水泥混凝土路面板破坏原因及处治
2013-08-15杨红顺
杨红顺
(太原路桥建设有限公司质量检测中心,山西太原 030012)
对于水泥混凝土道路来讲,有着自身承载能力高,使用寿命长,车辆通行能力强等特点。因此,在公路建设中发挥着相当重要的作用。根据我国已建成的水泥混凝土公路使用情况来看,有很大部分破坏,如断裂、错台、沉陷、破碎等。这里仅对其破坏的原因及其防治浅谈一下个人看法。
1 水泥混凝土面板破坏的原因
1.1 路基施工方面的原因
1)路基的填筑没有使用适合的材料。2)地基处理不当。3)路基填筑方面的问题。a.环境条件以及人为因素的影响。填方时碾压次数不够及未按要求控制每层填料层铺厚度。b.路基施工过程中排水问题。没有按要求做成一定的横坡度,排水受到限制,使积水渗入下层路基,严重影响路基质量。c.路基混合料回填方面。块料粒径过大,致使路基混合料密实度达不到规范要求。对于挖方路段未控制好标高,挖深后再回填土势必造成密实度下降。d.构造物台背的回填不符合要求。填土速度快,未按分层填筑、分层碾压、分层检测施工。没有及时更换不透水性材料,使路面渗入的水积存在台背,影响路基的稳定性并导致路面板遭受破坏。e.填挖交界处未按规范施工。填挖交界处且填方路段的坡度较大时(通常大于1∶5),未将原地面挖成台阶,且不能按台阶宽度不小于1 m,且向内侧倾斜2%的要求施工。4)基层标高失控造成路面厚度不一致。
1.2 路面施工方面的问题
1)路面基层施工不符合要求。2)路面水泥混凝土板施工方面的问题。a.基层施工标高控制不严导致面层施工厚度不达要求。b.集料级配未达要求,细长及扁平颗粒含量过高,含泥量高,影响到混合料的粘结度。c.水泥的规格不符合要求。d.水灰比偏低或偏高。e.水泥混凝土的浇筑过程中未充分振捣密实,水泥混凝土的搅拌不合理。3)施工及材料未处理好产生裂缝。4)路面结构不合理。
1.3 其他方面的原因
1)材料方面。2)设备方面。3)技术方面。在摊铺洒水时,没有根据基层材料、空气湿度、温度、风速等诸多方面的因素来确定洒水量,使基层较干或较湿,铺筑后混凝土路面底部产生大量细小裂纹,从而加重了路面板的破坏。4)外部原因。a.在混凝土路面厚度、平面尺寸的设计计算阶段应充分考虑交通发展状况。避免因设计厚度偏小,平面尺寸不合理,在设计年限内由于交通量的快速增长导致路面板提前破坏;b.由于车辆的超限、超载,大量超过了水泥混凝土板的承受能力;c.膨胀缝进入杂物堵塞,无法起到伸缩作用。随气温的变化,内力作用导致路面板破坏。
2 水泥混凝土板常见的病害
2.1 混凝土板路面的破坏
混凝土板的破坏主要是断裂和裂缝。断裂裂缝会破坏板的整体结构性,使板丧失应有的承载能力。
2.2 表面常见病害
1)板面起皮和剥落。2)磨光。3)露骨。4)麻面。5)孔洞。6)坑槽。
2.3 面板接缝的病害
1)挤碎病害。该病害表现在横向接缝(主要是胀缝)两侧数十厘米宽度范围内。产生原因:经分析是由于胀缝内的滑动传力杆放置不准确,或滑动端的滑动动能未起到作用、胀缝内局部有混凝土施工不规范以及缝内落入的杂物等原因,影响到板的伸长,使混凝土在膨胀时受到较高的挤压应力,即造成板边发生了剪切挤碎病害。2)唧泥病害。其产生原因为在车辆行驶的影响下,造成基层的变形破坏使其与面板脱空,地表水沿接缝下渗到脱空的空隙内,在车轮行驶荷载作用下积水变成有压水把基层内浸湿的细料变成混浆,沿接缝缝隙喷溅出来。唧泥病害的出现使面板边缘部分失稳,使离接缝1.5 m~1.8 m的面板处产生横向裂缝。3)填缝料破坏。产生损坏原因有:填缝料常因被挤出脱,填缝料出现老化、脆裂现象。另外其本身不合格也是其破坏的重要原因。
2.4 变形造成的病害
混凝土路面结构的损坏状况反映了路面结构在行车和自然因素作用下保持完整性及完好的程度。变形造成的病害主要因为水泥混凝土硬化后是非塑性的。
3 水泥混凝土破坏后的处治
3.1 水泥混凝土板的裂缝病害
1)对于水泥混凝土板的裂缝病害简单处治:可采用HZ/HD补裂缝材料进行灌浆处理。2)对裂缝的彻底处理:将裂缝两边各30 cm~40 cm范围内混凝土板凿除,安放钢筋网片后再浇筑与原来面板同标号的混凝土,夯捣密实后,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。
3.2 混凝土龟裂、网裂及施工缝、伸缩缝的局部破坏病害
1)采用添加混凝土快速修补剂修补或局部换板进行修补。2)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新浇筑同标号混凝土。
3.3 磨损剥落面积较大病害
1)用级配碎石料进行双层沥青表面处置,粘层油应用较稠的沥青,用量应稍多,以免剥落。2)对已磨光的路面,铺防滑的沥青砂封层,或者用割槽机将路面割成小横槽。
3.4 断裂成块并伴有严重沉陷、破碎的水泥混凝土板
1)采取整槽翻修的方法进行修补,并用同号新混凝土进行修补。2)在旧水泥混凝土路面上罩改性沥青混凝土面层处理。
3.5 水泥混凝土板底脱空、下沉病害
可采用板底灌水泥浆加固基层,使浆体充满混凝土板底。可以抬起混凝土板,减少沉降和错台,使用材料主要为水、水泥、化学外加剂。
3.6 路面坑洞病害
可以用乳化沥青修补。乳化沥青能够较长时间储存在储罐中,使用方便,非常适用于公路的养护。
4 结语
公路建设是一项重要的基础建设,代表我国的交通发展水平。就公路病害的成因而言,直接或间接的反映了施工质量。最佳的处治并不是进行全方位的养护、修补,而是施工阶段的严谨、认真。首先做好每一项基础工作,其次用科学管理手段将病害的发生率降到最低。同时对已建成的公路进行科学的养护,利用法律法规严格控制超载的发生。让道路的正常运营一直延续。同时无论是施工人员还是监理人员都要有高度的责任心,引用高素质人才,通过他们的高超技术建设好我们的公路,使我们国家的交通建设事业更上一层楼。
[1] 方福生.路面工程[M].北京:人民交通出版社,1987.
[2] 方左英.路基工程[M].北京:人民交通出版社,1987.
[3] 蒋 玲.道路建筑材料[M].北京:机械工业出版社,2002.
[4] 公路工程技术标准[M].北京:人民交通出版社,2004.
[5] 乔慧英,梁彩云.高等级公路桥头跳车病害的成因与防治[J].河北建筑工程学院学报,1996(9):71-73.
[6] 水泥混凝土路面施工应注意的问题[Z].2005.
[7] 水泥混凝土路面断裂的形成和预防[Z].2007.
[8] JTG D40-2011,公路水泥混凝土路面设计规范[S].