水泥混凝土路面板底脱空施工处理的分析与探讨
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试论高速公路水泥混凝土路面板底脱空的原因及处理措施水泥混凝土路面在我国大路路面中占有很大一部分,虽然它具有强度高、较少受气候温差等影响,寿命比较长的优势,然而由于其接缝多,长期经受超载车辆的碾压极简单易发生断板、脱空、唧泥等问题,从而使水泥混凝土路面常消失破损等状况。
针对本文在充分分析水泥混凝土路面脱空与唧泥等问题的现象及缘由绽开分析,拟用灌浆技术来解决此类问题,并赐予具体的介绍。
1、造成水泥混凝土路面板底脱空以及唧泥问题产生的缘由.造成脱空的缘由有内外两个方面:内在因素是高速大路本身使用年限比较长,而在其建筑过程中对其质量的把握状况,如基层本身的组成结构及质量,以及水泥混凝土面板的接缝状况;外界因素则是汽车荷载和气候变化。
在我国,水泥混凝土大路常规施工方案是在其基层使用稳定类集料,这就与水泥砼路面产生了肯定的重力差,在路面没有过大的压力的时候,这种结构支配是很稳定的,然而压力一旦大于水泥砼路面与基层之间的压力时,水泥混凝土功力的基层结构就会发生变形,水泥砼路面与基层之间消失悬空或脱空,加之自然环境温度湿度的变化影响,水泥砼板面与基层板之间的温度不能保持全都,由此进一步加重脱空问题。
唧泥问题随之产生:由于脱空导致水的灌入,在路面缝隙养护修理工作不到位的情形下,基层材料的破损状况更加严峻。
积水与基层材料中的沙土等细碎物质混合成泥浆,从路面缝隙中喷涌出来,这又造成了板底脱空问题的加剧。
而板底灌浆旨在将板内已脱空部位用质量过硬的砂浆进行重新填充,使原有破裂板层重新粘结在一起,加固大路基层的稳定性,并重新支撑起表层水泥混凝土路面,从而解决因车辆重压造成的路面破坏问题。
2、高速大路水泥混凝土路面板底脱空及唧泥问题的处理措施(1)板底填充浆液材料基本要求常用的水泥浆材料包括:水泥、粉煤灰、水、外加剂等。
将浆体制成7.07×7.07×7.07cm立方体试件,标准养护7d,其抗压强度应到5MPa以上。
水泥混凝土路面板底脱空处理专项施工方案一、施工背景道路交通建设是城市发展的重要组成部分,而路面的质量直接影响交通安全和舒适度。
水泥混凝土路面在长期使用过程中,由于地基下沉、基础松动等原因,会导致路面板底空隙问题,给行车带来安全隐患。
为了维护道路交通安全与通行效率,有必要进行水泥混凝土路面板底脱空处理。
二、施工目标本专项施工方案旨在解决水泥混凝土路面板底脱空问题,确保路面整体稳定性和安全性,延长路面使用寿命,提高交通运行效率。
三、施工步骤1.检测:利用合适的检测仪器对水泥混凝土路面板底进行全面检测,准确掌握板底脱空情况和程度。
2.准备:根据检测结果制定施工计划,明确施工范围和方式,准备所需的材料和设备。
3.清理:清理路面表层杂物,保持施工现场整洁,为后续施工创造良好条件。
4.填补:选择适宜的填充材料,根据脱空程度进行填充,确保填补均匀、牢固。
5.压实:使用专业的压路机对填补后的路面进行压实,加固填充层,提高路面承载能力。
6.养护:完成填补和压实后,对路面进行养护,确保填补材料充分固化并与原路面紧密结合。
四、施工注意事项1.安全第一:施工现场应设置明显的安全警示标志,施工人员需着合格的安全防护装备。
2.材料选择:填充材料应符合相关标准,确保质量可靠、环保无害。
3.施工质量:按照施工标准和要求进行操作,保证填补均匀、密实,避免留下空洞和裂缝。
4.施工周期:针对不同脱空程度,制定合理的施工周期,保证施工质量和进度。
五、施工验收施工完成后进行路面质量验收,确保填充处理符合相关规范要求,具备较强的承载能力和稳定性。
如有必要,可进行跟踪监测,及时修补和维护。
六、总结水泥混凝土路面板底脱空处理是保障道路安全畅通的重要工作之一,合理的施工方案和科学的操作流程对维护路面质量至关重要。
各相关部门应加强对路面板底脱空问题的监测和处理,确保道路一直保持良好状态,为市民出行提供更加便捷、安全的环境。
水泥混凝土路面板底脱空判别方法和处治技术研究
水泥混凝土路面板底脱空是指路面板与基层之间存在空隙或脱粘现象。
底脱空会导致路面板与基层失去结合力,从而影响路面的平整度和承载能力,甚至引发路面板的断裂和变形。
因此,对水泥混凝土路面板底脱空进行判别和有效处治是非常重要的。
判别方法:
1. 目测法:通过对路面板进行观察,观察是否有裂缝、边角起翘或板块脱出等现象,这些往往是底脱空的表象。
2. 敲击法:用锤子轻敲路面板,观察是否有空洞声音出现,这可能是底脱空的存在。
3. 高频电磁法:利用高频电磁仪器,能够检测到路面板与基层之间的空隙,从而判别是否存在底脱空。
4. 红外线热成像法:利用红外线热成像仪器,观察路面板与基层之间的热分布,如果存在异常的热量分布,说明可能存在底脱空。
处治技术:
1. 固化填缝:在底脱空的部位进行固化填缝,填充材料可以选择聚合物修补材料、环氧树脂修补材料等,填缝后再进行加固处理,使路面板与基层恢复结合力。
2. 溶胶凝胶注浆:利用溶胶凝胶注浆技术,在底脱空部位注入特殊的固化材料,通过固化反应填充空隙,并增加路面板与基层之间的结合力。
3. 重铺法:对于严重底脱空的路面板,可以进行重铺处理,即将底脱空的路面板拆除,重新铺设新的路面板,并保证其与基层的结合性。
综上所述,水泥混凝土路面板底脱空的判别方法和处治技术主要包括目测法、敲击法、高频电磁法和红外线热成像法等判别方法,以及固化填缝、溶胶凝胶注浆和重铺法等处治技术。
对于底脱空问题的处理,可根据实际情况选择相应的方法进行修复和加固。
混凝土路面板的脱空机理和影响因素分析水泥混凝土路面具有强度高、耐久性好、稳定性好等优点,在正常情况下,其使用寿命应该达到20—30年。
但在行车荷载及环境因素的长期作用下,水泥混凝土路面在使用几年后都不同程度的出现了板底脱空等早期损坏现象。
如不及时采取有效的预防性养护措施,势必增加后期的养护费用和维修难度,大大缩短混凝土路面的使用寿命。
因此,研究混凝土路面板的脱空机理,为科学处治脱空等路面病害提供依据,就具有重要的现实意义和理论意义。
1 水泥混凝土路面脱空的机理水泥混凝土路面板脱空属于路面的结构性损坏。
通过对宜柳高速公路水泥混凝土路面大量的调查分析,板底脱空的机理可概括为冲刷机理和溶蚀机理。
1.1 冲刷机理及其对脱空发展的影响混凝土面板板底与基层之间存在层间水,在行车荷载作用下水分迁移,同时产生水压力,在压力水作用下,水分通过微裂缝向基层材料内部渗透,自由水的存在减短半刚性基层材料微裂区尖端的韧带高度,孔隙水的存在减弱了韧带的作用,从而降低半刚性基层材料的断裂能,加速基层的疲劳破坏。
混凝土面板与基层之间存在接触界面,接触界面是一个窄小的缝隙。
为了减少混凝土面板收缩变形和温度变形导致不规则开裂,路面板设有纵、横向缩缝和胀缝,施工时还设施工缝,采用密封材料按规定的深宽比密封,以防止水进入路面板底。
在温度应力作用下,由于路面板伸缩和翘曲变形,导致接缝张开与闭合,接缝的位移量分布很不均匀,有些张开很大而有些不会张开,使得密封总是不可靠。
根据国内外大量调查和试验,混凝土路面接缝即使进行严格密封,水还是可以进入路面结构内部。
水可以从接缝、路肩和中央分隔带进入板底,还可以沿道路纵、横坡方向流动,接缝密封只能减少水分进入量,不能隔绝全部水分。
水的渗入为冲刷基层创造条件。
路面板底与基层之间不产生粘结,面板可滑动时,作用于基层表面的摩擦应力为:(1-1)式中,γ为混凝土容重,h为面板厚度,f为摩阻系数。
于水泥稳定加固基层上最大摩阻系数测定结果初次单向为1.40~1.10,回复为0.70~0.65。
水泥混凝土路面板底脱空病害的检测判定与施工工法水泥混凝土路面板底脱空病害的检测判定与施工工法一、前言水泥混凝土路面在长期的使用和自然力的作用下,可能发生底脱空病害。
底脱空病害是指水泥混凝土路面板与路基之间存在空隙,造成路面板下沉和损坏的状况。
为了确保路面使用寿命和交通安全,需要及时检测和修复底脱空病害。
本文将介绍一种具有实用性和可行性的检测判定方法和施工工法。
二、工法特点该工法采用无损检测和修复结合的方法,能够精确判定底脱空病害的位置和程度,并采用适当的施工工法进行修复。
工法特点包括定位准确、操作简便、结果可靠、修复快速等。
三、适应范围该工法适用于各类水泥混凝土路面,包括高速公路、城市道路、机场跑道等。
适应范围广泛,能够满足实际工程的需求。
四、工艺原理该工法基于无损检测技术,通过地面雷达和红外热像仪等设备对水泥混凝土路面板下的空隙情况进行探测和分析。
根据检测结果,采取相应的措施进行修复,包括填充材料选择、填充方法等。
五、施工工艺施工工艺包括以下几个阶段:前期准备工作、无损检测、空隙修复等。
前期准备工作包括确定施工区域、清理路面、准备材料等。
无损检测阶段使用地面雷达等设备对路面板底部情况进行检测和分析。
根据检测结果,选择合适的填充材料和方法进行修复。
六、劳动组织劳动组织包括施工人员的组织和安排,确保施工工序的顺利进行。
根据工期和工艺要求,制定合理的施工计划和人员配置。
七、机具设备该工法所需的机具设备包括地面雷达、红外热像仪、振动板等。
地面雷达用于无损检测,红外热像仪用于确定路面板下的空隙情况,振动板用于填充材料的压实。
八、质量控制为确保施工过程中的质量达到设计要求,需要采取相关质量控制方法和措施。
包括材料质量检查、施工记录、填充材料的密实度检测等。
九、安全措施施工中需要注意的安全事项包括施工人员的个人防护、设备安全操作、施工现场的安全等。
特别是对施工工法的安全要求,例如在气温较低时避免填充材料冻结等。
水泥混凝土路面板底脱空原因与解决措施随着道路建设的加快,水泥混凝土路面具有的许多优点使其在公路建设得到广泛应用。
由于使用年限增加,其病害也随之增多,其中,路面板底脱空造成的病害占了很大比例,这将会大大降低路面的使用性能。
文章试图分析水泥混凝土路面板底脱空的形成原因,并提出切实可行解决措施。
标签:板底脱空;原因分析;养护;注浆;解决措施随着道路建设的快速发展,许多高等级公路项目普遍采用水泥混凝土路面结构形式。
它属于刚性路面,板体刚度较大,具有承载能力大,养护费用少,抗磨耗能力强,使用寿命长,施工机械简单等优点。
但由于各种内外因素,水泥混凝土路面容易发生板底脱空病害,如果不及时进行识别和处置,势必造成路面面板的断裂和路面使用性能的衰变,这将会大大降低路面的使用性能。
因此加强水泥混凝土路面板底脱空的研究,具有十分重要的现实意义。
1 板底脱空原因分析水泥混凝土属于刚性路面,板体刚度较大,在使用过程中面板底部会出现不同程度脱空,大量实践也已表明:板底脱空是水泥混凝土路面的一种客观存在,其形成原因主要包括以下4个方面。
1.1 板底材料的塑性变形由于使用年限的不断增加,交通量的增大,水泥混凝土板底材料会出现一定的塑性变形,荷载驶离后,这部分塑性变形不能完全恢复,将长期存留于基层和土基中,形成局部支撑条件弱化或脱空。
同时,由于材料和施工的非均匀性,塑形变形的评估更多具有不可预测性。
1.2 雨水的冲刷和泵吸水分通过水泥混凝土路面的接缝或裂缝渗入路面内部,到达基层的弱化部位和脱空处,在行车荷载作用下,冲刷基层材料,恶化板底的支撑条件,增大脱空面积。
同时,由于车轮的动载效应,水分将携带着基层颗粒材料从面板的接缝和裂缝处被挤出,形成唧泥,进一步加剧了板底脱空。
1.3 结构设计中的薄弱环节因水泥混凝土材料的热胀冷缩特性及施工需要,水泥混凝土路面接缝较多(缩缝、胀缝及纵缝等),这为雨水的侵入提供了便捷通道,是致使路面损坏的诱导因素。
浅析水泥混凝土路面板底脱空原因及注浆加固措施摘要:水泥混凝土路面具有板体刚度大、受温度影响小、承载能力大、使用寿命长、施工过程简单等优点,广泛用于市政道路建设,但由于其浇筑接缝较多,对超、重载较敏感,易产生脱空、弯沉等病害,本文通过对水泥混凝土路面板底脱空原因分析,指出注浆加固技术在水泥混凝土路面底板脱空病害整治方面的应用,对水泥混凝土路面病害整治有一定的指导意义。
关键词:水泥混凝土路面脱空原因注浆加固病害整治随着市政建设的发展,水泥混凝土路面广泛用于市政道路建设,它属于刚性路面,具有受温度影响小、承载能力大、使用寿命长、施工过程简单等优点,但由于它浇筑时接缝较多,对重载较敏感,极易产生板底脱空、弯沉等病害,对道路稳定性造成很大影响,进而缩短道路使用寿命,本文通过对板底脱空病害原因的分析,提出了采取注浆加固技术对病害进行整治,进而可以延长道路使用寿命。
1. 水泥混凝土路面板底脱空原因分析水泥混凝土路面交付使用后,在交通荷载和环境的作用下,会逐渐在板块和基地之间出现空隙,即产生局部脱空。
混凝土路面的局部脱空现象较为常见且分布较广。
脱空的出现对水泥混凝土路面的受力极为不利的,因为它改变了路面的力学结构,使弹性地基上的弹性均匀受力形式不复存在,取而代之的是一种类悬臂梁或类简支梁受力模式(如图1-1),加上混凝土抗弯、抗剪强度很低,承受一定的荷载后脱空路面会迅速断裂,如果不及时采取相应的措施,随着水的浸入,在行车荷载的影响下,经过反复抽吸循环,将使脱空范围加大,路面板极易产生大面积破裂,严重影响行车质量和路面使用寿命,也会增加后期的维修费用和难度。
板底脱空产生的原因如下:图1-1 水泥混凝土受力结构图示1.1 基层材料选择不合理基层材料级配不够合理或细骨料太多,不耐冲刷,稳定性、防冻性差,容易形成流失、脱空。
1.2 水的浸入影响水的渗入会使基层材料强度、刚度进一步降低,此时在荷载的作用下,强度较低的路面就会出现比其他部位更大的变形,且很难恢复而形成脱空。
水泥混凝土路面板底脱空判别方法和处治技术研究的开题报告一、研究背景水泥混凝土路面是公路建设中最常见的路面类型之一,是公路基础设施中重要的组成部分。
随着交通运输业的不断发展,水泥混凝土路面的使用寿命越来越短,出现了许多问题,其中一个较为常见的问题就是路面板底脱空。
路面板底脱空是指路面的混凝土板底部出现空隙或不粘贴现象,出现的原因可能是施工时配合比不合适、振捣不充分、抹平力度不到位、养护不当等。
这种问题严重影响了路面的耐久性和使用寿命,如果不及时处置,会给行车安全带来威胁。
目前国内外针对水泥混凝土路面板底脱空问题的研究较少,特别是在脱空的判别方法和处治技术方面还比较薄弱。
因此,开展针对水泥混凝土路面板底脱空的判别方法和处治技术研究意义重大,对于保障公路交通安全和提高路面使用寿命具有重要作用。
二、研究目的和内容本研究旨在探究水泥混凝土路面板底脱空的判别方法和处治技术,以便更好地保障公路交通安全和提高路面使用寿命。
具体内容包括以下几个方面:1.分析水泥混凝土路面板底脱空产生的原因及危害,明确判别方法的研究意义。
2.总结水泥混凝土路面板底脱空的判别方法,包括现场观察法、声波检测法、红外线检测法等,分析各种方法的应用范围和优缺点。
3.探讨水泥混凝土路面板底脱空的处治技术,包括注浆加固法、搭接法、动力加固法等,分析各种方法的适用条件和效果。
4.通过现场试验和数据分析,比较各种判别方法和处治技术的效果,提出最佳的方法和建议,为路面维护提供参考。
三、研究方法本研究采用实验、调研和理论分析相结合的方法进行。
具体措施包括:1.利用现场实验平台,收集不同地域、路段、交通量的水泥混凝土路面板底脱空数据,分析其产生原因和特征。
2.对比各种判别方法的原理和应用范围,通过现场试验对比效果,得出最佳的判别方法。
3.总结不同处治技术的适用条件和效果,通过现场试验对比效果,得出最佳的处治方案。
4.通过调研和理论分析,结合实验数据,得出结论和建议。
水泥混凝土路面板下脱空治理方法探讨发布时间:2021-03-10T03:31:02.842Z 来源:《防护工程》2020年31期作者:刘玮[导读] 困扰和阻碍了水泥混凝土路面的进一步发展。
因此,及时识别和处治,对延长其使用寿命具有十分重要的意义。
清涧县交通工程质量技术服务站陕西榆林 718399我国自八十年代以来,修建了大量的高等级水泥混凝土路面的公路和城市道路,为国家的经济建设作出了较大的贡献。
随着水泥混凝土路面的修建,交通量和非常规(超载)车辆的增多,出现了新的问题:许多水泥混凝土路面才使用了3~5年,就逐渐产生板下脱空现象,并逐步发展为断裂、破碎。
水泥混凝土路面一旦破坏,修复难度大,成本高,对交通干扰大,还有挖除的废渣造成环境污染等等问题,困扰和阻碍了水泥混凝土路面的进一步发展。
因此,及时识别和处治,对延长其使用寿命具有十分重要的意义。
1 成因分析1.1 水的作用水的渗入使基层材料的强度、刚度进一步降低,在荷载的作用下,水在板下流动,冲刷基层表面,使得基层材料以唧泥的形式被挤出,造成板下脱空。
造成水害的原因有:接缝、裂缝未及时填封;路面排水系统存在缺陷等。
1.2 行车荷载随着重载、超载车辆的逐年增多,加速了水泥混凝土路面的破坏。
1.3 温度变化温度的变化引起板的翘曲,加速了板下脱空的形成。
1.4 基层基层材料模量远小于水泥混凝土模量,在行车荷载的反复作用下,导致基层产生累积变形,形成脱空。
1.5 路基路基、地基的不均匀沉降,混凝土板块产生脱空,附加应力大,导致断板。
2 脱空识别鉴于脱空对水泥混凝土路面使用性能的重要影响,因此有关脱空评定的研究就成为国内外路面结构评价和修复研究的一个重要内容。
为了对水泥混凝土路面板块进行脱空的处治,首先应当正确评定脱空状态,确定脱空位置和脱空量,以便确定正确、合理的压浆方案。
目前,水泥混凝土路面脱空判断方法采用人工观察法、弯沉测定+取芯等方法确定。
人工观察法是通过肉眼观察接缝、裂缝、唧泥等情况初步判定脱空。
浅谈高速公路水泥混凝土路面板底脱空的原因及处理措施摘要:水泥砼路面是我国公路路面主要形式之一。
在广西,已开通的高速公路中,水泥砼路面占了大部分。
高速公路水泥砼路面随着使用年限增加,其病害也随之增多,其中,面板底脱空造成的病害占了很大比例。
文章试图分析水泥混凝土路面板底脱空的形成原因,并探讨如何采取有针对性地处理措施。
关键词:高速公路;水泥砼路面;病害水泥砼路面是我国公路路面主要形式之一,在我国公路网构成中占有较大比重。
在广西已开通的高速公路中,水泥混凝土路面的高速公路就占80%。
笔者所在的广西桂柳高速公路也是水泥砼路面。
水泥砼路面虽然具有强度高、刚度大、受温度影响小、使用寿命长等优点。
但它接缝较多,对超载较为敏感,易发生脱空、唧泥、裂缝等先期病害,从而导致路面的破损。
如何治理与预防脱空、唧泥等病害,搞好水泥砼路面的养护,延长公路的使用寿命,改善其通行能力,具有十分重要的意义。
文章根据笔者日常工作经验总结分析,通过对旧水泥砼路面板脱空等砼路面主要病害的分析,并对脱空的确定、灌浆加固机理、实施等进行了较详细的介绍和分析。
1造成板底脱空的原因及确定1.1高速公路水泥砼路面板板唧泥是造成板底脱空主要原因1.1.1内在因素内在因素是高速公路使用年限增加和基层本身的质量、组成以及砼面板接缝状况;1.1.2外界因素外界因素则是汽车荷载和气候变化。
高速公路路面基层材料一般都选用稳定类集料,其模量远小于砼面层的模量。
水泥砼路面在重车荷载的反复作用下,板下基层将产生累积塑性变形,使砼板的局部范围不再与基层保持连续接触,于是水泥砼路面板底与基层之间将出现微小的空隙,即出现了板下局部脱空,或称为原始脱空区。
同时温度、湿度的变化,以及板内温度的非线形分布,引起板向上或向下的翘曲,加速了板与基础之间的分离,形成板底脱空。
脱空的出现又为水的浸入创造了条件,当路面接缝或裂缝养护不及时,雨水从破损处侵入基层,渗入的水将在板下形成积水。
水泥混凝土路面板底脱空成因及养护技术的研究【摘要】本文系统分析了水泥混凝土路面板板底脱空的形成原因,及压浆技术的施工工艺和设备组成。
表明采用压浆工艺处理板底脱空在经济上可行,可用于水泥混凝土路面的预防性养护及修缮工程。
【关键词】水泥混凝土路面;脱空;压浆;行车荷载水泥混凝土路面的特点是在养护良好的条件下,使用年限比其它路面长,一旦开始破坏,其破损会迅速发展,破损路面板块难以养护,翻修施工比较困难,而且修复成本较高。
随着当前经济的发展,交通量急剧增长,重交通荷载、超载车辆日益增多,由于使用年限的增长,在连续荷载作用下,部分混凝土路面板已出现各种损坏和病害,已影响了车辆的正常运行畅通。
水泥混凝土路面板块的损坏,往往是从基层、垫层(底基层)的脱空、沉陷开始发展而来的。
如果能根据“防重于治”的原则,尽早针对板块脱空、唧泥、沉陷、采取有效的养护措施,充实、加固板底,加强基础整体强度,使车辆荷载均匀传递,就可以推迟路面损坏的时间,延长水泥混凝土路面的使用寿命。
1.水泥混凝土路面板底脱空原因分析水泥混凝土路面在使用过程中由于交通荷载和环境的作用,会逐渐在板块和基层间出现空隙,即产生脱空。
脱空后如果不及时采取相应的措施,随着水的侵入,在行车荷载的作用下,经过反复抽吸循环使脱空面积逐渐增大,水泥混凝土板很容易断裂破碎,进而影响到周围其他板,使路面产生大面积的损坏,严重影响行车质量,增加后期的维修费用和难度,严重影响水泥混凝土路面的使用寿命。
脱空产生的主要原因有以下几方面。
1.1基层材料选择不合理,基层材料级配不够合理或细料太多,不耐冲刷,稳定性、防冻性差等。
1.2接缝、裂缝未及时填封接缝料损坏或缺失,造成水的侵入。
水的渗入使基层材料强度、刚度进一步降低,在荷载的作用下水在板下流动,冲刷基层表面。
在反复的挤压和抽吸作用下,积水与基层材料中的细料形成泥浆。
沿接缝缝隙喷溅而出,使基层魍性变形进一步增大,形成恶性循环。
1.3水泥混凝土路面自身的缺陷,水泥混凝土路面基层材料的刚度远小于水泥混凝土路面的刚度。
水泥混凝土板底脱空处治技术摘要:板底脱空、弯沉过大、错台以及唧泥等这些板块的病害都是相辅相成的,这些病害通过对板底脱空的灌浆处理之后通常都能得到一些改善。
对于高等级路面,严重脱空的板应按断板标准进行处治,一般脱空的板可采用灌浆处治;对于低等级路面,均可采用板底灌浆处治。
对一般脱空水泥板必须反复压浆处治,如果反复压浆处治仍不能使水泥板的弯沉满足要求,可考虑采用破碎下挖,进行基层处治,然后重新浇注新板。
关键词:混凝土底板脱空处治技术1、板底脱空原因分析板底脱空的原因可概括起来分为:结构设计原因、施工质量原因和养护管理水平等三个方面。
(1)结构设计原因路基承受路面传来的荷载,并通过路床和路堤进行传递和扩散。
如果设计的路基不稳定,出现不均匀沉陷,基层将随之变形而致使面板产生脱空。
(2)施工质量原因施工控制是保证工程质量、提高路面使用质量的重要环节。
施工中选取材料的优劣、施工季节的选择、合理利用施工机械、施工工艺和施工方法等方面都直接关系着水泥路面板的使用寿命,而精心施工对避免和预防混凝土路面的脱空、断板尤为重要。
(3)养护管理水平由于对水泥混凝土道路的“持久耐用、养护要求不高”的片面理解,认为水泥混凝土路面可“一劳永逸”,使得水泥混凝土路面的养护工作滞后。
水泥混凝土面板接缝填料的养护至关重要,填缝料经一段时间之后发生老化,逐渐失去防止雨水下渗功能,最终脱落,如不及时更换、补灌,雨水下渗加剧,侵蚀冲刷基层,基层细料沿接缝缝隙喷出,唧泥现象不断产生,面板边缘脱空而失去支撑。
2、板底脱空判断在水泥混凝土路面的使用过程中,路面板底脱空是一种常见现象。
板底脱空又是造成水泥混凝土路面板断裂和错台的直接原因。
工程上对于如何检测水泥混凝土路面板的脱空一直没有很好的办法,近年来,基于声学和热学技术的发展,也有人尝试使用声振法、超声波探测法、红外热像检测技术对板底脱空状况进行检测。
但工程实践证明较为有效的检测方法还是弯沉仪法和探地雷达法。
浅析水泥混凝土路面板底脱空1. 前言路面板在均匀支撑情况下,面层可保持其整体性。
但由于长期的荷载应力和环境因素的双重影响下,水泥混凝土路面板和基层之间产生空隙,出现脱离,从而形成脱空。
由于脱空区的存在,使水泥混凝土路面板的支承情况发生改变,将引起严重的应力集中和过量的弯沉,严重影响了其承载能力。
2.有限元模型的建立根据弹性地基上有限尺寸薄板理论,视路面结构为弹性层状体系,建立空间三维模型,进行有限元计算分析。
混凝土面板按长×宽=5m×4m的几何尺寸进行计算,基础扩大尺寸取9.4m×8.4m。
在模型的基层位置进行脱空处理,脱空尺寸分别取40cm×40cm、80cm×80cm、120cm×120cm,脱空厚度取1mm~20mm。
路面各结构层主要计算参数参考相关文献[1][2][3]。
3.有限元结果与分析3.1板角脱空结果分析分别采用轴载为100kN、150kN、200kN、250kN、300kN的车辆荷载对脱空模型进行计算,分析不同轴载对结构最大拉应力和最大竖向位移的影响。
当板角脱空面积为80cm×80cm,车辆荷载作用于脱空区的上方时,面层由原始状态的受压结构变成了受弯拉结构,即面层受到的最大拉应力由面层底部转移到了面层顶部。
同时,该结构在横向和纵向的边缘出现了应力集中。
结构最大拉应力的数值由正常状态时的0.345MPa增加到了脱空状态下的0.858MPa,增幅达148.70%;结构最大竖向位移也从0.389MPa增加到了0.719mm,增幅达84.83%。
这些数据说明板角位置一旦发生脱空,水泥混凝土内部的拉应力将急剧增加,对结构造成的危害不可忽视。
除此之外,随着荷载和脱空面积的增大,不同位置处的板内应力急剧增大,当脱空面积为120cm×120cm、轴重为300kN时,板角的应力达3.7MPa以上,接近水泥混凝土的极限强度5.0MPa,如果再考虑温度应力的影响,路面结构很有可能会出现一次性破坏。
谈谈水泥砼路面板底脱空治理方法及质量控制研究在砼路面众多病害中大多数是因为底板脱空造成的,因此水泥路面板的难点和要点也就是如何治理底板脱空的问题。
针对现实生活中水泥路面板底脱空检测、治理难等问题,介绍广西谋高速公路一些运用底板灌浆技术处理水泥路面板脱空成功经验。
论述底板脱空的原因以及检测方式和底板灌浆的施工工艺检测方法及效果评价情况,此技术对我区(内蒙古地区)路面施工有一定的参考意义。
我区(内蒙古地区)砼路面大多数是20世纪90年代修建的,5~7年大约是其使用年限。
相比之沥青混凝土路面,水泥砼路面有很多优势,如造价低、强度高、初期养护费用不高、使用寿命长。
这也是十年来在我区(内蒙古地区)发展迅速的原因。
但是,我区(去掉)水泥路面也有一些不足,如面板偏薄,基层强度不足,抗冲刷能力差,路面结构及排水系统不完善,所以在使用4~6年后,路面一般都出现较多错台、脱空、断裂和破碎板等病害。
然而,在砼路面众多病害中大多数是因为底板脱空造成的,因此水泥路面板的难点和要点也就是如何治理底板脱空的问题。
在这里笔者结合从事多年水泥路面养护实践谈一些水泥路面板底脱空治理的心得与方法,以供同行参考。
1)路基下沉引起的沉降2)排水不良造成第一,错台往往由脱空引起,有错台路段行车对路面的冲击力也就大大增加了;第二,水泥砼板抗压能力不强,因此脱空很容易就造成断板。
当今,在国内主要有两种对砼路面板脱空的检测仪器,分别是贝克曼梁和落锤式弯沉仪。
但是存在检测费用昂贵、影响行车、检测效率低无相关检测规范和判定标准等缺点,现今已不便大量 ___。
在实际工作中主要根据以下的表现特征来加以判断:1)板块间存在明显的错台(一般5mm以上);2)淤泥严重3)当重车通过时,路面有类似空鼓的声音。
我们在柳王高速路一段进行人工观测以及用落锤式沉弯仪检测(截距≥50um定为脱空),经过对比检测结果表明:人工判断为脱空的板块,沉弯仪检测全部定为脱空。
由此说明,人工检测脱空基本能满足实际工作需求。
水泥混凝土路面板底脱空施工处理的分析与探讨
发表时间:2015-08-28T09:17:35.460Z 来源:《基层建设》2015年1期供稿作者:唐述云[导读] 广西全州县交通运输局本人就近年来的施工经历,对水泥混凝土路面板底灌浆施工作简单的分析和探讨。
唐述云广西全州县交通运输局
摘要:上世纪八十年代以来,水泥混凝土我国得到了广泛地应用,公路工程建设也不另外,特别是水泥混凝土路面。
但是,由于资金问题,在设计上,不能按照国外的高标准高质量进行设计;而在施工建设中,施工企业又为了自身的利益偷工减料,使工程质量存在着不少隐患;另外,随着经济水平地不断发展,车辆交通量也日益增长,而我国目前的法制法规并不健全,超宽、超载、超重车辆泛滥成灾,导致了公路路面病害繁多,给安全行车造成了隐患。
关键词:路面;板底;脱空;灌浆;施工
前言为了搞好水泥混凝土路面的养护,延长其使用寿命,改善其通行能力,早在十几年前就有人员进行探讨、研究和试验,但是一直没有取得好的效果。
如水泥混凝土路面的各种接缝反射就是让人头痛的问题。
近年来,此类问题已经引起各级领导、教授、专家的关注,全国各地的高等级公路水泥混凝土路面也正期待着一次大规模的维修改建施工,分析水泥混凝土路面病害形成原因,提出施工处理措施已显得十分重要。
本人就近年来的施工经历,对水泥混凝土路面板底灌浆施工作简单的分析和探讨。
一.路面脱空板形成分析水泥混凝土路面脱空板的形成原因主要由其内在和外在因素共同作用引起。
在我国,高等级公路路面基层设计,一般采用的是稳定类集料或无结合料的粒料类材料,其稳定性和粘接性差,回弹模量小,在车辆荷载反复冲击和气温热胀冷缩的作用下,基层产生的塑性变形远大于水泥混凝土面板的变形,致使原本紧密接触的水泥混凝土面板和基层分裂;同时,由于水泥混凝土路面本身接缝、裂缝繁多,养护人员对接缝、裂缝的处理不能及时,雨水轻而易举地侵入,形成板底积水,再结合基层材料中的不稳定细料,就形成了泥浆;加上来来往往的车辆荷载冲击,泥浆就沿面板边缘、接缝、裂缝等喷出,造成板底空虚,成为脱空板。
二.路面脱空板的确定可采用人工观察、弯沉测定法来确定。
人工法一般是通过肉眼观察路面板的接缝、裂缝、唧泥等情况来判断脱空,特别是在雨天或者有重车通过时,较容易确定,但是它存在主观性,难免错判、漏判,并且无数据可依。
弯沉测定法不仅解决了人工法的缺陷,还是公路工程建设、设计、施工等的重要检测手段,有数据为依据,完全符合我国交通行业标准。
弯沉测定法确定水泥混凝土路面脱空板:1.施工前,对水泥路面板逐块进行编号,一般是沿着路线前进方向逐公里进行,编号标写于路缘石上,并做好记录。
2.用贝克曼梁弯沉仪逐块板检测,每块板检测板角四个点。
3.弯沉数据整理,实测弯沉值介于14-40(0.01mm),路面板完好的进行板底灌浆处理;大于0.4mm 或者裂缝、破碎等病害严重的,进行换板处理。
三.路面脱空板板底灌浆施工准备1.施工机械主要由钻孔取芯机、搅拌机、灌浆机等组成,所需数量应根据工程规模和进度要求配置。
灌浆机械及水泥等材料还需专用车辆装运,避免污染路面。
2.材料选择和浆液配合比设计(1)水泥,应采用42.5 号普通硅酸盐水泥,其各项性能要符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB 175-1999)规定;并有出厂合格证,及相关检验报告。
(2)水,遵照《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTG F30-2003)第3.5 条款执行。
(3)外加剂,主要包括早强剂、减水剂、膨胀剂等,产品质量应符合要求。
并在进场时,附有省级以上外加剂检测机构认定的等级检验报告,用量必须先通过试验确定。
(4)浆液配合比设计,浆液24 小时的抗压强度要在5MPa 以上,一般的水胶比在0.40~0.50 之间;浆液的流动性好,结石率高,而泌水率、干缩率要小。
四.路面脱空板板底灌浆的施工1、布孔和钻孔:通常情况下一块板设置5 个孔,按四角和中心成梅花型布置,边孔距边50cm。
采用Φ30mm 的钻进取芯机钻孔,严格按照布孔点进行,先开水再开机,均速钻进;孔深应贯穿混凝土板,若基层经过稳定处理,还应穿透垫层钻入土基内、但深度不得超过7cm;孔径要略大于灌浆机的喷嘴直径,浆液喷嘴口不能低于混凝土的板底,以确保浆液正常流动。
2、清孔:钻孔完成,应将孔内的钻芯清除,确保孔深符合设计要求,并安排人员检测。
当灌浆与钻孔分开施工时,应堵塞孔口,防止杂物进入,影响灌浆效果。
3、制浆:应按照设计配合比进行,先将水泥、粉煤灰放入筒内,搅拌15s,然后加入外加剂,搅拌15s,再逐渐加水搅拌均匀,检测浆液流动度,符合要求方可灌浆。
在施工中,一般浆液越稀流动性越好可灌性也越好,但是干缩性大,不利于填充板底空隙;而相反越稠流动性却不好。
在灌注过程中,搅拌机不得停止搅拌,以免浆液沉淀、离析。
4、灌浆:应采用“围、挤、压”的方法,先将灌浆区围住,中间插孔挤密,灌浆顺序应由低向高,由外向内,先边孔后中孔的顺序进行。
灌浆管的喷嘴要固定牢固,才能使浆液慢速均匀地渗透灌入。
灌浆,应采用间断性灌入,每次1~2 分钟。
灌浆压力控制在1.0~2.0 MPa 内,最大不超过2.5 MPa;在灌浆过程中,应特别注意控制面板出现新裂缝,造成人为破坏。
5、停灌的判断:(1)控制压力在1.0~2.0 MPa 内,稳压1~2 分钟,间断性灌浆2~3次或是灌浆管的喷嘴飞出,即可停灌;(2)有浆液从相邻灌浆孔溢出,立即用木楔堵孔,再稳压30s 卸压,视为灌满;(3)观察面板的周边及接缝,若有浆液溢出,用塑料袋等物封堵,稳压30s,也可停止灌注;(4)观测面板抬升或隆起现象,当抬高达到0.3 mm 时,应立即卸压停止灌浆,避免造成板块的断裂。
6、封孔、养生和交通开放:灌浆完毕,应在浆液初凝以前及时进行封孔,采用1:2 的水泥砂浆封堵,并抹平。
养生和交通开放是脱空板灌浆处理的最后一个环节。
浆液抗压强度未达到3MPa 时,应严格禁止所有车辆、机械驶入,利于浆液的强度增强。
一般添加了早强剂的浆液,保养期也不应小于1 d。
五.路面脱空板灌浆后的质量检测为了有效地控制板底灌浆质量和检验灌浆后的效果,提高面板的回弹模量,恢复水泥混凝土路面原有的使用功能。
不论是在施工过程之中,还是在完工后,必须要进行严格详细地检测:1.浆液抗压强度的抽检,每个工作班组每天抽检不少于1 组试件,并要求与现场同条件下养护。
2.基层、底基层浆液检验:采取钻心取样的方法进行,抽检板块的数量不少于灌浆板块数量的5%,在每一板块距离灌浆孔不小于60cm 处取芯,用不小于Ф30mm 钻头,分两步取芯:首先钻穿水泥混凝土面板入基层深度不少于5cm,取芯样,观看砼面层与基层间有无饱满的浆液层,然后再钻深至底基层不少于5cm,查看基层与底基层有无饱满的浆液层。
3.复灌试验:在底基层浆液检验的基础上,再钻透底基层入土基小于7cm,取芯进行复灌试验,要求试灌压力保持在2~5Mpa,灌浆60s 后进浆量少于5 升视为合格。
当钻心取样和复灌试验不合格时,要求补灌至合格。
4.弯沉复测:应在所有试验检测合格后进行,跟水泥混凝土路面脱空板确定一样的方法进行,灌浆后弯沉值应小于等于0.08mm 方视为合格。
六.结束语本文通过对水泥混凝土路面脱空形成分析,结合实践经验和参考规范书籍,对水泥混凝土路面脱空板的施工处理进行了探讨;列出了施工工艺及流程和质量检测方法。
但是,要想彻底解决水泥混凝土路面的病害,提高公路行车质量,还得从设计和施工中入手,在设计中,路基路面等综合考虑;在施工中,严格管理,杜绝偷工减料;技术上精益求精,创建优质工程。
参考文献:[1]《公路水泥混凝土路面养护技术规范》[S].人民交通出版,2001.[2]《公路路基路面现场测试规程》[S].人民交通出版,1995.[3]《水泥混凝土路面修补技术》[M].人民交通出版,1995.。