公路水泥混凝土路面產(chǎn)生病害及處理措施
2015-06-24
1公路混凝土路面接縫病害和斷板
在新建和使用過程中不論是高等級公路還是農(nóng)村公路,混凝土路面接縫病害和斷板都比較普遍、比較嚴(yán)重,具體表現(xiàn)在:
(1)擠碎:接縫邊角碎裂,多發(fā)生在距板邊緣20cm～60cm處,破壞率達(dá)50%～90%,有的接縫在未開放交通前其附近的混凝土就已碎裂,有的通車后逐漸碎裂損壞。
(2)拱起:接縫兩側(cè)的板突然向上拱起。
(3)錯臺:接縫兩側(cè)面板產(chǎn)生豎向相對位移。
(4)唧泥:汽車行經(jīng)接縫時,由縫內(nèi)噴濺出稀泥漿。
(5)斷板:有的板塊當(dāng)天澆筑的當(dāng)天就斷,有的未通車斷板率就達(dá)30%,有的路段通車后斷板急劇增加,斷板率高的達(dá)60%～80%。水泥混凝土路面接縫破壞率與斷板率如此之高,嚴(yán)重影響了路面使用功能,給高速行車帶來不利影響,接縫破壞與斷板是當(dāng)前水泥混凝土路面亟需解決的問題。
2病害及產(chǎn)生原因
上述問題的產(chǎn)生,原因是多方面的,影響因素也較多,亦較復(fù)雜。一般認(rèn)為主要是材料、工藝和管理上的原因,已引起人們的重視和關(guān)注,并在研究和總結(jié)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)。
2．1材料上
原材料不合格,水泥強(qiáng)度不足、體積安定性差、水泥的水化熱高、收縮率大,砂、碎石顆粒偏大、含泥量大及有機(jī)質(zhì)含量超標(biāo)。
2．2工藝上
(1)路基不均勻沉降,基層材料強(qiáng)度不足、不均勻,基層混合料細(xì)料偏多,水穩(wěn)性不良,導(dǎo)致重復(fù)荷載下產(chǎn)生塑性變形而同面板脫空失去支承出現(xiàn)應(yīng)力集中而開裂。
(2)基層標(biāo)高控制不嚴(yán),為了控制面板高程而使面板減薄或為了使面板達(dá)到設(shè)計厚度,而將基層下刨,使基層凹凸不平,摩阻力增大產(chǎn)生斷板。
(3)混凝土配比不當(dāng),水灰比偏大,各種材料計量不準(zhǔn),水泥用量不夠。
(4)不嚴(yán)格按規(guī)范操作,工藝不到位,施工質(zhì)量差:①混合料攪拌不足,振搗不密實,板邊混凝土不均勻,強(qiáng)度不夠;②養(yǎng)護(hù)不及時,未覆蓋保養(yǎng)。天氣突然變化,或刮大風(fēng)時未采取保護(hù)措施,混凝土表面水分蒸發(fā)太快,而形成干縮裂縫;③切縫不及時,深度不夠,切縫前混凝土收縮出現(xiàn)早期開裂;④傳力桿安設(shè)不平直,活動端被澆死,縫內(nèi)局部有連漿,或板收縮縫隙張開時硬物掉進(jìn)縫中、填料失效等阻礙了板的伸長,使板在膨脹時不能恢復(fù)原位,產(chǎn)生較大的擠壓力;⑤混凝土板厚與基礎(chǔ)強(qiáng)度不足產(chǎn)生的荷載型裂縫。
3預(yù)防措施
混凝土路面質(zhì)量主要控制項目有彎拉強(qiáng)度、板厚度、平整度、抗滑構(gòu)造深度、路面寬度、接縫順直度、橫坡度、中線平面偏位、相鄰板高差、斷板率、切縫深度、灌縫飽滿度。因此,混凝土路面材料與施工工藝要求如下:
3．1材料要求
合格的原材料是保證混凝土質(zhì)量的必要條件。路面混凝土應(yīng)采用旋窯生產(chǎn)的發(fā)熱量少、收縮量小的道路硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。嚴(yán)禁使用安定性不合格及強(qiáng)度不足的水泥。不同強(qiáng)度等級、不同廠家、不同種類、不同批產(chǎn)的水泥嚴(yán)禁混合使用,特別注意核實袋裝水泥的重量。碎石應(yīng)質(zhì)地堅硬、耐久、潔凈,符合規(guī)定級配,最大粒徑不應(yīng)超過40mm,其強(qiáng)度、磨耗率等要達(dá)到規(guī)范要求。中(粗)砂應(yīng)質(zhì)地堅硬、耐久、干凈,符合規(guī)定級配,含泥量不得大于3%,不允許混合砂作砼路面材料。采用干凈水,不允許使用污水、廢水、酸性水等,飲用水一般均適用于混凝土。
3．2施工工藝
3．2．1基本要求
(1)嚴(yán)格控制基層標(biāo)高及平整度,確保基層強(qiáng)度、水穩(wěn)性。
(2)安裝模板:采用剛度足夠的鋼模板,模板應(yīng)安裝穩(wěn)固、邊線順直、平整、彎道協(xié)調(diào)無扭曲、相鄰模板連接緊密平順。
(3)設(shè)置傳力桿:含拉桿、脹縫板、傳力桿及其套帽、滑移端,精度符合要求。
(4)養(yǎng)生與填縫:為防止混凝土中水分蒸發(fā)過速產(chǎn)生干縮裂縫,保證水化過程的順利進(jìn)行?；炷帘砻嬲藓?當(dāng)表面用手指輕壓不現(xiàn)痕跡時即可開始保養(yǎng),一般采用覆蓋保濕養(yǎng)生,以減少混凝土面板底面與頂面溫度差,防止混凝土斷板。養(yǎng)生期達(dá)28天后,方可開放交通,開放交通前必須灌縫,填縫前要將縫隙清洗干凈,待干燥后用瀝青瑪?shù)壑忍羁p,灌縫必須飽滿、密實。
3．2．2接縫設(shè)置
砼面層是由一定厚度的砼板組成,它具有熱脹冷縮的性質(zhì),溫度變化,混凝土面板產(chǎn)生不同程度的膨脹和收縮,致使板內(nèi)產(chǎn)生過大的應(yīng)力,造成斷板或拱脹,為抵抗溫度變化引起的內(nèi)力,設(shè)置各種接縫構(gòu)造將路面板體劃分成小尺寸的板塊。接縫分為縱縫和橫縫。橫縫分三種:脹縫、施工縫和縮縫。接縫設(shè)置降低了板體的整體性,直接影響路面的結(jié)構(gòu)、使用功能和壽命,如何處理好接縫施工,已引起了人們的高度重視。
(1)縱縫?？v縫是指平行于路面行車方向的縱向施工縫。當(dāng)行車道寬超過最大值4.5m時,則應(yīng)設(shè)置縱縫,為防止板沿兩側(cè)路拱橫坡滑動拉開和形成錯臺,防止橫縫搓開,需在縱縫上設(shè)置拉桿,拉桿長50cm～70cm,間距80cm～100cm,直徑14cm～16cm的螺紋鋼筋。
(2)脹縫。常用的脹縫,歸納起來可分為兩大類。一類為設(shè)傳力桿的脹縫,一類為不設(shè)傳力桿的脹縫。脹縫宜盡量少設(shè),為了減少設(shè)置脹縫,應(yīng)避免在低溫季節(jié)施工水泥混凝土路面。根據(jù)經(jīng)驗,目前采用長間距脹縫居多,按“水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范”要求:在每側(cè)鋼筋混凝土搭板兩端至少各設(shè)一條脹縫;與橋梁、其它路面等固定建筑物相連處;板厚變化處、小半徑曲線和縱坡變化較大處均應(yīng)設(shè)置脹縫。根據(jù)脹縫破壞原因的分析,修建脹縫施工時,應(yīng)認(rèn)真解決好以下三個主要問題:
①脹縫:脹縫橫向設(shè)置,應(yīng)與縱縫垂直,在脹縫處混凝土板完全斷開,寬度以2cm為宜,縫壁垂直,縫內(nèi)不得連漿或有硬物,上部3cm～4cm深度內(nèi)澆灌瀝青等填縫料,下部設(shè)置富有彈性的嵌縫板,灌縫時保持縫內(nèi)潔凈、干燥;
②脹縫板:要求脹縫板必須平直,尺寸準(zhǔn)確,宜采用無接縫的整板,以免漏漿變形,板中心留孔洞,以利傳力桿穿入。目前采用的脹縫板有兩大類:軟木類及合成材料類。軟木板應(yīng)選用無硬節(jié)的杉板或松板,并用瀝青處理。合成板的種類較多,如粘膠板、泡沫板、木絲板等。采用合成板應(yīng)注意質(zhì)量,要求澆筑混凝土或遇水時不致變形;
4病害處理措施
水泥混凝土路面接縫破損與斷板處理困難,修補(bǔ)工程量大,修補(bǔ)后平整度差,如處理不好病害容易反復(fù)出現(xiàn),必須引起足夠的重視。
(1)填縫料填補(bǔ):一般在冬季縫隙增寬時增補(bǔ)或更新填縫料使縫隙填料保持飽滿不滲水,避免雜物等不可壓縮的材料混入。
(2)裂縫修補(bǔ):在秋末冬初縫隙較寬時,對輕微裂縫,裂縫無剝落或輕微剝落,裂縫寬度小于3mm的斷板,應(yīng)及時將裂縫內(nèi)的塵土清除干凈,再灌滿瀝青砂或瀝青瑪蹄脂封縫,或用環(huán)氧樹脂膠結(jié)。
(3)局部修補(bǔ):根據(jù)斷裂程度把混凝土板鑿成深約5cm～7cm的長方形槽后,用水泥砂漿涂抹槽壁和底面然后用混凝土填補(bǔ)。較徹底的辦法是將凹槽壁鑿至貫通整個板厚,并在凹槽邊緣板厚中央打深10cm,直徑4cm,水平間距30cm～40cm的洞,洞中插入直徑18cm～20cm,長約20cm的鋼筋,然后用快凝砂漿填塞搗實,待砂漿硬結(jié)后,再將凹槽邊壁濕潤涂刷水泥漿,用與原來相同的混凝土澆入槽中搗實。
5結(jié)束語
水泥混凝土路面具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好,耐久性好,養(yǎng)護(hù)費用少、經(jīng)濟(jì)效益高、有利于夜間行車等優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于新建公路,特別是農(nóng)村公路。但接縫的設(shè)置,降低了混凝土面板的整體性,容易產(chǎn)生接縫病害。
