混凝土路面病害成因与防治思考
2014-08-15赵温文
赵温文
(七冶建设集团路桥工程有限公司)
1 混凝土路面遭到破坏的原因
(1)交通量的急剧增加。近些年,我国的公路交通发展迅速,交通量飞快增长,这是造成混凝土路面破坏的原因之一。以国道107 线路为例,其于1989年完工,按照当初交通量标准,可以使用30年,但是随着交通量的加大,实际仅仅使用了9年。
(2)车辆超载现象十分严重。近些年,货车为了追求经济利益最大化,经常采用增加车辆载重的手段。由于超载现象十分普遍,这已经成为混凝土路面早期破坏的重要原因之一。
(3)绝大多数的混凝土路面都采用石灰土结构,而水稳定性不好的石灰土是导致路面破损的原因之一。由于混凝土路面不能实现完全封闭,路表渗水在所难免,导致石灰土处于干湿循环的状态,容易产生破碎或者断板的病害。
(4)路基不稳定。在路基填筑过程中没做好有效的清表及换填工作,没有按照相关规范要求对路基进行分层填筑与碾压,导致路基沉降严重,从而引起混凝土路面拉裂。
(5)通过对已破坏的混凝土路面进行调查,路面所处的自然条件、纵横坡以及路基高度的情况无论怎样,都有一个共同点,路表基本没有积水,而路板下却普遍存在积水。积水主要来自路面的降水,渗入的积水长时间无法排除,导致混凝土路面破坏的几率加大。
(6)混凝土强度的大小对路面的质量有很大影响。混凝土如果达不到设计的标准,就会减少轴载的次数,从而缩短路面的寿命。此外,原材料的性能差、级配不良以及施工质量差都是导致路面破坏的重要原因。
(7)导致路面破损的另一个因素是资金投入量少以及养护材料不足,当前混凝土路面的养护受到环境的限制,效果不理想。一些地区的公路材料费较少,根本不能对病害进行有效处理,更谈不上对病害正确的彻底根治。
2 混凝土路面当前现状的分析
(1)城市新建路基的大多工段都在松土上,受到环境、成本、施工条件以及时间的限制,在路基建成后,没有经过沉降或者自然沉降的时间不够,也没有经过重车的碾压,只靠压路机对路基的碾压,导致路基不实。混凝土路面在设计的时候,由于当初的技术水平不高,加上沿线企业与工厂的增多,很多的设施考虑不到位,导致很多城市道路与市政管线相互交错,在其他单位或者企业开槽开沟的时候,市政部门没有起到监督的作用,导致管线预埋浅,回填不实。
(2)造成混凝土路面收缩性裂缝的原因。收缩性裂缝由基体变形引起的,主要是干燥、离析、塑性收缩。塑性收缩指的是混凝土在凝结之前,水份流失太快而导致收缩。根本原因是混凝土的强度小或者没有,或者混凝土受空气温差以及对流的影响,表面失水加速,产生的负压使混凝土的体积收缩,而其本身的强度无法抵御本身的收缩,导致裂缝的产生。干燥收缩是指混凝土由于养护不好,表面水分流失过快,内部温度变化不大,表面变形受到内部约束,产生压力。离析收缩是指混凝土在施工前要经过拌和,活性骨料和碱性离子发生化学反应,吸收环境中的水分,体积不断增大,振捣的时候骨料下沉,从而产生离析现象,导致混凝土酥松,板块开裂。
(3)温度裂缝是由于混凝土经过自然硬化,释放出大量的水化热,导致内部温度的上升,热胀冷缩的原理在混凝土表面产生拉应力。硬化以后,混凝土经过降温,由于受到结构的约束,混凝土内部产生拉应力。两种拉应力形成交错,导致结构不稳定,当拉应力超过混凝土本身的抗裂能力,就产生温度裂缝。
3 混凝土路面病害的早期维护
(1)路面缝宽小于5 mm 可以采用灌注沥青或者灌注密封胶的方式。对于无法确定是不是结构性破坏的裂缝,要做现场调查,进行表面比较,在裂缝处进行检查。如果确定不是结构性破坏的裂缝,可以用鼓风机来辅助进行清理,再用沥青或者密封胶进行灌缝。如果裂缝是结构性破坏,比如沉陷以及网裂等,那么就将上层铲除,把裂缝切除10 cm 左右,用乳化沥青刷侧面以及底部,铺设高分子抗裂贴这种新型的防水材料。高分子抗裂贴能够防止或者减缓反射裂缝的产生,在保护路面结构,延长道路寿命的同时还可以有效的降低养护成本。在这个基础上再铺一层沥青混合料,捣压密实,并且用拌和的混凝土补齐。
(2)混凝土路面病害的注意事项以及维修施工。在对混凝土路面进行维修施工的时候,由于修补破损路面喷涂的沥青层和纤维网,导致筑成新的路面需要时间很长,因此,在施工环节应该做好组织工作。①交通组织以及段落划分。施工现场必须严格按国家的规定设置限速标志、警告标志采取安全措施。②施工单位应该落实机械以及人员的组织。通过招标的程序选择合适的施工单位。施工企业应该组织好人力、机械等,同时尽可能的缩短施工的时间。建设单位要做好施工现场的组织以及交通疏导,并且委派监理单位对施工进行监理。③施工的废料应该在施工范围之外的场地存放。④合理安排时间,尽量避开雨季以及交通量大的季节。
4 路面维护的基本要求
用煤灰和石灰设置隔水墙,尽量减少污水以及雨水对路面和路基的冲蚀。清除路基的植被土、松填土,用砂砾石进行回填,并且保证其深度在12 cm 以上。对于沉陷路面进行回填,厚度必须要超过30 cm。要严格控制砂率、骨料、水灰比,严格控制混凝土振捣的时间。
5 混凝土路面的改造方案
(1)混凝土路面的工艺分析。在路面进行改造前,必须对原来混凝土路面进行处治。在高温稳定可以满足要求的情况下,应该用松弛性能好、针入度大的优质沥青,或使用改质沥青改善性能。沥青混凝土的厚度最好保证8 ~15 cm,可以有效防止裂缝,避免沥青层太厚,在高温下出现车辙以及拥包的问题,设置土工布、应力吸收层等夹层,降低应力过于集中的现象,达到抑制裂缝产生的作用。
(2)主次干道路面的设计方案。主要干道的路面应该采用三层沥青结构,厚度应该在13 ~16 cm,最上面一层要使用改性沥青,并且添加纤维物。次干道的路面可以使用两层沥青结构,厚度应该在9 ~12 cm。
6 结 语
要排除混凝土路面产生病害的因素,尽可能的延长路面的使用年限,一方面要在路面施工中加强对质量的监督,保证路面的内在质量,另一方面,还要在使用的过程中加强对路面的养护,增大养护资金的投入,实施科学的预防措施,做到防患未然。
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