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水泥混凝土路面的病害防治分析

论文导读:水泥混凝土路面以其抗压、抗弯、抗磨损、高稳定性等诸多优势,在各级路面上得到广泛应用,一些县乡公路普遍采用水泥混凝土路面,在高等级公路中所占比例日渐增多,在公路交通运输行业发挥着重要作用。但水泥混凝土路面的病害普遍发生,影响了公路的使用状况。
关键词:混凝土路面,病害,防治

  0.前言
  水泥混凝土路面以其抗压、抗弯、抗磨损、高稳定性等诸多优势,在各级路面上得到广泛应用,一些县乡公路普遍采用水泥混凝土路面,在高等级公路中所占比例日渐增多,在公路交通运输行业发挥着重要作用。论文参考。但水泥混凝土路面的病害普遍发生,影响了公路的使用状况。水泥混凝土路面的病害形成,主要原因是施工质量较差、基层和土基稳定性差、温缩裂缝、养护不到位等,在施工中严格控制,可有效的预防水泥混凝土路面病害的发生。
  1.病害类型及其产生原因
  1.1水泥混凝土路面病害类型
  路面经受各种复杂的应力作用。有在轮载轴力作用下产生的荷载应力、有温度变化引起的温度应力、有湿度变化引起的湿度应力等。论文参考。假如各种应力的不利组合综合作用超过了混凝土的容许应力范围,路面就产生裂缝,并最终形成断板、沉陷、错台、板底脱空等病害。
  1.2水泥混凝土路面病害产生原因
  1.2.1水泥混凝土面层施工方面的原因:水泥混凝土面层施工,往往施工的厚度未达到设计要求,主要是基层施工标高控制不严所引起;由于施工的不均匀性、组成材料的质量不符合技术要求、施工工艺不妥、振捣不密实、过早通车、养护不规范、配合比不正确、施工时严重偷工减料等原因,往往实际的混凝土路面强度达不到设计强度。这样,势必影响混凝土板本身的质量,而造成损坏。气温的变化,使得混凝土路面的温度也随之产生周期性的变化,使混凝土路面产生收缩与膨胀等变形,路面板即产生裂缝或被挤碎而破坏。
  1.2.2路面基层强度与刚度不足:路面基层是为保证路面的整体强度,防止唧泥和错台,延长混凝土路面使用寿命的重要结构层。具有调节路面板与土基之间的关系,使路面整体结构比较经济、合理的功能。鉴于基层承上启下的重要作用,对基层提出的技术要求是刚度较大、强度足够,保证路面板得到地基紧密、均匀、坚强的支承。
  1.2.3路基施工方面的原因:刚性路面之下土基承受的应力比较小,一般不会超过0.05MPa,因此混凝土路面无需对土基的强度提出过高的要求。然而,土基的稳定性差或不均匀时,在轮载的反复作用下,以及在周围水温变化的影响下,会出现较大的不均匀变形,仍将导致混凝土路面使用品质的下降和路面板的损坏、断裂。
  2. 水泥混凝土路面病害的预防措施
  2.1水泥混凝土面层施工方面
  2.1.1严格控制施工质量:严格控制原材料质量。水泥、碎石、砂、水等原材料在使用前必须按规范规定,进行一系列的试验与检验,不合格的不得使用。进行配合比设计、并正确投料,粗、细骨料要根据筛分试验数据,结合规范控制级配合理。严格控制混凝土路面各工序的施工工艺质量,尤其要注意“振捣密实”。加强养护,防止在混凝土路面强度未达到设计强度时,开放交通。
  2.1.2水泥混凝土面层施工中温度应力的控制:在施工时,应尽量控制工作温差,并按规定及时锯切缩缝,避免严冬上霜期施工,经验算,缩缝间距4—6米时,均能满足要求。
  2.2路面基层施工方面
  路面基层施工要严格控制施工质量,按规范要求选好合格材料,保证路面基层设计厚度及顶面标高,保证压实度;严格控制水泥剂量、含水量;减少混合料的离析;防止水分过分损失;要注意处理好混合料摊铺时的接缝;混合料的养生按技术规范养生期应不小于7d,在养生期间绝对禁止重型车辆行驶。
  2.3路基施工方面
  路基的质量是非常关键的,故在路基施工时应着重注意以下几点:清表要彻底;软基处理要采用合理的施工方案和施工工艺;路基填筑过程中,要严格按规范要求选好填料,控制松铺厚度和粒径,控制压实含水量,每层填筑要用平地机等机械整平后压实,形成横向路拱,做好临时排水使路基干燥等。
  3.水泥混凝土路面病害的处治措施
  3.1断板的处理
  3.1.1断板处理的技术要求:结合实际情况,对整块板断裂、错台较严重的情况采取将断板破碎后外运、清扫基层,然后用C10贫水泥混凝土修复基层,做基层的同时要振捣密实,及时检测水泥混凝土的各项技术指标,表面要预留一定的横坡度,表面要做成毛面,以便于混凝土面板充分结合,达到养护期后,就可以采用与原有水泥混凝土面板标号相同的混凝土进行补板,强度达到设计要求。
  3.1.2断板处理应注意的问题:两侧模板支撑必须牢固、位置正确,控制好混凝土保护层。振捣:施工中不得任意加水,不得有离析现象,振捣用插入式和平板式同时振捣,保证混凝土浇捣的密实,并减少侧面气泡的产生;抹面:吸水完成后立即用粗抹光机抹光,边角等局部抹光机打磨不到之处可用微型手动抹光器抹光,将凸出石子或不光之处抹平,最后用靠尺板检查路面平整度,符合要求后用铁抹子人工抹光;压槽:抹面完成后进行表面横向纹理处理,现在通常采用刻槽机刻纹;养护:砼浇注完成12小时后,可拆模进行养生,养生选择浇水、覆盖草袋喷撒养生剂等方法;切缝灌缝:横向施工缝采用锯缝,缝深6cm,宽5mm,在锯缝处浇灌聚氯乙烯胶泥,灌缝前应清除缝内的杂物,缝顶面与路面平齐。
  3.2板底脱空的处治
  3.2.1板底灌浆的技术要求:常用的水泥浆材料包括:水泥、粉煤灰、水、外加剂等。浆体应具有良好的可泵性、和易性、保水性,浆体过稠不能均匀布满板底空隙,浆体过稀,干缩性大。论文参考。流动度是影响可灌性的主要因素,一般流动度越高,可灌性就越好。在相同水灰比情况下,流动性随着水泥与粉煤灰的比例产生变化。同时,粉煤灰比例也影响水泥浆的后期强度。在相同条件下,水灰比越大,则浆体的强度会逐渐降低,因此,不宜采用过大的水灰比。
  3.2.2板底灌浆技术的实施:灌浆孔的数量应根据面板尺寸、脱空程度,结合灌浆试验及施工人员的经验加以确定。一般布2个灌浆孔为宜,孔的位置通过试验及施工人员积累的经验来确定。一般距接缝0.8~1.2m,对已产生断裂的板,可在断缝与两侧接缝中间部位钻孔效果更好。灌浆孔孔深只要穿透面板至基层内2~3cm即可(以恢复支承为目的),灌浆孔孔径以50mm左右为宜,只要能保证水泥浆顺利流畅,对水泥混凝土板整体性不致于造成太大影响。板底灌浆应选择气温相对较低时进行,以5~30℃为宜;板底灌浆宜选择在气侯相对干燥时进行;应控制灌浆压力,当不考虑板块抬升时,灌浆压力以不超过2MPa为宜。当观察到灌浆泵上的压力计压力升高并超过控制值时,应停止泵送,以免造成板体扰动;同时,压力过高易造成灌浆栓塞拔起伤人;当观察到浆液从一个孔流入另一个孔或浆液沿接缝冒出并不再延伸时,应视为注饱;灌浆后必须在水泥浆终凝前,及时清除接缝及裂缝中的残渣,以免诱发板块推挤破裂并在开放交通前,用合适的填缝材料重新灌缝。对灌浆孔,可采用标号不低于原路面设计强度的细石混凝土进行填补,再次灌浆应重新钻孔。
    4.结语
  水泥混凝土路面作为一种常用的路面形式,公路行业发挥着重要作用,其病害的产生原因和预防措施正受到关注与重视。要做好水泥混凝土路面保证路面基层、路基施工的施工质量是前提,选择好进行路面施工的各种原材料,加强水泥混凝土路面施工的质量控制,保证砼面板的强度达到设计要求。在水泥混凝土面层施工时,应尽量控制工作温差,并按规定及时锯切缩缝。另外,在水泥混凝土路面病害的处治方面,断板沉陷的水泥混凝土板最好是铲除,用同标号的新混凝土进行修补;利用灌浆技术对水泥混凝土面板脱空进行处治能达到较好的处理效果。

【参考文献】
[1]李华.水泥混凝土路面修补技术.人民交通出版社,1999,12.
[2]山西公路局. 公路工程八大通病分析与防治. 人民交通出版社,1999,12.
 

关键字:交通,山西
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