水泥混凝土路面病害分析及预防
2019-10-21周喆
周喆
摘要:水泥混凝土路面相对强度较高,具有很強的承载能力和很强的抗磨能力,并能在很长的时间内保持稳定。但是水泥混凝土自身也存在一定的缺点如,韧性低、易受温度、湿度影响发生变化、并受到所处地质环境的影响,再加上设计、施工以及养护等环节存在的问题,水泥混凝土路面经常会出现各种病害。这些病害对路面的使用寿命影响较大,若不及时、有效地处理,并将造成严重后果。本文对水泥混凝土路面病害进行分析,提出预防措施。
关键词:水泥混凝土路面;病害分析;预防
1水泥混凝土路面病害分析
1.1接缝处损害
①唧泥和板底脱空。唧泥和板底脱空病害是指板接裂缝或边缘下的基层细料被渗入并滞在板底的有压水从缝中或边缘处唧出,并由此造成板底面与基层顶面出现局部范围脱空。接缝填缝料失效,基层材料不耐冲刷,接缝传荷能力差和重载反复作用是引起唧泥的主要原因。公路排水系统不完善,如路面横坡设置不当或路基排水不畅时,路基、路面被水浸泡也会使路面产生唧泥现象,进而出现板底脱空;另外由于基层材料局部松散,路基土压实不均匀或基底不均匀沉降同样会导致底板出现脱空。②错台。指接缝处相邻板块在车辆荷载的作用下,造成不均匀下沉所产生的垂直高差。错台的出现降低了行车的平稳性和舒适性。③挤碎和拱起。混凝土路面板存在热胀冷缩的现象,当横向、纵向预留伸缩缝不够时,混凝土板的伸长受到阻碍,接缝处产生较大的挤压应力,随着挤压应力不断增大,到达混凝土板的抗剪临界值,混凝土板接缝处附近将产生剪切挤碎;由于混凝土材料和路基土层的膨胀系数不一样,导致混凝土面板和面板下的土层在相同温度下的变形不一致,当混凝土路面板下路基采用冻胀或膨胀土时,路基土层向上变形过大,导致混凝土面板受到向上的挤压力不断增大,最终形成路面板拱起。
1.2表面损坏
①磨耗层局部脱落。磨耗层局部脱落,出现露骨麻面现象,其原因为:行驶在路面上的某种车辆机械的金属硬轮、硬石子等撞击,摩擦路面而形成;施工中,因缓凝剂级配不合理或指标不稳定,造成成型时间超过了初凝时间,造成面层强度损失;在施工中,振捣过后混凝土板不够厚度,为了省事,只拌砂浆找平,从而形成一层砂浆层,这地方不仅造成表面水灰比不均匀,出现网裂,在车轮反复作用下,甚至出现脱皮、露骨,如果水泥稳定性能差一些,就很容易出现麻面现象。②坑槽、孔洞。由于水泥混凝土混合料是种多项不均匀材料,因此在水泥混凝上路面板强度较低处易出现局部破损,并形成有一定深度的洞穴,即孔洞。面层骨料局部脱落而产生的长槽称为坑槽。孔洞、坑槽产生的原因主要是由于集料含泥量过大,混凝土内有泥土或其他杂物。
1.3缝类病害
①断裂缝。由于混凝土路面投入使用后,在温差及外力的作用下,在板块接缝以外产生的缝。②横缝病害。由于填缝料剥落、老化、挤出等原因造成。这种裂缝通常会达到面板板底,并且在路面使用过程中还会继续发展。③纵缝病害。因为拉杆数量设置不足、拉杆损坏或局部基础沉降造成。
2水泥混凝土路面病害的预防
2.1重视设计
在水泥混凝土路面设计中,应该由静力学向动力学发展;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,即要选用合适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;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。另外,保证接缝质量是防水混凝土路面破坏的关键,因此在接缝设计中应选用合理的接缝形式和优良的填缝料材料,路线设计中,应在避免路线穿过洼地,在不得已的情况下应在路堤两侧都采取措施,截断表面水流向路堤。
2.2严格把控原材料的质量
应该尽量选择稳定性较好的水泥进行施工配比,同时对于水泥的水化热要求相对要小,避免由于水泥本身的过多水化热导致公路伸缩性变大,导致公路路面断裂和裂纹的出现。在用料厂家的选择上,需要对进料的单位的资质和规模进行相关的评定,选择一些具有质量检验合格资质的厂家进行用料的采购。在粗集料的选择上,要注意含沙量的大小,尽量采用含沙量小的粗集料进行工程建设,对于一些含沙量不符合使用标准的粗集料,避免或杜绝使用。
2.3施工质量控制
保证水泥混凝土路面面板质量的常见措施就是对滑摸机械施工方式的推广和使用。当板件成型后,必须认真考虑当地的气温条件,确保切割的及时性,并且要严格进行养生。因为如果未能按时切割,那么就会出现整体断裂现象,未能及时养生,就会出现水化作用,致使水泥混凝土出现空隙,从而导致强度的不足。此外,为了降低路基土的压实变形,提高路基的强度及其稳定性,因此必须进行认真的压实工作,要充分重视对于路堤边部的碾压,保证路堤横向的密度的尽可能均匀。在进行路堤相接的时候,尽量保证两种材料性质的差异较小,并且要形成一个过渡段,如果是在桥头或其它构造物与普通的路堤相接,需要加载,甚至超载预压,目的是使地基沉降的速度加快,如果条件允许,尽量使用透水性砂砾为填筑台背后路堤的材料,从而可以降低开放交通后的填土沉降。
2.4加强施工过程中的养护
气候因素对施工过程中公路的质量有一定的影响,特别是夏季施工,将面临一系列气候因素的影响,例如降水量集中、雨水量大、气温高以及温差的变化等,都对施工过程中的公路质量有所影响。这就要求在施工过程中注意公路的养护,可利用保鲜膜进行及时地覆盖,在洒水环节需控制好水量和水覆盖的均匀度,保证混凝土表面均匀地湿润。同时做好施工过程中高温的预防工作,采取一些适宜的遮阳避雨的手段,结合气温的变化,采取灵活的养生手法对混凝土实行养生保护。避免气温的变化给工程质量带来的不良影响。
3结束语
道路任何病害的产生都直接或间接反映了工程的施工质量。最佳的防治时机在建设阶段,最好的治理方法就是防范于未然。在建设工程中科学管理,质量层层把关,能最大限度地减小路面病害的发生率。对已经出现和形成的病害,应查明原因,对症下药。同时还应从道路养护、制止超载等人为因素进行管理,综合治理,保障道路的正常运营。
参考文献:
[1]水泥混凝土路面施工质量控制要点[J].李森.中国新技术新产品.2018(21).
[2]预防水泥混凝土路面裂缝的措施及方法[J].靳云丛.工程建设与设计.2018(22).
(作者单位:长沙铁路建设有限公司)