浅谈水泥混凝土路面常见病害的成因及预防措施
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混凝土路面工程质量通病及防治措施方案
1.增加混凝土强度:在施工过程中,增加混凝土的强度可以增加路面的承载能力和耐久性。
可以通过材料配比的优化、采用高性能混凝土等方式来提高混凝土的强度。
2.控制温度裂缝:温度变化是导致混凝土路面开裂的主要原因之一、可以采取以下措施来控制温度裂缝的产生:使用合适的混凝土配方,增加混凝土的抗裂性能;采用适当的施工工艺,如采用材料降温、遮阳、覆盖等方式控制混凝土的温度。
3.增加路面厚度:增加混凝土路面的厚度可以增加其承载能力和耐久性。
通过合理的设计和施工,提高混凝土路面的厚度,以满足道路使用的要求。
4.加强路面维修:及时维修路面上的裂缝、坑洞等问题可以延长道路的使用寿命,降低维修成本。
可以采用填充材料对裂缝进行封堵,修补坑洞和齿状裂缝,防止其进一步扩大和损坏。
5.加强路面养护管理:定期对混凝土路面进行养护管理,包括定期清洁、修复、补充养护剂等。
养护管理可以有效延长路面的使用寿命,并保持路面的平整度和外观。
6.增加路面防护层:在混凝土路面的表面增加特殊的防护层可以提高路面的耐久性和防水性能,减少裂缝和污染。
可以采用材料喷涂、铺设防水层等方式增加路面的防护层。
综上所述,混凝土路面工程质量通病的防治措施主要包括增加混凝土强度、控制温度裂缝、增加路面厚度、加强路面维修、加强路面养护管理
和增加路面防护层等方面。
通过采取这些措施,可以提高混凝土路面的质量,延长其使用寿命,保障道路的安全性和稳定性。
水泥混凝土路面病害的防治措施摘要:文章通过多年来的工作经验,总结了水泥路面不同病害的成因,并提出了相应的措施,与同行共同探讨。
关键词:水泥混凝土;路面病害;处治方法;超重荷载;凝土道路增强剂随着水泥混凝土路面修筑技术的日臻完善,水泥混凝土路面发展的速度较快,在技术、经济上也将显示出明显的优势。
然而水泥路面的迅速增长,水泥路面的许多病害也逐渐体现出来。
一、水泥路面常见病害的成因1、水是形成病害的主要原因如果养护不及时,经过多年的行车作用,一种是路面板块间相互挤压,原路面横缝接缝的填缝料老化剥落破损。
路面的雨水通过裂缝接缝渗入基层,造成基层软化。
另一种是低洼地水排不掉,两侧就会产生积水,积水向路基渗透,通过毛细作用逐渐向上,使路基上部土层变湿。
在车辆荷载的重复作用下,出现基层承载力不足,地基不均匀下沉。
产生唧泥将基层细料冲走导致板端脱空、路面板块松动、错台、板角冒浆,最后出现断板破碎。
2、车辆超载也是造成水泥路面断板、碎板的主要原因由于经济的发展,车流量不断增加,特别是市场竞争急烈,运输户只雇经营利益,绝大部分的货车进行改装,加高车厢,加厚大梁等等,严重超载,据路政部门检测统计双轴车辆总重量均在23~24t、三轴车辆总重均在35~45t,荷载大大超过路面设计荷载,造成混凝土板块疲劳,形成水泥板断裂、破碎,大大缩短正常使用年限。
3、施工控制质量不严,造成水泥路面破损路基密实度不足造成不均匀沉降,病害大部分布在路基填挖交界,高填方路段和路面与桥涵等构造物交接处,因为路基不均匀下沉造成路面的沉降,在行车的冲击作用下造成错台渗水、唧泥导致水泥路面破损。
路面材料质量控制不佳,配合比达不到要求,拌和不均匀,压实或振岛不实等施工原因,从而降低混凝土路面的强度,在荷载的作用下,混凝土路面无法承受荷载带来的竖向剪切力从而导致路面破损。
二、水泥路面病害的预防措施1、设计方面在水泥混凝土路面设计中,应该由静力学向动力学发展。
道路路面一般会由于气候、施工环境、施工技术及施工经验等的影响,混凝土冬季施工常见病害有脱皮、裂缝、受冻等,其形成原因不同,对混凝土质量的影响也有较大差别。
起皮表现为混凝土表层呈粉状或块状脱落并形成麻面。
因冬季温度低,混凝土强度增长缓慢,若拆模过早,极易造成混凝土表层脱落、起皮。
此外,混凝土浇筑时振捣不到位、抹面不及时等也可造成混凝土表层脱落、起皮。
裂缝可分为表面裂缝、深层裂缝及贯穿裂缝。
表面裂缝一般危害性较小;深层裂缝部分切断了结构断面,具有一定的危害性;贯穿裂缝破坏了混凝土整体的结构,危害较严重。
引起混凝土裂缝的原因主要有以下几种:1、水泥不合格引起混凝土龟裂;2、混凝土中水及水泥含量较高,混凝土散热和硬化过程中产生的收缩应力大于混凝土极限抗拉强度,使混凝土产生收缩、干缩裂缝;3、混凝土内部的水化热与混凝土表面形成较大温差,产生的表面抗拉应力大于混凝土极限抗拉强度,在混凝土表面形成温差裂缝。
混凝土受冻是混凝土中的游离水在低温状态下结冰,水泥的水化作用停止,从而对混凝土强度产生一系列的影响。
混凝土受冻一般分为四种:混凝土初龄受冻、混凝土幼龄受冻、混凝土成龄受冻、混凝土达到设计强度后受冻。
混凝土初龄受冻是指混凝土初凝前或刚一初凝便受冻的情形,这种情况下,混凝土中水泥处于“休眠状态”,可看作为一种物理损害,等温度恢复到正温后,可以通过物理方法弥补,使混凝土强度不受影响。
通过对混凝土重新搅拌,甚至可提高混凝土强度,但是此法无法避免工程工期延长的影响。
混凝土幼龄受冻是指混凝土初凝后在水化胶凝期间受冻,水结冰后体积膨胀,冻胀作用使混凝土内部产生空隙,破坏了混凝土的整体性和紧密性,根据混凝土中水分转移情况的不同,可引起混凝土后期强度的不同损失。
混凝土成龄受冻是指水泥进入凝聚结晶阶段后受冻,混凝土强度与耐久性基本没有损失。
混凝土达到设计强度后受冻时,已进入水泥水化的结晶期,此时混凝土具有抗冻性。
可见,防止混凝土早期受冻是保证混凝土冬季施工质量的关键。
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浅析水泥混凝土路面病害成因及防治 赵新芳 (许昌市公路管理局直属分局,河南许昌461000)
摘要:近几年水泥混凝土路面施工技术得到了很大的提高,路面的施工质量也在逐步的改善,反之路面的病害问题也随之 产生。常见的病害有混凝土裂缝、路面沉陷以及接缝破损等。由于引发病害的原因不一样,所以病害的类型也是大不相同。本 文笔者根据自己多年的实践经验,对水泥混凝土路面产生病害的原因作出了简要的分析,并提出了一些防治解决措施。 关键词:水泥混凝土;路面病害;成因分析 中图分类号:U41 文献标识码:A
近年来,我国的公路工程建设取得了突 飞猛进的发展,而随着人们生活水平的不断 提高,行车流量的不断增大,对公路工程的 质量要求也越来越高,这就需要施工单位高 度重视公路工程的施工质量。在公路工程施 工中,水泥混凝土路面面层作为最常用的路 面结构层,是施工质量控制的一个重要的环 节,而这一环节也是病害的多发位置,施工 人员只有充分掌握病害的形成原因,才能更 好地解决病害问题,确保工程的施工质量。 1水泥混凝土路面病害出现的原因 公路路面出现破损现象并非短期就能 形成的,而是混凝土土板、基层以及路基等 多种病害长期累积下来形成的。形成这些病 害有施工工艺以及施工技术自身的因素,也 有运行时车辆行驶、天气状况等其它自然因 素,当然水和荷载超重也是不容忽视的因 素。 1.1水是病害形成的主要因素 水是引起混凝土路面病害最主要的因 素之一。当前一些施工单位缺乏对水泥混凝 土路而性能的认识,以致于很多排水设施修 建的不完善。一些部位的排水设施形同虚 设,根本无法满足目前工程排水的需要。如 路肩的盲沟尽管很有必要设置排水装置,但 是很容易被施工单位忽视掉。一些地势低洼 处由于积水排不掉,便逐渐的渗入到路基里 面,使得路基上层的土变湿润,加上路面的 荷载量,基层就会出现承载力降低的情况, 从而引发地基出现不均匀下沉现象,造成面 板裂缝、断裂或者沉陷。另外加上养护不当, 造成一些接缝处的填缝料出现老化、破损、 剥落的现象。当遭遇雨雪天气时接缝处就会 渗入水分,使得基层长时间受水的浸泡及冻 融,在高速重力车载的作用下,形成反复冲 刷,造成面板底部基层被局部掏空,在车载 重力的作用下造成面板断裂。 12车辆超载引发水泥混凝土路面出现 断板、碎板现象 随着人们生活水平不断地提高,道路上 的车流量日趋增多,使得公路面临着严峻的 考验。再加上大多货运车辆的违规加高、加 宽,严重超载的车辆荷载已远远超出了道路 设计荷载,在超载荷载的作用下,使得混凝 土面板长期处于疲劳状态,导致水泥面板断 裂、破碎。 1-3对施工质量的控制力度不够,导致 水泥路面出现破损现象 如果路基的密实度不够就会引发不均 一92一 中国新技术新产品 匀沉降问题,很多病害问题常会在路基填挖 交界处出现。一些高填方路段以及路面和桥 涵等公路构造物的交接处,路面会因路基的 不均匀沉降出现下沉;伴随着车辆行驶带来 的冲击力会更会促使混凝土路面的破损范 同进一步扩大。另外施工人员未能控制好路 面材料的质量,使得选料的配合比不能达到 施工工艺要求的标准,加上一些技术上的原 因,路面的强度会逐渐的被降低,从而使得 路面出现破损现象,使用年限也随之缩短。 l4施工设计方面不足引发水泥混凝土 路面病害 施工人员在对工程施工前对施工场地 的勘探不够精确,导致施工设计方面存在误 差,使得路面基层以及面层的厚度不能满足 工程实际所需,而近几年公路所需承担的交 通量却是与Lt俱增的,这就使得公路路面本 身的荷载量加剧,其使用寿命受到极大地影 响。 1-5公路路面后期养护工作不到位,使 得病害问题更加严重 在公路工程竣工以后,后期的养护工作 没有做到位,促使病害问题层出不穷。例如 一些施工路段未及时进行养护,导致路面出 现缩缝、胀缝现象,而在实际施工过程中常 会采用沥青混凝土来灌缝,它的使用期限一 般为2到3年,如果填缝料得不到及时更 新,等到雨水渗入里面后基层和垫层就会被 破坏,面板也会随之出现不同情况的病害。 路面早期出现的一些病害未得到彻底 根治,给后期公路的使用埋下了安全隐患, 混凝土板以及板角出现断裂等问题也随之 而来,公路的质量就会大打折扣。南于施工 人员只注重处理严重病害却常常会忽视掉 板裂缝等这些小问题,等到水分渗入到裂缝 里面,更多的病害问题会接踵而来。 2水泥混凝土路面防治措施 公路水泥混凝土路面的病害问题在所 难免,但是如果采取有效地措施进行预防和 解决便可以将病害发生的频率降到最低。施 工人员要不断地提高水泥混凝土路面的施 工技术,增强混凝土路面的施工质量。主要 可从以下三个方面着手: 2.1施工设计 在实际应用中,水泥混凝土主要重视应 力计算,而对水泥混凝土路面的典型结构的 研究和实际观测的较少。因此在水泥混凝土 路面设计中,应该南静力学向动力学发展。 在充分考虑冲击动荷载对路面的作用 后,适当提高技术标准和设计厚度,以适应 我国公路不断增长的交通量的需要;在软基 路段,桥头下挖路段和填挖路段交换频繁的 路基上必须深挖进行补强设计并增加相应 的预算。 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沉降均匀性 问题,即要选用适合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。 在对高填方软基和台背填土进行认真 处置的基础上,如果可预见沉降变形过大, 可采用薄层沥青混凝土或砌块的过度路面 形式;待沉降稳定后,再施工永久混凝土路 面板;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。 2.2施工技术方面 施工单位在购进原材料时一定要严格 控制其质量,坚决避免不合格的原材进人施 工现场。拌合中严格控制配合比,特别是控 制好水灰比,控制拌合时间,避免因拌合不 足或过久拌合导致混凝土出现离析现象。根 据施工进度、运距选择相匹配的拌合、运输、 摊铺机械。严格控制水泥混凝土的施工时 间,从加水拌合到铺筑完成的时间不能超过 所用水泥的初凝时间。 模板应采用规范规定的合格钢模或者 木模,高度应与混凝土面板厚度一致,误差 在规范规定范围内。对于一般干线公路,水 泥混凝土路面厚度一般为22em一24em,应一 次性浇筑到设计厚度,并振捣、整平、抹面连 续施工。可用平板振动器配合插入式振捣 器,按照规范规定的频率振捣混凝土,直至 混凝土密实,无气泡逸出。水泥混凝土浇筑 完成后,在终凝前需对混凝土进行表面抹 平,为保证路面的行车安全性,有必要对混 凝土表面进行拉毛或者刻纹处理,以保证路 面表面的粗糙度。 一般情况下嵌缝处的混凝土会受嵌缝 板和传力杆作用而很难一次性浇注成型,所 以不要振捣的太密实,这样混凝土的强度才 不会降低,而接缝和板角处则需要振捣的更 加严实些。纵向施工缝的拉力杆应该在模板 安装合格浇筑混凝土之前安装,拉杆的规格 及安装位置必须符合规范要求,并严格按照 图纸施工。横缩缝应在混凝土达到一定强度 后切割,施工人员要结合当地的天气状况对 成型后的混凝土板块进行及时切缝,并且要 工程技术 2Q! Q:Q ( China New Technologies and Products
水泥混凝土路面的常见病害及防治措施摘要:本文针对河西地区农村公路水泥混凝土路面的特点,分析了农村公路水泥混凝土路面常见病害的产生原因,并提出了相应的预防和处治措施。
关键词:水泥混凝土路面病害防治措施1981年起,长期从事农村公路的勘测、设计、施工、管理,从事本专业技术工作30年,具有较强的实践经验和专业技术水平。
一、研究水泥混凝土路面裂缝及其防治意义1.随着我国加大基础设施建设的力度,公路建设掀起了一个新的高潮,“十一五”期间,投入了数千亿元用于农村公路建设。
农村公路是我国公路网的基础,是农村地区的最主要的运输方式,与农民群众的生产、生活息息相关。
我国农村公路里程占全国公路通车总里程的3/4以上,连接了广大的县、乡、村,是保障农村经济发展的命脉所在。
农村公路建设是推进社会主义新农村建设的重要内容,是加快农村经济发展、调整农业结构、保障农民持续增收的重要基础条件,也是完善公路运输网络的重要组成部分。
2.水泥混凝土路面具有刚度大、承载能力高、稳定性好、抗灾害能力强、抗疲劳特性好、使用年限长、养护费用少、施工简单、取材方便、运输费用低等优点,在我国大多数地区都是采用水泥混凝土进行村道硬化,在低等级公路尤其是村道硬化工程中被广泛应用。
3.水泥混凝土路面与沥青柔性路面相比,有着明显的特点,就是对路基、基层稳固支撑的要求很高,如不坚强设计、施工、养护、管理,就会造成水泥混凝土路面过早出现三大病害:裂缝、错台和接缝破坏。
其中裂缝破坏最为普遍,也是近年来最为关注的水泥混凝土路面病害之一。
水泥混凝土路面的损坏,八成是因为裂缝引起的。
由于造成水泥混凝土路面裂缝的原因比较复杂,到目前为止国内还没有一套行之有效的办法。
路面承受车辆荷载的往复作用,裂缝将随时间扩展贯穿,在裂缝处发生应力集中,混凝土发生沿裂缝碎落、在裂缝处断裂、混凝土面板产生破损现象,破坏了混凝土的整体性;当破损发展到一定程度,裂缝处开始翻浆唧泥,板面出现交叉裂缝,并且导致其它板裂缝,最终使混凝土板丧失应有的承载力,整个板发生破坏。
也要及时排出界外。
石方填料为渗水性填料,具有良好的水稳定性,但水的侵入将影响基底土的强度和稳定性,必须将地面水和地下水拦截或排出路基以外。
本工程结合排水工程在两侧边沟底下设置盲沟,并确保合理的排水坡度和出口高差,以解决地面水的排出问题。
填料规格填料检验内容如下:①石料强度不小于15mPa;②路槽底面0~80cm范围内的最大粒径不超过10cm,80cm以下最大粒径不超过15cm,含泥量不大于10%,以提高路基均匀性;③填料级配应注意粗细均衡,以保证压实后石块间大部分缝隙已紧密靠拢并能均匀压实。
填筑压实重视填前压实,改良土壤,保证新建路基整体沉降。
旧路加宽路基的一部分是在旧路边沟、边坡位置,对一般路段边沟和切除边坡后坡下含水量较大。
要保证填前压实质量,必须处理好旧路边沟、边坡处。
对此处必须要翻松晾晒或掺灰处理后碾压,保证压实时含水量满足最佳含水量的要求。
同时要求新路基路槽范围内填前整体碾压,保证达到填前压实的设计密实度要求,从施工上保证路基整体沉降。
分层填筑时,松铺厚度除路床控制在30cm外,其它厚度控制在40cm以内。
松铺完毕后,应将超过允许最大粒径的石块进行人工分检,表面用细石块、石屑找平,然后进行压实。
压实机械选择重型振动压路机(含激振力时不小于25t),压实路线应由路其两侧向中心靠拢,轮迹重叠不少于50cm,以路表面不再有下沉轮迹时判定为密实状态。
弯沉试验及缺陷整改根据设计要求,进行路床表面回弹弯沉试验。
由于弯沉检验所需时间很短,经过密实程度检验过的填石表面产生回弹反应所需时间较长,所以在试验时应注意适当延长加载和卸载时间,以百分表读数稳定进行时间控制。
从0.9k m布测450点的试验结果统计分析,其换算标准值90%分布在0.6~1.0mm之间,对照试验段路基弯沉检测结果,对出现大于1.0mm值的测点范围进行挖坑检查,发现主要是因含泥过多、填筑石料太大、基底含水量过高以及桥头台背范围内压实不足等四种原因所致。
混凝土施工中常见病害及防治措施混凝土施工中常见病害及防治措施一、混凝土常见病害(一)混凝土龟裂混凝土龟裂是混凝土常见的病害,它通常是由于混凝土表层收缩引起的。
高温天气时混凝土中的水分会蒸发,导致表层龟裂。
(二)混凝土脱层混凝土脱层通常出现在混凝土表层,其主要原因是混凝土表面的保护层不足或存在空鼓。
适当的保护层可以减少混凝土表面脱层的概率。
(三)混凝土劣化混凝土劣化是由于外部环境和时间的影响,通常表现为混凝土的颜色变浅,表面粗糙,表面失去光泽等。
常见原因包括水、氧气和紫外线等。
二、防止混凝土常见病害(一)膨胀剂的使用膨胀剂可以改善混凝土的性质,延缓混凝土的龟裂。
在混凝土的制备过程中加入适量的膨胀剂,可以有效延缓混凝土表面的龟裂,从而减轻龟裂对混凝土结构的伤害。
(二)混凝土表层保护混凝土表层的保护是防止混凝土表面病害的重要措施。
表层保护可以通过表面刚性和表面防水材料来实现。
(三)合适的浇筑温度合适的浇筑温度是防止混凝土表面龟裂和脱层的基本要求。
适当降低混凝土的浇筑温度可以有效减少混凝土表面的病害。
三、混凝土施工保养混凝土施工后,对于保护混凝土表面的个别部位,应采取以下保养措施:(一)保湿保湿是保护混凝土表面的重要措施。
混凝土表面需要保湿,以保持水分,延缓混凝土表面的干燥,从而减轻龟裂和脱层的危害。
(二)对表面进行涂层保护在表面进行涂层保护可以增加混凝土表面的硬度和耐用性。
涂层的保护可以采用多种方法,如二氧化钛、聚合物和氟化物等。
(三)定期检查混凝土施工后,需要进行定期检查,以便及时发现混凝土病害。
及时维修可以减轻混凝土结构受到的损害,从而延长混凝土的使用寿命。
总之,防止混凝土的龟裂、脱层、劣化等病害,不仅需要混凝土施工和保养过程中针对性的防治措施,还需要科学合理的混凝土配方和施工工艺,才能使混凝土结构真正坚固耐用。
浅谈水泥混凝土路面常见病害的成因及预防措施摘要:水泥混凝土路面具有强度高,稳定性好、耐久性好、使用寿命长等特点,要保证水泥混凝土路面具有良好的使用性能,不仅要精心设计,还要精心施工。
然而水泥路面的迅速增长,水泥路面的许多病害也逐渐体现出来。
文章通过多年来的工作经验,总结了水泥路面不同病害的成因,并提出了相应的措施,与同行共同探讨。
关键词:水泥混凝土路面病害处治方法1 水泥路面常见病害的成因水泥路面破损的原因,主要是由于混凝土板、基层、路基的缺陷引起的。
这些缺陷除了设计因素及施工质量的原因之外,一般是在行车和各种自然因素作用下形成的,而水和超重荷载是主要因素。
(1)水是形成病害的主要原因前几年水泥路面的横缝均是采用沥青灌缝,纵缝为施工缝不灌缝,路肩盲沟排水的设施基本没有设置。
特别是“先行工程”建设期间对水泥路面性能认识不足,相当一部分排水设施配套不到位。
如果养护不及时,经过多年的行车作用,一种是路面板块间相互挤压,原路面横缝接缝的填缝料老化剥落破损。
路面的雨水通过裂缝接缝渗入基层,造成基层软化。
另一种是低洼地水排不掉,两侧就会产生积水,积水向路基渗透,通过毛细作用逐渐向上,使路基上部土层变湿。
在车辆荷载的重复作用下,出现基层承载力不足,地基不均匀下沉。
产生唧泥将基层细料冲走导致板端脱空、路面板块松动、错台、板角冒浆,最后出现断板破碎。
(2)车辆超载也是造成水泥路面断板、碎板的主要原因由于经济的发展,车流量不断增加,特别是市场竞争急烈,运输户只雇经营利益,绝大部分的货车进行改装,加高车厢,加厚大梁等等,严重超载,据路政部门检测统计双轴车辆总重量均在23~24t、三轴车辆总重均在35~45t,荷载大大超过路面设计荷载,造成混凝土板块疲劳,形成水泥板断裂、破碎,大大缩短正常使用年限。
(3)施工控制质量不严,造成水泥路面破损路基密实度不足造成不均匀沉降,病害大部分布在路基填挖交界,高填方路段和路面与桥涵等构造物交接处,因为路基不均匀下沉造成路面的沉降,在行车的冲击作用下造成错台渗水、唧泥导致水泥路面破损。
路面材料质量控制不佳,配合比达不到要求,拌和不均匀,压实或振岛不实等施工原因,从而降低混凝土路面的强度,在荷载的作用下,混凝土路面无法承受荷载带来的竖向剪切力从而导致路面破损。
(4)设计方面缺陷造成水泥路面病害的产生设计时对交通量预测计算不够准确,基层、面层设计厚度偏薄,设计时当量轴载由于按标准车型额定载重进行换算,而近几年来交通量迅速增长,超载超限车辆不断增多,这种设计轴载与实际不符,这样会大大影响水泥路面的寿命。
(5)养护不到位,加剧路面病害的发展养护灌缝不及时,水泥路面缩缝、胀缝、施工缝,施工时基本上是用沥青灌缝,使用一般2~3年的材料自身老化松脱,如果不及时填缝料更新,雨水渗入,破坏基层和垫层,造成板接缝处的变形和破损。
原“先行工程”建设资金投入不够余留排水设施不完整,导致边沟排水不畅积水,由于养护资金不足没能及时进行完善排水系统,也会导致路面提前损坏。
混凝土板早期一些病害处理方法不当不及时,如混凝土板断裂、板角断裂、错台等病害处理不及时,只重视处理严重病害而忽视对板裂缝封水处理,使路面水渗入,加剧其他病害的产生。
2 水泥路面病害的预防措施水泥路面病害的预防,必须增强对水泥混凝土路面技术性能的认识,加强设计、施工、养护三个方面工作,从源头抓好。
(1)设计方面我国在水泥混凝土路面的设计计算理论中,尽管考虑了温度疲劳应力等因素。
但设计的板厚依然较薄,难以承受巨大的冲击破坏动能。
在实际应用中,重视应力计算,而对水泥混凝土路面的典型结构的研究和实际观测的较少。
因此在水泥混凝土路面设计中,应该由静力学向动力学发展。
在充分考虑冲击动荷载对路面的作用后,适当提高技术标准和设计厚度,以适应我国公路不断增长的交通量的需要;在软基路段,桥头下挖路段和填挖路段交换频繁的路基上必须深挖进行补强设计并增加相应的预算;其次,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,即要选用适合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;在对高填方软基和台背填土进行认真处置的基础上,如果可预见沉降变形过大,可采用薄层沥青混凝土或砌块的过度路面形式;待沉降稳定后,再施工永久混凝土路面板;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。
严寒地区应综合考虑设计排水和防冻垫层。
同时,保证接缝质量是防止水泥混凝土路面破坏的关键,根据当地自然条件胀缝尽量做长,因此在接缝设计中应选用合理的接缝型式和优良的填缝材料。
(2)施工方面合理地选择原材料,严格控制材料质量是实现优质水泥混凝土路面设计和使用要求的前提,科学,准确地进行混凝土配合比设计,生产稳定、均匀的混凝土是保证水泥混凝土路面质量的关键;推广使用机械施工方式是解决好水泥混凝土路面面板质量的有利措施,传力杆、拉杆的规格、位置、间距必须符合设计要求,与接缝侧壁垂直,与路面板和路面中心线平行。
嵌缝处的混凝土因嵌缝板和传力杆的影响一般很难一次浇注成型,不易振捣密实,致使接缝处的混凝土强度偏低,为此应加强接缝和板角处的振捣;板块成型后,根据当地气温条件及时切割和严格养生,避免因切割不及时出现整体断裂或养生不及时水泥混凝土在水化作用下出现空隙,造成强度不足;应尽量断交施工,如有困难非断交施工,现场便道一定要平整,避免有大的坑槽和石块,以免造成混凝土板在初凝期因行车振动造成板体断裂;当路线纵坡超2%时应及时调整摊铺,一定要顺着上坡方向进行摊铺。
以免因塌落度问题造成板体细小的横缝和板体断裂,拆除模板一定要注意避免碰掉板角以免造成对称的啃边。
基层施工时,应将基层材料集中进行厂拌,并采用摊铺机进行摊铺,待基层整平压实后,严格进行养生,防止基层出现干缩或温缩裂缝;为减少路基土的压实变形,增加路基强度和稳定性,必须认真进行压实,特别是要加强路堤边部碾压,使路堤横向的密度尽可能均匀;也不要将两种材料性质差异甚大的路堤相接,而需要设置一个不太长的过渡段,在桥头或其他构造物与一般路堤相接处,应进行加载,甚至超载预压加快地基沉降,在可能的条件下,采用透水性砂砾填筑台背后的路堤,减少开放交通后的填土沉降。
(3)养护管理方面水泥混凝土路面的局部损坏,如不及时、有效地加以修复,往往会引起损坏迅速发展,其中最经常也是最不能忽视的工作就是随时清扫和接缝的养护,对混凝土路面必须经常清扫,不让路面上有碎石及其他硬物,免受车轮反复碾压而破坏路表面造成麻面的产生,为防止接缝的失效必须及时更换已老化或损坏的填缝料,使接缝填料保持良好的状况,以防止泥土、砂子、石子、水等进入接缝内,从而导致路面的破坏,对路面裂缝及早期病害,应及时进行修复处理,防止形成进一步的破坏,还必须重视路面排水系统的养护,加大资金投入配套完善修建边沟等排水系统,经常疏通路面排水设施,防止水通过接缝或裂缝对路面造成破坏。
公路的养护、管理部门,除了日常的养护工作外,应定时组织进行路况调查,及时制定养护工作计划,确定养护内容,规范养护工作,提高养护队伍素质和机械化的水平,确保公路养护的质量,此外,还应加强路政的管理,严格控制超载车辆的行驶。
3 水泥混凝土路面破损的修复方法水泥混凝土路面的翻修对修复破损混凝土路面是简单易行的,但需大量击碎旧路面、振实路基、重新铺设基层和面层,工作量大,施工期间交通难以维持,而且以前对部分地段也进行过翻修,效果均不理想。
所以理想的修复方案如下:首先按普通混凝土加铺层计算加铺层厚度:钢纤维混凝土加铺层采用普通混凝土加铺层厚度的0.55~0.65倍;连续配筋混凝土加铺层采用普通混凝土加铺层厚度的0.9倍,且厚度还应满足加铺层最小厚度的规定。
普通混凝土加铺层厚度h的确定,采用等刚度原则,按分离式加铺层的结合条件,将双层混凝土板换算成等效单层混凝土板计算其荷载应力和温度应力,然后计算旧混凝土板与加铺层底面的应力。
当旧混凝土路面的应力和加铺层的应力都满足规范要求时,则加铺层厚度h确定,否则重新计算。
假设对该路段进行24h的交通量调查,将汽车轴载换算为标准轴载作用下的次数Ns=125 n/d,设计使用年限为20年,交通量年平均增长率为14%,旧水泥混凝土路面板的弯拉强度fem=4.3MPa,弯拉弹性模量Ee=28×103 MPa,基层顶面当量回弹模量Et=87.83MPa.经计算,普通混凝土加铺层厚度h=17cm,故连续配筋混凝土加铺层厚度ha′=0.9×h= 16cm;钢纤维混凝土加铺层厚度ha=0.6×h=11cm.其次,从钢纤维混凝土的性质和作用功能上分析。
钢纤维混凝土是在水泥混凝土中掺入一定数量的低碳钢或钢纤维,是一种纤维型与颗粒型相混合而成的复合材料,通过两者之间的界面作用成为一体,在受力过程中两种材料各施所长,显著地提高了混凝土各项性能指标。
而且钢纤维混凝土路面也可用一般混凝土路面的施工方法来铺设、振捣和抹平,不需要特殊的机械,施工简易。
综合比较,采用钢纤维混凝土加铺层是最佳方案。
4 结语公路建设是一项基础建设,是我国经济发展的标志之一,从近几年全国建成通车的高等级公路来看,二条路比一条路要好、这说明:“质量”这个概念已被人们所接受,并逐步认识到了它的重要性。
一条高质量、高标准公路的修建,不仅离不开一支具有高素质的施工队伍,同样必须有一支高水平、责任心强的监理队伍和具有科学头脑的管理队伍。
参考文献:[1]公路水泥混凝土路面施工技术规范(JTGF30-2003)[S].[2]公路水泥混凝土路面养护技术规范(JTJ073.1-2001)[S].[3]朱晏云.水泥混凝土路面接缝破坏分析[J].青海交通科技,2006,(02)。
[4]陈向阳,鄢恒珍.水泥混凝土路面接缝破坏的原因与防治措施[J].中外公路,2007,(01)。