張曉鵬
摘 要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)的水泥混凝土路面增加得越來(lái)越快。基于這樣的大背景,本文從水泥混凝土常見(jiàn)病害入手,分析了水泥混凝土路面病害的原因。針對(duì)不同的病害情況提出了相應(yīng)的處理辦法,最后提出了預(yù)防水泥混凝土路面病害的對(duì)策,供同行學(xué)習(xí)參考。
關(guān)鍵詞:水泥混凝;路面病害;處理;預(yù)防對(duì)策
水泥混凝土路面都是暴露大自然當(dāng)中的,隨著歲月的推移,加上行車(chē)荷載和自然因素作用下,水泥混凝土路面會(huì)發(fā)生各種病害現(xiàn)象。當(dāng)然了發(fā)生病害現(xiàn)象的原因有很多,比如工程的設(shè)計(jì)問(wèn)題,比如工程的施工問(wèn)題,也有可能是后期的養(yǎng)護(hù)和維修問(wèn)題,另外還有外界的人為因素等等。做好水泥混凝土路面的病害處理及預(yù)防工作,可以有效的保護(hù)好水泥混凝土路面,讓其使用年限更長(zhǎng)。所以對(duì)于水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)維修工作,我們一定要從思想上給予重視,在實(shí)際行動(dòng)上加以處理,保證路面的完好狀態(tài)。
1 水泥混凝土常見(jiàn)病害
一般來(lái)講,當(dāng)前我國(guó)水泥混凝土路面病害主在是存在著以下的三類(lèi)方面:
1.1 接縫類(lèi)病害:按損壞的形態(tài)和影響范圍分為填縫料損壞、縱向接縫張開(kāi)、唧泥和底板脫空、錯(cuò)臺(tái)、接縫破損以及拱起等六種病害。
1.2 斷裂類(lèi)病害:斷裂類(lèi)病害按裂縫出現(xiàn)的方位和板斷裂的塊數(shù)可分為平行中心線的縱向裂縫、斜向或垂直中心線的斜向或橫向裂縫、從板角到斜裂縫兩段距離小于1.8m的角隅斷裂以及斷裂板等四種病害。
1.3 表層類(lèi)病害:水泥混凝土路面表層類(lèi)病害可分為磨損和露骨、紋裂和網(wǎng)裂起皮、活性集料反應(yīng)引起的網(wǎng)裂、粗集料凍融裂紋以及坑洞五種。
2 水泥混凝土路面病害的原因分析
2.1 斷裂
(1)路面板太薄或混凝土強(qiáng)度未達(dá)封設(shè)計(jì)要求,在輪載作用下板體斷裂。(2)板的平面尺寸太大(使溫度應(yīng)力過(guò)大)板體收縮產(chǎn)生斷裂。(3)地基的過(guò)量塑性變形使板底脫空失去支承,養(yǎng)生期間收縮應(yīng)力過(guò)大,產(chǎn)生斷裂。(4)由于接縫與裂縫滲水軟化基層,造成板體斷裂。
2.2 裂縫
(1)施工時(shí)混凝土混合料或基層材料拌合不充分,以致減弱基層強(qiáng)度或路面強(qiáng)度,造成板體裂縫。(2)切縫不及時(shí),應(yīng)力集中發(fā)生在混凝土板塊的薄弱部位而產(chǎn)生裂縫。(3)施工時(shí)選用不是同批生產(chǎn)的水泥,特別是不同標(biāo)號(hào)的水泥混用,導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度大幅度降低麗可能產(chǎn)生裂縫。(4)施工過(guò)程中,因停電、停水、機(jī)械故障等外來(lái)因素、使之不致。(5)養(yǎng)護(hù)不及時(shí),頂面水分散失快,收縮迅速,板底水分散失得慢,收縮也較慢,引起混凝土板的頂面和底面收縮不一致。(6)路基軟弱或路面基層強(qiáng)度不足,沉降量過(guò)大和在人工結(jié)構(gòu)與路堤銜接處。新舊路結(jié)合部位由于沉降差產(chǎn)生裂縫。(7)基層平整度不符合要求,在荷載作用下,水泥混凝土面板厚度不等,在板厚變異處易產(chǎn)生裂縫。
2.3 接縫處啃邊
(1)脹縫內(nèi)的滑動(dòng)傳力桿排列不正或不能移動(dòng)。造成接縫擠碎。(2)由于施工溫度高低不同,竣工后勢(shì)必?zé)釓埩坎灰粯?,熱脹量小的路面板就成為熱賬量大的路面板的障礙,造成脹縫擠壞。(3)混凝土路面板在熱膨脹受阻時(shí),接縫兩側(cè)的板突然向上拱起。這毫要是板收縮時(shí)接縫縫隙張開(kāi),填縫料失效,硬物嵌入縫內(nèi),致使板受熱膨脹時(shí)產(chǎn)生較大的熱壓應(yīng)力。
3 水泥混凝土路面病害的處理
3.1 裂縫維修
(1)對(duì)寬度小于3mm的輕微裂縫,可采取擴(kuò)縫灌漿。將灌縫材料灌入擴(kuò)縫內(nèi),灌縫材料固化后,達(dá)到通車(chē)強(qiáng)度,即可開(kāi)放交通。
(2)對(duì)貫穿全厚的大于3mm、小于15mrn的中等裂縫,可采取條帶罩面進(jìn)行補(bǔ)縫,如圖1所示:
圖1 條帶補(bǔ)縫
1-鈀釘, 2-新澆混凝土
(3)對(duì)寬度大于15rnm的嚴(yán)重裂縫可采用全深度補(bǔ)塊。全深度補(bǔ)塊分集料嵌鎖法(圖2)、刨挖法(圖3)。
圖2 集料嵌鎖法
1-保留板, 2-全深度補(bǔ)塊,3-全深度鋸縫,4-鑿除混凝土,5-縮縫交錯(cuò)接面
圖3 刨挖法
1-保留板, 2-補(bǔ)塊, 3-全深度鋸縫, 4-墊層開(kāi)挖線
3.2 板塊脫空處治
水泥混凝土板塊脫空,可采用瀝青灌注、水泥漿、水泥粉煤灰漿和水泥砂漿灌注等方法進(jìn)行板下封堵。其灌漿孔布置如圖4所示。
圖4 灌漿孔布置
3.3 唧泥
唧泥是指車(chē)輛通過(guò)時(shí)基層細(xì)料和水一起從板接縫處擠出,逐漸使基礎(chǔ)失去支撐能力,在荷載的重復(fù)作用下,最終產(chǎn)生板斷裂的現(xiàn)象。水泥混凝土路面唧泥病害可采用壓漿處理,并對(duì)接縫及時(shí)灌縫。為預(yù)防唧泥的產(chǎn)生,應(yīng)采取措施防止水對(duì)路面基層的侵入。
3.4 對(duì)于拱起情況的處理
當(dāng)混凝土路面發(fā)生拱起時(shí),但是板塊完整沒(méi)有損壞時(shí)??梢圆捎娩徔p機(jī)緩慢地將拱起處兩側(cè)板的2~3道橫縫加寬、切深,通過(guò)釋放其應(yīng)力予以處理。另外還有一種處理辦法,那就是切開(kāi)拱起端,將板塊恢復(fù)原位,然后用填縫料填封接縫。如果是板塊發(fā)生了斷裂,那就要視情況加以分析處理了。
4 水泥混凝土路面病害的預(yù)防
4.1 設(shè)計(jì)方面
對(duì)于水泥混凝土路面病害的預(yù)防來(lái)講,最重要的就是最開(kāi)始的設(shè)計(jì),這是做好預(yù)防最重要是關(guān)鍵的一點(diǎn)。基于設(shè)計(jì)的角度來(lái)看,對(duì)于水泥混凝土的路面設(shè)計(jì)一定要充分考慮動(dòng)力學(xué)原理,一定要著重考慮沖擊動(dòng)荷載對(duì)路面產(chǎn)生的作用。另外應(yīng)該注意技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)厚度的提高,因?yàn)殡S著我國(guó)社會(huì)的發(fā)展,公路的通行量也在迅速的增加,做為水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)一定要考慮好這些問(wèn)題。只有有效改善基層耐沖刷和彎沉均勻性等問(wèn)題,才能使水泥混凝土路面基層符合其支撐穩(wěn)固的要求。這就需要對(duì)集料級(jí)配進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),保證其性能優(yōu)良且適合攤鋪,選擇的基層材料要滿足二個(gè)條件,第一就是要滿足交通量的要求,保證過(guò)往車(chē)輛的通行;第二是要滿足當(dāng)?shù)氐臍鉁睾蜌夂蛱貏e,防止氣溫和氣候?qū)Σ牧显斐蓳p壞。比如如果公路路基的基層下面的地下水的水位比較高,加上當(dāng)?shù)厝绻嵌嘤隁夂虻脑挘晁腿菀捉莸?,這個(gè)時(shí)間還可以加入一定厚度的滲透排水砂礫墊層。
4.2 施工方面
對(duì)于施工,最首先要控制原材料的質(zhì)量,這是實(shí)現(xiàn)水泥混凝土路面質(zhì)量保障的關(guān)鍵因素。當(dāng)板件成型后,就要考慮施工地的氣溫和氣候條件,對(duì)于切割一定要及時(shí),后期要按照相關(guān)的規(guī)定認(rèn)真的進(jìn)行生。因?yàn)楦鶕?jù)以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,如果沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行切割,水泥混凝土容易出現(xiàn)整體的斷裂現(xiàn)象,養(yǎng)生不及時(shí)會(huì)出現(xiàn)水化作用,致使水泥混凝土出現(xiàn)空隙,無(wú)法保證水泥混凝土的強(qiáng)度。特別是在進(jìn)行路堤施工工作時(shí),一定要注意材料的選擇,保證兩種材料在性能性質(zhì)方面的融合,讓其差異小之又小,別還要設(shè)定一個(gè)過(guò)渡段,如果是在橋頭或其它構(gòu)造物與普通的路堤相接,需要加載,甚至超載預(yù)壓,目的是使地基沉降的速度加快。在相關(guān)條件能夠達(dá)到的條件下,一般選用透水性砂礫為填筑臺(tái)背后路堤的材料,作用是可以降低開(kāi)放交通后的填土沉降。
4.3 養(yǎng)護(hù)維修方面
4.3.1 提高思想認(rèn)識(shí),重視養(yǎng)護(hù)工作的重要性:長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)我國(guó)對(duì)于水泥混凝土路面的養(yǎng)護(hù)工作都沒(méi)有重視。大家都覺(jué)得路只要修好了就行,就可以一直使用,對(duì)于養(yǎng)護(hù)什么的都放在了一邊,認(rèn)為對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)是浪費(fèi)錢(qián)財(cái)。有的出于短淺的利益,把養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)挪做他用了。當(dāng)水泥混凝土路面到了一定的年限后,就會(huì)出現(xiàn)一定的病害情況,這個(gè)時(shí)候就需要進(jìn)行相應(yīng)的病害處理和維修,比如接縫的填封、接縫材料的更新、縫中雜物的清除、裂縫及邊角損壞的修補(bǔ)等,因?yàn)闆](méi)有經(jīng)費(fèi)無(wú)法及時(shí)的進(jìn)行處理,慢慢的就會(huì)造成水泥混凝土路面的早期損壞。所以我們要從思想上重視養(yǎng)護(hù)工作的重要性,從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮,做好水泥混凝土路面的養(yǎng)護(hù)工作。
4.3.2 要加強(qiáng)技術(shù)研發(fā),加大對(duì)養(yǎng)護(hù)新材料的使用,加大新工藝和設(shè)備的使用推廣:近幾年來(lái)隨著我國(guó)信息科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,一大批性能優(yōu)良的新型水泥混凝土路面修補(bǔ)材料開(kāi)發(fā)出來(lái)了,并在很多養(yǎng)護(hù)工程中得到了應(yīng)用和推廣,效果也非常不錯(cuò),得到了養(yǎng)護(hù)同行的認(rèn)可。但是對(duì)于某些水泥混凝土路面的病害處理,比如說(shuō)裂縫修補(bǔ),斷板處治,罩面后的反射裂縫防治等方面的新材料和新工藝的研究仍然需要進(jìn)一步的努力。對(duì)于水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)方面的養(yǎng)護(hù)原則是成本低,操作簡(jiǎn)便,限制交通時(shí)間短,路面使用壽命長(zhǎng)。
4.3.3 路面養(yǎng)護(hù)實(shí)現(xiàn)從人工到機(jī)械化的慢慢轉(zhuǎn)變:當(dāng)前我國(guó)所有的混凝土路面的養(yǎng)護(hù)維修都是由養(yǎng)護(hù)工人進(jìn)行的手工勞動(dòng)。這同我國(guó)的國(guó)情有關(guān),但是手工勞動(dòng)對(duì)工作的勞動(dòng)強(qiáng)度大,工作效率比較低下,再加上很多操作工藝沒(méi)辦法完成,從而導(dǎo)致了路面養(yǎng)護(hù)的很多缺陷。因此相關(guān)管理部門(mén)應(yīng)該基于現(xiàn)實(shí),從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮,集中財(cái)力和物力,慢慢的選擇采用機(jī)械化對(duì)路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù),從而提高養(yǎng)護(hù)的效率和質(zhì)量。
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