李志鵬+曹家丕
摘 要:水泥混凝土路面是一種剛度大、擴(kuò)散荷載強(qiáng)、穩(wěn)定性好的路面結(jié)構(gòu),其路面的適用性非常強(qiáng),加之具有材料的來(lái)源廣泛以及便于施工等優(yōu)點(diǎn)使水泥混凝土路面能夠較好的滿(mǎn)足現(xiàn)代化交通需要,然而對(duì)于水泥混凝土路面的接縫技術(shù)則是整個(gè)路面設(shè)計(jì)中的一個(gè)難題。一些研究表明,接縫不僅是水泥混凝土路面最易受損壞的部位,而且是發(fā)生唧泥、錯(cuò)臺(tái)和斷角等病害的根源,極大的減少路面的正常使用壽命。接縫受損嚴(yán)重時(shí),則會(huì)影響行車(chē)舒適性甚至危及行車(chē)安全。
關(guān)鍵詞:公路工程;路面接縫;處治措施
1 接縫常見(jiàn)病害及破損原因
1、接縫擠碎
接縫擠碎主要是指相近接縫在50厘米寬度的范圍內(nèi),沒(méi)有產(chǎn)生整個(gè)板厚擴(kuò)展的裂縫,這種接縫碎裂深度最大值是板厚的一半, 其表面縱向延伸寬度可以達(dá)到3厘米到40 厘米之間 或出現(xiàn)混凝土分裂碎塊的現(xiàn)象。導(dǎo)致接縫擠碎現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因是用于脹縫填縫的材料質(zhì)量太差或者是填筑時(shí)沒(méi)有完全填滿(mǎn),致使脹縫內(nèi)出現(xiàn)泥砂、碎石等堵塞接縫的現(xiàn)象,進(jìn)而對(duì)板塊熱膨脹造成極大阻礙作用,同時(shí)使應(yīng)力不斷集中最終導(dǎo)致脹裂板端現(xiàn)象的發(fā)生。
2、拱起
接縫拱起現(xiàn)象的出現(xiàn)主要是由于混凝土板在伸脹過(guò)程中產(chǎn)生的壓力比基層與混凝土板間的摩擦力大,但又比混凝土的抗壓強(qiáng)度小,在混凝土板的伸長(zhǎng)作用下,位于填縫處相連的兩個(gè)混凝土板則會(huì)出現(xiàn)拱起現(xiàn)象。這種接縫病害問(wèn)題產(chǎn)生的原因是因?yàn)闆](méi)有根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求對(duì)脹縫寬度進(jìn)行科學(xué)有效施工,致使其寬度低于實(shí)際施工需求,或者是沒(méi)有清理干凈脹縫內(nèi)的混凝土及少量公路施工段的脹縫密度設(shè)置不足、養(yǎng)護(hù)不到位等因素,這些因素的大量存在都會(huì)嚴(yán)重影響混凝土板的伸縮功能,最終導(dǎo)致拱起現(xiàn)象在相近兩個(gè)混凝土板之間產(chǎn)生,極大降低公路工程行車(chē)的舒適度。
3、唧泥及板底脫空
在公路接縫施工中出現(xiàn)唧泥和板底脫空現(xiàn)象,十分常見(jiàn),其形成原理為水泥混凝土板接縫、裂縫及邊緣下的基層細(xì)料內(nèi)有壓水滲入,進(jìn)而造成泥漿從接縫或板邊緣處擠出,致使脫空現(xiàn)象在板底面及基層頂面出現(xiàn)在公路部分路段內(nèi)?,F(xiàn)階段唧泥及板底脫空現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因是因?yàn)榻涌p填縫內(nèi)的填筑材料失效造成的,在路面層下方的脫空地方水不斷下滲并在此積聚,導(dǎo)致沖刷基層材料現(xiàn)象的產(chǎn)生,由于接縫傳荷能力較差及經(jīng)過(guò)重載反復(fù)作用,致使接縫空隙內(nèi)形成有壓水,不斷對(duì)公路基層侵蝕,同時(shí)和沖刷基層內(nèi)得出的細(xì)料不斷攪拌形成懸液,進(jìn)而在接縫空隙口噴出,出現(xiàn)唧泥現(xiàn)象,甚至產(chǎn)生板底脫空問(wèn)題。
4、錯(cuò)臺(tái)
錯(cuò)臺(tái)主要是指位于接縫處相近的兩個(gè)混凝土板垂直高度差大于8毫米的豎向相對(duì)位移。水泥混凝土路面接縫中錯(cuò)臺(tái)問(wèn)題產(chǎn)生的因素很多,主要原因有以下幾種:第一,如出現(xiàn)接縫板位于脹縫下部和上部縫隙沒(méi)有完全對(duì)齊的現(xiàn)象及沒(méi)有垂直脹縫等,在伸脹擠壓作用下縫旁二個(gè)混凝土板會(huì)出現(xiàn)上下錯(cuò)動(dòng)的現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象的產(chǎn)生。第二,在接縫空隙內(nèi)水分會(huì)不斷滲入,這種情況的產(chǎn)生導(dǎo)致公路基層不斷軟化,在機(jī)械車(chē)輪運(yùn)行過(guò)程中,有壓水導(dǎo)致施工材料的不斷侵蝕,致使施工材料在沖刷過(guò)程中發(fā)生改變,最終導(dǎo)致混凝土板底脫空現(xiàn)象的產(chǎn)生。
2 水泥混凝土路面接縫施工工藝
1、清縫
在舊路面縱、橫縫中的砂石及其它污染物施工可以選用清縫機(jī)對(duì)其進(jìn)行徹底清理,在縫內(nèi)殘余瀝青或其他雜物清理難度大的情況下,可以選用的清理方法為鐵鏟或鐵絲,在清理接縫隙內(nèi)的塵土及其他污染物時(shí),可以選用功率較大的高壓吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行清理,只有這樣才能保證徹底清理干凈縫隙壁及內(nèi)部并沒(méi)有粉塵現(xiàn)象的出現(xiàn)。選用新型專(zhuān)業(yè)的清、灌縫機(jī)進(jìn)行水泥混凝土路面清灌縫施工作業(yè),選用的清縫機(jī)可以將其鋸片厚度控制在5毫米的范圍內(nèi),清縫深度要大于3厘米,將填縫料的灌注深度控制在3厘米到4 厘米的范圍內(nèi),在施工過(guò)程中不能采用人工進(jìn)行清縫、灌縫作業(yè);灌縫、填縫施工原料可以選用路面專(zhuān)業(yè)的材料,不能選用普通瀝青或與普通瀝青摻合的施工材料。
當(dāng)水泥混凝土接縫中的縱、橫縫比較窄時(shí),為確保施工質(zhì)量,施工企業(yè)應(yīng)選用切縫機(jī)進(jìn)行有效切割。必須將切縫寬度在4毫米至6毫米的范圍內(nèi)進(jìn)行有效控制, 在進(jìn)行切縫施工時(shí)必須嚴(yán)格控制其鋸片厚度,控制在2 毫米以下,在施工過(guò)程中可以先采用鋸片較薄的切縫機(jī)進(jìn)行鋸切施工,在達(dá)到一定深度后,再選用6毫米到8毫米之間的鋸片較厚或鋸片疊合的切縫機(jī)進(jìn)行接縫槽擴(kuò)寬作業(yè),應(yīng)將接縫槽的深度控制在25毫米至30毫米的范圍內(nèi),將其寬度控制在7毫米到10 毫米的范圍內(nèi)。在公路工程水泥混凝土接縫施工中必須對(duì)切縫機(jī)的鋸片厚度進(jìn)行嚴(yán)格控制并對(duì)用過(guò)的鋸片進(jìn)行及時(shí)更新,只有這樣才能最大限度地對(duì)接縫施工需求進(jìn)行滿(mǎn)足,同時(shí)達(dá)到符合接縫槽的寬度需求?,F(xiàn)階段某些路段的水泥混凝土路面接縫槽寬度只有3毫米到5毫米之間, 這種情況下,填縫施工原料根本不能滿(mǎn)足施工設(shè)計(jì)深度地需求,無(wú)法達(dá)到水泥材料灌筑的根本目的,進(jìn)而導(dǎo)致水泥混凝土接縫內(nèi)出現(xiàn)脫落及老化現(xiàn)象,也根本無(wú)法對(duì)接縫或填縫施工技術(shù)的要求進(jìn)行充分滿(mǎn)足。
2、填縫料加熱
公路工程水泥混凝土接縫施工中填縫材料選用常溫聚氨酯等原料時(shí),必須嚴(yán)格遵循施工規(guī)范的比例進(jìn)行施工材料用量的控制,并確保混合料攪拌的均勻性。如需對(duì)填縫采用進(jìn)行加溫時(shí),必須按照加熱施工的規(guī)定,將其加熱到一定溫度,必須確保填縫材料在加熱過(guò)程完全融化,并進(jìn)行均勻攪拌,同時(shí)采用相應(yīng)措施對(duì)其進(jìn)行有效保溫。在公路接縫灌縫施工中選用水泥混凝土專(zhuān)業(yè)路面填縫材料進(jìn)行施工作業(yè)。
加熱填縫材料時(shí)可以選用瀝青加熱設(shè)備進(jìn)行高效施工,嚴(yán)格遵循施工規(guī)定對(duì)屬于加熱類(lèi)型的填縫原料進(jìn)行充分熔化,這樣可以確保施工填縫采用具有較高的流動(dòng)性能,在填縫采用加熱過(guò)程中,必須嚴(yán)格控制其溫度不能出現(xiàn)溫度太高及太低的情況,同時(shí)還要對(duì)其加熱時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制,不能加熱過(guò)久,這樣可以有效提高材料的流動(dòng)性及防止材料老化現(xiàn)象地大量出現(xiàn)。加熱填縫材料的最高溫度要控制在180℃以下,并確保加熱填縫材料的質(zhì)量合格性及數(shù)量充足,這樣可以極大地縮短公路工程的施工的工期,加快施工進(jìn)度。在公路工程施工前必須將填縫材料中不易溶解的物質(zhì)利用濾網(wǎng)將其進(jìn)行徹底清理,此時(shí)才可以將符合施工標(biāo)準(zhǔn)的填縫材料在灌縫機(jī)儲(chǔ)備箱內(nèi)進(jìn)行有效注入。在加熱灌縫材料時(shí)還要預(yù)熱混凝土路面施工的灌縫機(jī),等到灌縫機(jī)漏油嘴出油順暢并與施工規(guī)定的噴灑壓力相符合時(shí),再進(jìn)行灌縫施工。
3、灌縫
將加熱后的填縫材料在灌縫槍或灌縫機(jī)的作用下順著接縫方向慢慢均勻地向路面縱、橫縫隙不斷灌入,填縫料澆灌必須以縫填滿(mǎn)為標(biāo)準(zhǔn),不能出現(xiàn)太多或太少地現(xiàn)象,灌縫深度必須控制在3厘米以上。必須在路面干燥或路面板下無(wú)積水的情況下進(jìn)行灌縫作業(yè),確保填料和縫壁的牢固性,這樣才不容易出現(xiàn)在高壓水的作用下產(chǎn)生剝離或擠出情況。在未固化前施工企業(yè)必須指派專(zhuān)人立刻清除干凈流到接縫兩邊面板縫隙外側(cè)的填縫材料, 確保接縫表面始終處于干凈的狀態(tài),這樣可以有效避免對(duì)路面平整度造成極大影響。
3 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,水泥混凝土路面接縫是公路結(jié)構(gòu)中最薄弱的環(huán)節(jié),目前我國(guó)大多數(shù)地區(qū)的水泥混凝土路面接縫普遍存在不同程度地破損現(xiàn)象,這種病害問(wèn)題的出現(xiàn),其影響因素很多,種類(lèi)也不相同。基于此,為降低公路水泥混凝土路面病害情況發(fā)生的機(jī)率,施工企業(yè)必須高度重視接縫施工質(zhì)量問(wèn)題,對(duì)其受力結(jié)構(gòu)及施工材料的性質(zhì)進(jìn)行充分分析,提高水泥混凝土路面接縫的技術(shù)水平,才能提高其施工質(zhì)量。
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