谈水泥混凝土路面病害成因及预防措施
2014-12-09邹旻蔡琴
邹旻 蔡琴
摘 要:随着经济的发展,道路施工在城市交通运输中的基础性作用越来越明显,车辆的增多,公路交通量急剧增长,再加上气候、沿线水文地质及施工等各种因素的影响,使得一些水泥混凝土道路在投入使用后不久就出现了各种病害,严重影响了公路交通的正常运行。文章即是从道路建设施工的实际情况出发,对水泥砼路面中常见病害产生的原因进行了简要的分析,并提出了相应的解决方案。
关键词:水泥混凝土;路面;病害;措施
前言
水泥混凝土路面因为稳定性较强又具有一定的抗压、抗弯、抗磨损能力,所以在道路工程建设中的应用较为广泛。不过在实际的道路建设过程中,常常会因为一些突发情况的出现而使得水泥混凝土路面出现病害。
1 水泥砼路面病害产生的原因
1.1 裂缝类病害的成因分析
水泥砼路面的施工可变性较大,往往因为铺设不均匀使得铺设好的水泥路面的抗折强度和韧性降低,而出现开裂的现象。此外,路面在经过车辆长期荷载碾压以后,其承重能力也会下降,而导致砼面板损伤破坏开裂,裂缝类病害是最常见的水泥砼路面病害之一。
纵向裂缝是一种危害较大的水泥砼路面病害,它一般会沿着道路中心方向扩散,如果没有及时的处理,就很可能导致路面贯穿裂缝的出现。产生纵向裂缝的原因主要有:(1)路基发生不均匀沉降;(2)砼面板基础强度不够且较薄,使得路面荷载度不够。另一种危害较大的水泥砼路面病害是横向裂缝,其通常是顺着道路中心线大致垂直的方向扩散,产生的原因主要为:(1)砼路面切缝不及时,砼面板由于温度的变化发生干缩从而导致板块的断裂;(2)由于切缝深度过浅,应力没有释放,因而在临近缩缝处容易产生新的收缩缝;(3)路基发生不均匀沉降;(4)砼面板厚度与强度不足,温度较高和负荷较大的时候容易开裂变形。第三种危害就是斜向裂缝,这种开裂和砼路面板或行车方向相交成锐角,产生的原因为地下土层沉降不均匀或较为松散,使得路面板面承重能力和支撑能力降低而产生裂缝。第四种危害是交叉裂缝,其呈现为砼面板裂缝相互交叉,产生的原因为超载、重载的重复作用和路面沉降不匀的复合作用。
1.2 变形类病害的成因分析
雨水侵蚀道路缝隙很容易导致土层唧泥的产生,再加上车辆荷载的作用,会将路基层的粉细料和水挤出,久而久之水泥道路的支撑性就会下降,直接造成砼面板断裂病害。
错台病害产生的原因有:(1)水泥病害没有得到适当的处理,路基细料在抽吸作用下向后方板块移动、堆积,造成前面板块低,后面板块高的错台现象;(2)基础不均匀沉降,使得切缝两侧出现错位。
拱起病害简单的说就是接缝处板块隆起。其产生的主要原因有:(1)胀缝被砂、石、杂物堵塞,使板块伸胀受阻;(2)因为传力杆水平、垂直向偏差大使得胀缝不均匀,使板伸胀受阻;(3)长胀缝砼板在小弯道、陡坡处以及厚度较薄时,造成路面纵向失衡隆起;(4)因为路基中有大量生石灰或其他杂质导致拱胀。
1.3 接缝损坏类病害的成因分析
接缝损害类病害最常见的表现是在水泥砼路纵横缝的两边大约半米的地方出现板面裂碎,其产生的原因有:(1)当温度较高的时候路面板块很容易受热膨胀,而泥砂、碎石或其他杂物会阻碍板块膨胀导致路面胀裂;(2)缩缝使砼板出现空隙,在车辆反复碾压后导致路面破碎;(3)切缝时间较早,导致路面缝边极易受损坏;(4)填缝料质量差,如粘结强度低,延伸率及弹性差,不耐老化,填缝料与缝壁粘结不牢靠等。
1.4 表面缺陷类病害的成因分析
表面裂纹产生的主要原因是:(1)铺筑后的砼表面游离水分蒸发过快,体积急剧收缩导致开裂;(2)砼配合比不合理,水泥用量、砂率过大;(3)砼表面过渡振荡或抹平;(4)养护不及时。
路面起皮是因为施工的时候抹面不均匀或过于重叠,使得砼品质变坏导致脱落。露骨是因为铺设路面的时候混合料塌落度小或掺入早强剂没有调配好,平板振捣后砼过早凝结,辊筒滚压和收水后不能掩盖石子,或是水灰比过大或水泥的耐磨性差,在行车作用下很快磨损或剥落。坑洞的出现则是因为施工砼材料不合格,含有大量的木屑、纸片等物质,加之车辆碾压或硬物剐蹭、撞击,就很容易在路面形成坑洞。
2 病害预防措施
预防水泥路面病害可以从加强设计、施工、养护三个方面进行。
2.1 设计阶段
2.1.1 处理软土路段的土基要严格按照相关规范进行。道路建设人员要在调查和了解施工地实际的人文、自然条件的情形下进行施工,重点考虑车辆超限超载、雨雪天气等不利因素对于道路的影响,适当的进行基层厚度的调整。
2.1.2 砼路面配合比设计,要用一个连续级配的粗集料作为骨架,用另一个连续级配的细集料填隙,使得高内摩阻力的密骨架的结构更合理。
2.2 施工阶段
2.2.1 路基施工一定要按照相关的技术规范来进行路基填料,均匀的混合砂土使其达到相应的标准,路基要设置一定的横坡度,保证积水能够及时的排除,是路面不至于过度的积水,使路基碾压密实,强度均匀,避免路基因为基底不均匀而下沉。
2.2.2 基层施工所应用的材料要符合国家规定,保证在施工时基层顶面的平整度、横坡度,减小摩擦阻力;厚度和压实度要达到设计要求,使路基具有足够强度;严禁使用松散材料处理基层不平整表面或标高。
2.2.3 水泥砼面层施工原材料的选用要严格,对于不能达到相应施工标准的材料坚决不能使用,更要严禁使用统料情形的出现;细集料细度模数要达到中、粗砂的要求,保证含泥量符合规定。砂石料含水量要经过严格的计算再进行配比,可以适当的使用外加剂,注意要进行均匀的搅拌。
2.2.4 施工机械,先进的机械设备是水泥路面的质量保证。进行砼路面施工要采用先进的机械设备和材料进行机械化的施工。
2.3 养护阶段
水泥路面的养护要“以防为主,防治结合”,根据实际的情况和路面状况进行,总的来说可以采取以下几种方式。
2.3.1 对水泥砼路面进行经常性的清扫。
2.3.2 接缝养护是水泥砼路面养护的一项非常重要的内容,要将脱落的接缝料进行及时的填补处理。相关的路面养护人员要不断的学习和探索新的工艺,用科学的技术来进行灌缝作业。还要清理排水系统设施,保证路面正常排水。
2.3.3 加强对超限超载车辆管理力度,使超限超载车辆控制在最小限度内,减少行车对水泥砼路面破坏,延长使用寿命。
处理日常的清扫公路工作外,还要安排专业人员对路面情况进行实时的调查,相应的调整路面养护计划,保证公路养护工作的有效性。
3 结束语
水泥砼路面病害出现的原因极为复杂,相关的道路养护工作人员应该根据不同的病害采取不同的出路方式,与此同时,防患于未然的提前进行水泥砼路面病害的预防,在在设计、施工、养护管理各方面进行严格的监管,提高长路面的使用寿命。此外,还要不断的进行改革和创新,提高技术水平和施工工艺,以不断的提升水泥砼路面的质量。
参考文献
[1]JTGF30-2003.公路水泥混凝土路面施工技术规范[S].
[2]JTJ073.1-2001.公路水泥混凝土路面养护技术规范[S].
[3]JTG40-2002.公路水泥混凝土路面设计规程[S].