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[摘 要]本文结合工程实例,就水泥混凝土路面养护维修技术作一些分析。
[关键词]水泥混凝土 路面 养护 维修 技术
中图分类号:TH981 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)34-0104-01
水泥混凝土路面具有强度高、经久耐用、养护费用低等优点。然而,就全国水泥混凝土路面使用状况而言,仍存在许多问题。如原有设计理论的不完善、施工经验的不足及养护的不重视,使许多水泥混凝土路面或出现了结构性的损坏,或表现为功能性的缺陷,出现了早期病害等问题,严重影响公路使用质量。本文結合工程实例,就水泥混凝土路面养护维修技术作一些分析。
一、工程概况
广西某公路原有砼路面破损比较严重,路面出现路面板破碎、板底脱空、路面坑洞、裂缝、错台及缩缝开裂渗水等病害现象较普遍,路基和基层也出了多种病害,需要进行养护维修。
二、水泥混凝土路面养护维修技术要点
1、更换破碎混凝土面板
(1)现状调查。施工前对全線进行全面的调查检测,当旧路路面板出现破碎板或交叉裂缝板,应整板凿除,处治好基层后,重新浇筑新的混凝土板块。当旧路路面板整板沉陷且断裂时,应整板返修;当旧路路面板出现断裂累加病害,且板底产生明显脱空的,应进行换板处理。
(2)破除旧板。先用“两刀切板法”沿旧砼面板四周用切缝机进行切割,此后再次对板块四周距边缝10~15㎝处进行切割。用液压式混凝土破碎机或风镐破除旧砼板,破碎板过程中必须做到不损伤周围的好板,并尽可能减少扰动相邻板块。在破除原砼路面破碎板后将二灰基层中松散开裂的部分清除,对破碎出来的砼块等废料及时采用自卸汽车运至选定的废料场,并采取有力措施保证运输过程废弃板块不跌落到路上。
(3)基层处治。基层损坏严重的还须进行基层处治,挖除原二灰基层20cm,铺设20cm厚C10贫混凝土,满铺塑料薄膜封层。对个别破损严重板块和路基,需将板块破除并从一定深度对路基进行补强处理,恢复或提高其对路面板的支承能力,防止脱空及断板等病害的发生,延长路面的使用寿命。
(4)传力杆、拉杆和钢筋层设置。横向施工缝传力杆直径为φ32mm,长度为45cm的光圆钢筋,间距30cm,嵌入相邻保留板内22.5cm;纵向施工缝拉杆采用φ16mm、长度80cm的螺纹钢筋,间距40cm,埋置拉杆钻孔直径宜比拉杆直径大2~4mm,并应沿相邻板块间的纵向接缝板厚1/2处钻孔,嵌入相邻车道的板内;拉杆、传力杆均应按规范做防锈处理。
(5)混凝土施工。新板采用C40砼,其强度按弯拉强度5MPa控制。搅拌合格的混凝土使用混凝土搅拌运输车运输至现场施工点后,采用人工摊铺,摊铺前应将基层表面再次打扫干净,并洒水使基底表面湿润。摊铺厚度应考虑振实预留高度;人工摊铺要采用扣揪,严禁抛掷和楼耙,以防止离析,未铺完一段混凝土之前,摊铺工作不得中途随意间断。摊铺完成一小段(一般长度为3~5米)后立即进行振捣,振捣采用插入式振动器与平板式振动器相结合方式进行(平板式振动器纵向横向需交错振捣),振捣时并补以人工找平。有钢筋的部位,振捣时注意防止钢筋变位。振捣密实后的砼用辊轴进行挤压整平,然后采用三米刮尺进行砼表面最少进行两道以上的粗平,最后人工进行三轮以上精整平,浇筑的混凝土面板不能小于原厚度同时不能小于原设计厚度。
(6)砼路面缩缝、施工缝处理。纵向施工缝采用平缝形式,上部应锯切槽口,深度为30~40mm,宽度为3~8mm,槽内灌塞填缝料;横向缩缝采用设传力杆平缝形式,缩缝顶部应锯切槽口,深度为52~65mm,宽度为3~8mm,槽内灌塞填缝料;邻近胀缝或自由端部的3条缩缝,应采用设传力杆假缝形式,缩缝顶部应锯切槽口,深度为65~87mm,宽度为3~8mm,槽内填缝料使用常温聚氨酯等填缝材料。
(7)路面养护。混凝土表面修整完毕干硬后,必须及时进行养护。根据实际气温和砼凝结等情况,一般浇筑砼干硬后2~3h内即用湿水后的麻袋进行覆盖遮阴养护,10~12h小时后洒水养护,白天宜每隔4小时浇水一次,夜晚每隔6~7小时浇水一次,浇水次数以始终保持麻袋湿润状态为准。养护时间按照招标文件要求进行。
2、板底脱空灌浆
当水泥混凝土面板出现唧泥病害或明显脱空、沉陷时,则进行板底灌浆处理。灌浆处治后板面间错台严重的须进行打磨处理。
(1)定位。首先对原路面唧泥、脱空板块进行调查,用油漆标画出需压浆的板块及压浆孔位置;压浆孔距离板边的距离为80~100cm。
(2)钻孔。采用不小于¢50mm取芯机对旧水泥砼面板进行钻孔(钻孔直径一般50~110mm为宜),钻孔深度为70cm,且穿透级配碎石基层。钻孔产生的废渣土及时处理,避免污染路面。钻孔产生较大的废渣颗粒不得飞溅到正在行车的路面上,否则,容易造成废渣在车辆作用下快速飞溅,影响施工或其他车辆行驶的安全。
(3)制浆。灌浆材料选用P.O.42.5水泥,水泥浆24小时龄期的抗压强度不小于5MPa。施工过程中严格按配合比配制浆液,浆液应随配随用,防止离析,若出现离析,应返回搅拌机中搅拌混合均匀后使用,但最多可返回1次。配制好的浆液放置时间超过2小时后没用完的,应运到指定地点丢弃,不得使用。
(4)灌浆。灌浆采用“围、挤、压”方法,按“隔一注一,先外后内”的顺序,先灌一序孔(四个角的孔),后灌二序孔,即先封闭注浆区,再在中间插孔挤密,确保浆液能有效注入。板底灌浆压力一般控制在1.5~2MPa之间,在施工过程中注意控制压力,防止因压力过大造成断板。灌浆时,可能有少量浆液从接缝或灌浆孔溢出,应采取有效措施封堵、保压,以免浆液在压力作用下跑失,造成进浆充分的假象。灌浆时还要求对每块板均分多序孔反复灌浆,使浆液交叉补充,确保板底进浆充分。在灌浆过程中,要对路面进行全程观测,既要保证灌浆时路基、路面变形最小,又要保证灌浆加固效果。 (5)封孔。灌浆时,有浆液自板边或板缝渗出或注漿压力达到2MPa时,可结束单孔灌浆,并立即用木楔对该孔封堵保压,防止浆液反溢,造成填充不饱和。待浆液初凝后除去木楔,用高标号砂浆封孔。
(6)养护。灌浆完成后立即对灌注区封閉,避免施工车辆和施工机械进入。浆体强度达到设计要求,并且重新对灌浆后的面板进行弯沉检测。
3、接缝处理
对于无需进行换板的路段,为减少未来路面早期病害的产生,须在加铺前对全部的纵横缝进行清缝、重新灌缝处理。清缝用空压机或其他类似机具,清缝要干净、无杂物,灌缝要饱满,灌缝材料用改性沥青,其黏结性强、回弹性与温度稳定性好。灌缝使用压力机械灌缝机,严禁使用人工持勺灌缝。对于接缝剥落严重的地方,要用沥青砂等材料进行修补。
4、板块、板角修补
当对水泥混凝土面板轻度剥落进行修补时,先将剥落的表面清理干净,用沥青混合料或接缝材料修补整平。板角断裂按破裂面的大小确定切割范围,切缝后,凿除破碎部分时凿成规则的垂直面,对原有钢筋不切断,基层不良时采用C10混凝土浇注基层。当无法修补破损板块时,则更换水泥混凝土板块。
5、错台处理
(1)在接缝或裂缝处,缝两边的路面形成了台阶,其相对高差大于0.5cm的属于此病害。
(2)处理方法:如果板块整体性好可机械磨平或用砂粒式沥青混凝土找平;如果是由于基础过软引起的错台则采取水泥灌浆抬高法或水泥灌浆处治基层后用砂粒式沥青混凝土找平。
6、沉陷、胀起
(1)沉陷、胀起是指由于基层或土基强度、刚度不足,造成混凝土板下沉或由于板的膨胀变形造成板块拱起。
(2)施工方法:水泥压浆法,灌浆孔深度要穿透经过稳定的基层,且钻入土基的深度不得大于7cm。沉陷处理需设置排水设施,通过板面顶升来处治,当水泥板块产生破碎时,则更换破碎板。
7、拱起
板端拱起但路面完好时,根据计算切除部分板块的长度,先切宽拱起板块两侧附近1~2条横缝切宽,待应力释放充分后切除拱起端,逐渐将板块恢复原位,清理接缝并灌接缝材料。拱起板端发生断裂或破损时,则更换破损板块。
三、结束语
总之,我们必须加大科技创新力度,促进养护新技术、新材料、新工艺的应用,提高我国混凝土路面养护维修技术水平,提高水泥混凝土路面的使用性能,延长路面的使用寿命。
参考文献
[1] 冷海涛,水泥混凝土路面常见病害形成的原因及其处理方法,《北方交通》,2010年第2期.
[关键词]水泥混凝土 路面 养护 维修 技术
中图分类号:TH981 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)34-0104-01
水泥混凝土路面具有强度高、经久耐用、养护费用低等优点。然而,就全国水泥混凝土路面使用状况而言,仍存在许多问题。如原有设计理论的不完善、施工经验的不足及养护的不重视,使许多水泥混凝土路面或出现了结构性的损坏,或表现为功能性的缺陷,出现了早期病害等问题,严重影响公路使用质量。本文結合工程实例,就水泥混凝土路面养护维修技术作一些分析。
一、工程概况
广西某公路原有砼路面破损比较严重,路面出现路面板破碎、板底脱空、路面坑洞、裂缝、错台及缩缝开裂渗水等病害现象较普遍,路基和基层也出了多种病害,需要进行养护维修。
二、水泥混凝土路面养护维修技术要点
1、更换破碎混凝土面板
(1)现状调查。施工前对全線进行全面的调查检测,当旧路路面板出现破碎板或交叉裂缝板,应整板凿除,处治好基层后,重新浇筑新的混凝土板块。当旧路路面板整板沉陷且断裂时,应整板返修;当旧路路面板出现断裂累加病害,且板底产生明显脱空的,应进行换板处理。
(2)破除旧板。先用“两刀切板法”沿旧砼面板四周用切缝机进行切割,此后再次对板块四周距边缝10~15㎝处进行切割。用液压式混凝土破碎机或风镐破除旧砼板,破碎板过程中必须做到不损伤周围的好板,并尽可能减少扰动相邻板块。在破除原砼路面破碎板后将二灰基层中松散开裂的部分清除,对破碎出来的砼块等废料及时采用自卸汽车运至选定的废料场,并采取有力措施保证运输过程废弃板块不跌落到路上。
(3)基层处治。基层损坏严重的还须进行基层处治,挖除原二灰基层20cm,铺设20cm厚C10贫混凝土,满铺塑料薄膜封层。对个别破损严重板块和路基,需将板块破除并从一定深度对路基进行补强处理,恢复或提高其对路面板的支承能力,防止脱空及断板等病害的发生,延长路面的使用寿命。
(4)传力杆、拉杆和钢筋层设置。横向施工缝传力杆直径为φ32mm,长度为45cm的光圆钢筋,间距30cm,嵌入相邻保留板内22.5cm;纵向施工缝拉杆采用φ16mm、长度80cm的螺纹钢筋,间距40cm,埋置拉杆钻孔直径宜比拉杆直径大2~4mm,并应沿相邻板块间的纵向接缝板厚1/2处钻孔,嵌入相邻车道的板内;拉杆、传力杆均应按规范做防锈处理。
(5)混凝土施工。新板采用C40砼,其强度按弯拉强度5MPa控制。搅拌合格的混凝土使用混凝土搅拌运输车运输至现场施工点后,采用人工摊铺,摊铺前应将基层表面再次打扫干净,并洒水使基底表面湿润。摊铺厚度应考虑振实预留高度;人工摊铺要采用扣揪,严禁抛掷和楼耙,以防止离析,未铺完一段混凝土之前,摊铺工作不得中途随意间断。摊铺完成一小段(一般长度为3~5米)后立即进行振捣,振捣采用插入式振动器与平板式振动器相结合方式进行(平板式振动器纵向横向需交错振捣),振捣时并补以人工找平。有钢筋的部位,振捣时注意防止钢筋变位。振捣密实后的砼用辊轴进行挤压整平,然后采用三米刮尺进行砼表面最少进行两道以上的粗平,最后人工进行三轮以上精整平,浇筑的混凝土面板不能小于原厚度同时不能小于原设计厚度。
(6)砼路面缩缝、施工缝处理。纵向施工缝采用平缝形式,上部应锯切槽口,深度为30~40mm,宽度为3~8mm,槽内灌塞填缝料;横向缩缝采用设传力杆平缝形式,缩缝顶部应锯切槽口,深度为52~65mm,宽度为3~8mm,槽内灌塞填缝料;邻近胀缝或自由端部的3条缩缝,应采用设传力杆假缝形式,缩缝顶部应锯切槽口,深度为65~87mm,宽度为3~8mm,槽内填缝料使用常温聚氨酯等填缝材料。
(7)路面养护。混凝土表面修整完毕干硬后,必须及时进行养护。根据实际气温和砼凝结等情况,一般浇筑砼干硬后2~3h内即用湿水后的麻袋进行覆盖遮阴养护,10~12h小时后洒水养护,白天宜每隔4小时浇水一次,夜晚每隔6~7小时浇水一次,浇水次数以始终保持麻袋湿润状态为准。养护时间按照招标文件要求进行。
2、板底脱空灌浆
当水泥混凝土面板出现唧泥病害或明显脱空、沉陷时,则进行板底灌浆处理。灌浆处治后板面间错台严重的须进行打磨处理。
(1)定位。首先对原路面唧泥、脱空板块进行调查,用油漆标画出需压浆的板块及压浆孔位置;压浆孔距离板边的距离为80~100cm。
(2)钻孔。采用不小于¢50mm取芯机对旧水泥砼面板进行钻孔(钻孔直径一般50~110mm为宜),钻孔深度为70cm,且穿透级配碎石基层。钻孔产生的废渣土及时处理,避免污染路面。钻孔产生较大的废渣颗粒不得飞溅到正在行车的路面上,否则,容易造成废渣在车辆作用下快速飞溅,影响施工或其他车辆行驶的安全。
(3)制浆。灌浆材料选用P.O.42.5水泥,水泥浆24小时龄期的抗压强度不小于5MPa。施工过程中严格按配合比配制浆液,浆液应随配随用,防止离析,若出现离析,应返回搅拌机中搅拌混合均匀后使用,但最多可返回1次。配制好的浆液放置时间超过2小时后没用完的,应运到指定地点丢弃,不得使用。
(4)灌浆。灌浆采用“围、挤、压”方法,按“隔一注一,先外后内”的顺序,先灌一序孔(四个角的孔),后灌二序孔,即先封闭注浆区,再在中间插孔挤密,确保浆液能有效注入。板底灌浆压力一般控制在1.5~2MPa之间,在施工过程中注意控制压力,防止因压力过大造成断板。灌浆时,可能有少量浆液从接缝或灌浆孔溢出,应采取有效措施封堵、保压,以免浆液在压力作用下跑失,造成进浆充分的假象。灌浆时还要求对每块板均分多序孔反复灌浆,使浆液交叉补充,确保板底进浆充分。在灌浆过程中,要对路面进行全程观测,既要保证灌浆时路基、路面变形最小,又要保证灌浆加固效果。 (5)封孔。灌浆时,有浆液自板边或板缝渗出或注漿压力达到2MPa时,可结束单孔灌浆,并立即用木楔对该孔封堵保压,防止浆液反溢,造成填充不饱和。待浆液初凝后除去木楔,用高标号砂浆封孔。
(6)养护。灌浆完成后立即对灌注区封閉,避免施工车辆和施工机械进入。浆体强度达到设计要求,并且重新对灌浆后的面板进行弯沉检测。
3、接缝处理
对于无需进行换板的路段,为减少未来路面早期病害的产生,须在加铺前对全部的纵横缝进行清缝、重新灌缝处理。清缝用空压机或其他类似机具,清缝要干净、无杂物,灌缝要饱满,灌缝材料用改性沥青,其黏结性强、回弹性与温度稳定性好。灌缝使用压力机械灌缝机,严禁使用人工持勺灌缝。对于接缝剥落严重的地方,要用沥青砂等材料进行修补。
4、板块、板角修补
当对水泥混凝土面板轻度剥落进行修补时,先将剥落的表面清理干净,用沥青混合料或接缝材料修补整平。板角断裂按破裂面的大小确定切割范围,切缝后,凿除破碎部分时凿成规则的垂直面,对原有钢筋不切断,基层不良时采用C10混凝土浇注基层。当无法修补破损板块时,则更换水泥混凝土板块。
5、错台处理
(1)在接缝或裂缝处,缝两边的路面形成了台阶,其相对高差大于0.5cm的属于此病害。
(2)处理方法:如果板块整体性好可机械磨平或用砂粒式沥青混凝土找平;如果是由于基础过软引起的错台则采取水泥灌浆抬高法或水泥灌浆处治基层后用砂粒式沥青混凝土找平。
6、沉陷、胀起
(1)沉陷、胀起是指由于基层或土基强度、刚度不足,造成混凝土板下沉或由于板的膨胀变形造成板块拱起。
(2)施工方法:水泥压浆法,灌浆孔深度要穿透经过稳定的基层,且钻入土基的深度不得大于7cm。沉陷处理需设置排水设施,通过板面顶升来处治,当水泥板块产生破碎时,则更换破碎板。
7、拱起
板端拱起但路面完好时,根据计算切除部分板块的长度,先切宽拱起板块两侧附近1~2条横缝切宽,待应力释放充分后切除拱起端,逐渐将板块恢复原位,清理接缝并灌接缝材料。拱起板端发生断裂或破损时,则更换破损板块。
三、结束语
总之,我们必须加大科技创新力度,促进养护新技术、新材料、新工艺的应用,提高我国混凝土路面养护维修技术水平,提高水泥混凝土路面的使用性能,延长路面的使用寿命。
参考文献
[1] 冷海涛,水泥混凝土路面常见病害形成的原因及其处理方法,《北方交通》,2010年第2期.