等作用下出现断裂。其次在温度变化的作用下,也会导致板角产生温度疲劳应力,更易因荷载作用产生断裂。

2.3变形类。

2.3.1唧泥。现象:当汽车行经水泥混凝土路面接缝时,由缝内喷溅出泥浆的现象。往往在距离接缝1.5~1.8m以内产生横向裂缝。原因:在车辆的重复频繁作用下,面板底下的细粒基层或基础材料由于塑性变形累积而同面层板脱空,地面水沿接缝或裂缝渗入板下积聚在脱空的空隙内;在轮载作用下,板向下移动抽吸相邻板间的水及细小颗粒混合喷溅出来,使面板边缘失去支承,在板这、板角以及横缝处产生大量的空隙,导致面板开裂。

2.3.2错台。现象:路面横向接缝两侧路面板出现的竖向相对位移。原因:当胀缝下部嵌缝板与上部缝隙未能对齐,或胀缝两侧混凝土壁面不垂直,使缝旁两板在伸胀挤压过程中,抽吸的材料在接缝或裂缝附近的前方板下堆积起来时就会产生错台。当地面水通过接缝渗入基础使其软化,或者接缝传荷能力不足,或传力效果降低时,也会导致错台的产生。同样由于交通量或基础承载力在横向各幅板上分布不均匀,导致其沉陷不一致时,纵缝也会产生错台现象。

3.路面病害处理措施

3.1接缝类病害处理。

(1)对碎裂或裂缝比较严重的胀缝,要在比破损范围大10cm~30cm区间内全板块断面长度和表面纵向延伸宽度等宽度范围进行全深度凿除,重新校正传力杆位置,必要时增设钢筋网重新设置胀缝。视交通开放要求,可考虑采用早强混凝土进行修补。

(2)对缩缝剥落、破损严重处,应进行不小于5cm宽度的一定深度的清凿,并清理干净(清凿深度视裂缝深度而定,一般为板厚的1/3至全板厚度),然后用掺加聚合物的混凝土进行修补。较常用的是采有水溶性环氧树脂掺入混合料中,其掺加量一般为水泥用量的1%~2%,它能有效地降低水灰比,提高抗冻性和耐久性,对粘结性能、抗冲击、抗疲劳性能都有明显的改善效果。

(3)对缩缝剥落不严重的情况,可以先继续使用并加强平时的检查和维护,减缓其发展,使用一段时期后剥落破损严重到一定程度时再按以上方法治理即可。

3.2断裂类病害处理。

(1)对于宽度较小(约小于0.5mm),且为非扩性的表面裂缝处理,可采用压注灌浆法修补。首先清除缝隙,并在裂缝处每隔30cm安置一个注嘴,其余的缝口用胶带贴牢,并在灌注嘴及胶带上加封松香石蜡(1:2,溶化),最后用压力浆器将灌浆材料压入缝内。

(2)对于局部性裂缝且缝口较宽者,可采了扩缝灌浆法修补。首先对裂缝进行扩宽,扩宽沟槽的深度根据裂缝深度确定,最大深度不得超过2/3板厚。宽度约为1.5cm。然后清洁缝隙,并填入0.5cm粒径的清洁小石屑(允许含泥量不大于1%)。最后灌缝材料灌入裂缝,养护后即可通知车使用。

(3)直接灌浆法适用于非扩展性裂缝。首先清除裂缝尘土并保持无水、干燥;然后在缝内及路面铺一层厚度约0.3±0.1mm聚氨酯底胶层,底胶采用涂刷方法铺设,底胶用量为0.15Kg/m2。最后使用灌浆材料灌入账缝内,固化后即可通车使用。

(4)当水泥混凝土路面出现贯穿全厚的开裂状裂缝时,最好采用条带罩面法进行修补。其施工工序较为繁琐。首先沿裂缝两侧约20cm平行切出7~10cm深的两条缝,将缝间的混凝土料凿除,沿裂缝两侧10cm钻钯钉孔,每隔50cm钻一对。钯钉长约2cm,用<16螺纹钢筋制成,弯钩约长7cm。然后将孔槽内填满快硬砂浆,安装钯钉。为增强新旧混凝土料的粘结力,必须使缝内壁呈现毛边,人工清除表面裸石。刷在修补面上的砂浆配合比一定要与混凝土的相同,随后浇筑快硬混凝土,喷洒养生剂养生。最后用切缝机加深缩缝,并灌填缝料,养护后即可使用。

(5)板角处理。水泥混凝土板板角断裂面积较小,修补很难达到预期效果,大多修补后出现“干缩”现象。经翻阅资料并结合实际提出如下处理方案。首先按断裂面的大小确定切割范围,并尽可能保留原有钢筋,凿除破损部分后予以处理干净。然后采用C15混凝土,对基层进行补强,并在新老混凝土之间加设传力杆,在原有路面板接缝面涂刷沥青料,浇筑快硬混凝土并用养护剂养护,达到预期强度时,即可开放交通。

(6)整块修复处理。如裂缝分布遍及整块水泥混凝土板时,可将该板块击破翻除,必要时还要重做基层,另浇筑新混凝土板。

3.3变形类病害处理。唧泥、错台处理:通过向水泥混凝土板板下空隙灌注水泥砂浆以恢复路面结构的支承和整体性,来预防唧泥和错台等病害的发生。可用标准轴载试验或者雨后观察缝隙处唧泥状态以判断脱空板的大约位置,两种方法并用可以更好地确定方位。然后,按距板边的距离不小于50cm布孔。原则上使压浆孔在板面上分布均匀,单位孔所承担的压浆面积合理;钻孔的孔距约为7cm,孔深须达到基层底部,不应深入土基,最后进行清孔,用砂浆乳液灌浆。压浆压力达到1.5MPA时,膨胀卡头有清水析出即可停止压浆;若未达到1.5MPA,而冒气孔、接(裂)缝有浆液冒出、沉陷或错台板块隆起也应停止压浆。养护期间不应通车。

4.路面病害预防措施

4.1对施工工艺及关键工序的控制。

(1)施工时要确保胀缝位置准确,端头横顺竖直;传力杆伸缩自如;缝内水泥砂浆、碎石等杂物必须彻底清除干净;接缝板和填缝材料符合设计要求;填缝时夏季填平水泥混凝土路面板面,冬季比板面略低约2mm~5mm。

(2)在水泥混凝土路面浇筑后,应适时对路面进行锯缝。锯缝的规格以宽深=4mm、60mm为宜;合适的时间视气候条件而定:炎热而多风的天气或者早晚气温有突变时,混凝土板会产生较大的温度或湿度差,使内应力过大而出现裂缝,锯缝应在表面修整后约4h开始;如遇天气较冷,并且一天内气温变化不大时,割缝可以在表面修整后约12h进行。锯缝宜早不宜迟,尽早锯缝以割时槽口边缘不产生剥落为准。过迟则会使混凝土路面出现收缩裂缝,且因混凝土过硬而使得锯片磨损过大且费工费时。

(3)在水泥混凝土路面施工时加强对人工、材料、机具、方法、施工环境等五方面的事前控制,保证水泥混凝土路面达到设计的强度和厚度。

4.2采取同条件养护水泥混凝土试件的方法检测水泥混凝土路面强度必须达到设计强度的90%以上时才允许开放交通。为使水泥混凝土路面提早开放交通,可通过验在水泥混凝土中掺加适量的早强剂,掺加早强剂的混凝土能使路面在铺筑3d~5d后即可达到设计强度的90%,从而达到提早开放交通的目的。

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