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【摘要】水泥混泥土路面作为高级路面的主要组成形式,在公路建设中经常采用。,但在通车运行后发现,由于一些路基路面通病引起的混泥土路面的病害,降低了道路通行能力,不仅影响了混泥土路面的美观、行车平稳和舒适性,而且又不易修复,还影响了水泥混泥土路面的使用寿命,本文作者就水泥混凝土常见病害及其原因以及预治措施进行了详细的阐述。以供同行参考。
【关键词】水泥混凝土路面;病害;防治;
前言
随着水泥混凝土路面修筑技术的日益完善,在技术、经济上也将显示出明显的优势,然而由于水泥混凝土自身的低韧性,随温度变化产生的胀缩变形循环往复,以及需设置接缝等缺点特别是由于受到所经地区的地质,气候等自然环境多变的影响,加上混凝土路面设计标准不高和建设者们对路基、路面修筑技术的认识不足,工程质量监管机制不完善,养护管理不到位等原因,不少路段竣工交付时养护前就出现断裂、断角、错台等严重病害。
1.水泥混凝土路面常见病害及其原因
水泥混凝土路面常见的病害有两类:一是水泥混凝土板损坏;二是接缝破损。下面就其产生的原因分别作出分析
1.1水泥混凝土板损坏的原因
水泥混凝土损坏可分为纵向裂缝。横、斜向裂缝,掉角,交叉裂缝破碎板、孔洞.磨耗层层脱落等。
1.1.1纵向裂缝
纵向裂缝通常大多出现在高填方.半填半挖路段、填挖交界以及
软土地基路段.主要是由于路基横向不均沉降或板下的不均匀支撑造
成的.在行车荷载作用下.久而久之,路面就会出现纵向裂缝。
1.1.2横斜向裂缝
路面横、斜向裂缝通常发生在①填挖相交断面;②新老路基交接处;③ 土基密度不同部位;④桥涵通道等构造物和路基连接处;⑤软弱地基;⑥ 失陷性黄土等特殊路段;⑦基层强度局部簿弱处。其原因:①土基强度不够或不均匀;②混凝土浇注后缝切割较晚;③温差大;④水泥材料指标不稳定;⑤振捣过多,造成分层离析;⑥ 振捣不均或有效半径过大,造成强度簿弱带(片);⑦养生不及时或不到位。
1.1.3断角
断角通常由于胀,缩缝或施工缝填料选择不当,或者填缝料失效,造成路表水沿缝隙不渗,尤其是当混凝土面板下基层排水不畅或基层材料细料过多、基层材料耐冲刷性较差时,在车辆荷载反复作用下,致使混凝土板角处产生唧泥,板下被冲刷掏空,造成板角应力集中,从而导致混凝土路面板出现断角。
1.1.4交叉裂缝和破碎板
交叉裂缝和破碎板是由于路面板厚度不足或强度偏低、板底脱空、基层松散或强度不够、土基的不均匀沉降、地下水位过高使路基软化等,都可能会导致路面板出现交叉裂缝或破碎板。另外,当路面出现纵、横、斜向等各种裂缝时,如果养护不及时,路表水沿缝隙进入基层或路基,导致基层和路基浸水软化,在重载反复作用下,裂缝会进一步扩展,如此循环,久而久之.路面就会产生交叉裂缝.甚至出现破碎现象。
1.2接缝破损原因
接缝是水泥混凝土路面的薄弱环节.出现病害的机率大、类型也
多,接缝病害,损坏的形态和影响范围主要包括,接缝挤碎,拱起,唧泥和板底脱空、错台、填缝料丧失和脱落。等几种病害。
1.2.1接缝挤碎
接缝挤碎是指邻近接缝或裂缝约50CM宽度范围内,出现未扩展
整个板厚的裂缝或者混凝土分裂碎块。接缝挤碎主要是由于接缝施工不当(包括缝板不垂直上宽下窄,传力杆,拉杆设置不当等),或者因填缝料剥落、挤出、老化等而失效,接缝被硬石子阻塞,则当混凝土伸胀时,混凝土板的上部产生集中应力,在超过混凝土的抗剪强度时,混凝土面板即发生剪切挤碎。
1.2.2拱起
混凝土板胀缝间距较长,热胀冷缩,出现拱起现象。
1.2.3唧泥和板底脱空
唧泥和板底脱空病害是指板接裂缝或边缘下的基层细料被渗入
并滞留在板底的有压水从缝中或边缘处唧出,并由此造成板底面与基层顶面出现局部范围脱空。
1.2.4错台
产生的原因较多,如:①胀缝不垂直;② 由于水的渗入使基层软化;③传力杆放置不合理,使传力效果降低。都会导致错台的产生。
2.水泥混凝土常见病害的预防措施
2.1设计方面
(1)设计的板厚较薄,难于承受巨大的冲击破坏动能。
(2)对远景交通量和超限超载运输情况估计不足,同时过于相信应力计算,而对水泥混凝土路面的典型结构物的研究和实际观测的较少。为此在设计中应充分充分考虑大吨位的超限超载运输车辆对路面的作用后,适当提高技术标准和设计厚度。
(3)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使其等强并全段满足设计要求。
(4)保证接缝质量是防止水泥混凝土路面破坏的关键。
2.2施工方面
(1)合理地选择原材料,严格控制原材料质量。
(2)按照混凝土配合比设计,生产质量稳定、均匀一致的混凝土。
(3)按照施工规范支模、振捣、抹面,并适时切缝和加强养生。
2.3管理、养护方面
(1) 管理上从源头抓起,加强路政管理,杜绝超限超载车辆上路行驶。
(2) 养护上落实“预防为主,防治集合”的方针。
(3) 经常清扫路面和对接缝的养护,使填缝填料保持良好的状况。
(4) 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。
(5) 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。
2.4水泥混凝土路面病害的处理
大家都清楚水泥混凝土路面具有强度高,耐久性好,耐磨能力强,养护费低等特点,被广泛采用.如果正常养护不到位对接缝或初裂缝处治(沥青灌缝)不及时在行车作用下,病害发展很快,混凝土路面还会随着使用年限的延长,而病害逐渐增多,降低了道路通行能力,还降低了使用寿命。根据以上混凝土路面病害产生的原因,提出几点修复对策。
2.4.1缝挤碎的处理办法
当接缝产生挤碎面积不大,只有1~5厘米的啃边,可清除接缝中的杂物,然后用沥青砂补平夯实,如果挤碎比较严重,用上面办法简单处理补不住的,应根据最大挤碎尺寸,用切割机械开槽,凿出规则形状和垂直壁的槽形,槽深应根据破碎的情况而定,然后清洗槽内杂物并凉干,用细石密级配沥青混凝土夯实补平。
2.4.2胀缝拱起的处理办法
胀缝将要拱起,在没有发生前很难发现,一旦发现最少涉及到胀缝相邻两块板的损坏。一般地讲,简单的修补解决不了的问题.只有挖除因拱起而破坏的混凝土板块,切割成2.0米以下1.0米以上的拱起混凝土面板全宽矩形,重新修复基层和水泥混凝土路面,为了尽快地开放交通,在混凝土中应掺早强剂。
2.4.3错台的处理
当接缝部分或裂缝部分产生轻微错台时,把路面清扫干净,用沥
青砂或密级配沥青混凝土进行顺接就可以。如果错台较严重①相临两板一平顺一低下产生的错台,可用沥青砂或密集配沥青混凝土进行顺接②相邻两板一平顺一翘起,只好用切割机割去翘起部分重新浇注混凝土路面或沥青混凝土顺接。③如果不仅接缝相邻2至3块混凝土板出现错台、甚至于连续多块、且混凝土板较完整,可用钻孔压浆法处理。但最好是挖除,重新修复混凝土路面,这种情况很可能是基层或路基出现问题而导致的。
2.4.4掉角的处理
混凝土面板角对整个板体来进,是个最薄弱的环节,挠曲应力
最大,应力较集中。解决办法,一方面在设计上对板角进行处理,另一方面施工中.一定要用拌合均匀的混凝土浇筑,振捣棒即不漏振,又不能过振,使浆体上泛下泛要适中,如果施工管理严格,掉角会大大减少。对于大的掉角,按裂缝处理就行,小掉角按孔洞办法进行处理。
2.4.5唧泥和板底脱空
唧泥和板底脱空是水泥混凝土路面常見的一种早期病害,在车辆
荷载反复作用下导致错断裂,破碎现象。多年经验,板底压浆是治理水泥混凝土路面板底脱空的有效方法,能使脱空病害板块的基层,垫层得以填实稳固,恢复基层对路面结构的支撑,恢复路面面层、基层、土基结构的整体性。
3.结论
水泥混凝土路面的病害,其内因与外部条件错综复杂,既有单一因素,也有综合因素,因此我们对某一种因素的产生,也不应用单一的方法去对待,应综合进行分析研究,采取合理有效的措施以确保水泥混泥土路面的工程质量,减少质量问题所造成的损失。所以一定要对每一个环节认真负责,不然都有可能给混凝土路面造成不良后果。
【关键词】水泥混凝土路面;病害;防治;
前言
随着水泥混凝土路面修筑技术的日益完善,在技术、经济上也将显示出明显的优势,然而由于水泥混凝土自身的低韧性,随温度变化产生的胀缩变形循环往复,以及需设置接缝等缺点特别是由于受到所经地区的地质,气候等自然环境多变的影响,加上混凝土路面设计标准不高和建设者们对路基、路面修筑技术的认识不足,工程质量监管机制不完善,养护管理不到位等原因,不少路段竣工交付时养护前就出现断裂、断角、错台等严重病害。
1.水泥混凝土路面常见病害及其原因
水泥混凝土路面常见的病害有两类:一是水泥混凝土板损坏;二是接缝破损。下面就其产生的原因分别作出分析
1.1水泥混凝土板损坏的原因
水泥混凝土损坏可分为纵向裂缝。横、斜向裂缝,掉角,交叉裂缝破碎板、孔洞.磨耗层层脱落等。
1.1.1纵向裂缝
纵向裂缝通常大多出现在高填方.半填半挖路段、填挖交界以及
软土地基路段.主要是由于路基横向不均沉降或板下的不均匀支撑造
成的.在行车荷载作用下.久而久之,路面就会出现纵向裂缝。
1.1.2横斜向裂缝
路面横、斜向裂缝通常发生在①填挖相交断面;②新老路基交接处;③ 土基密度不同部位;④桥涵通道等构造物和路基连接处;⑤软弱地基;⑥ 失陷性黄土等特殊路段;⑦基层强度局部簿弱处。其原因:①土基强度不够或不均匀;②混凝土浇注后缝切割较晚;③温差大;④水泥材料指标不稳定;⑤振捣过多,造成分层离析;⑥ 振捣不均或有效半径过大,造成强度簿弱带(片);⑦养生不及时或不到位。
1.1.3断角
断角通常由于胀,缩缝或施工缝填料选择不当,或者填缝料失效,造成路表水沿缝隙不渗,尤其是当混凝土面板下基层排水不畅或基层材料细料过多、基层材料耐冲刷性较差时,在车辆荷载反复作用下,致使混凝土板角处产生唧泥,板下被冲刷掏空,造成板角应力集中,从而导致混凝土路面板出现断角。
1.1.4交叉裂缝和破碎板
交叉裂缝和破碎板是由于路面板厚度不足或强度偏低、板底脱空、基层松散或强度不够、土基的不均匀沉降、地下水位过高使路基软化等,都可能会导致路面板出现交叉裂缝或破碎板。另外,当路面出现纵、横、斜向等各种裂缝时,如果养护不及时,路表水沿缝隙进入基层或路基,导致基层和路基浸水软化,在重载反复作用下,裂缝会进一步扩展,如此循环,久而久之.路面就会产生交叉裂缝.甚至出现破碎现象。
1.2接缝破损原因
接缝是水泥混凝土路面的薄弱环节.出现病害的机率大、类型也
多,接缝病害,损坏的形态和影响范围主要包括,接缝挤碎,拱起,唧泥和板底脱空、错台、填缝料丧失和脱落。等几种病害。
1.2.1接缝挤碎
接缝挤碎是指邻近接缝或裂缝约50CM宽度范围内,出现未扩展
整个板厚的裂缝或者混凝土分裂碎块。接缝挤碎主要是由于接缝施工不当(包括缝板不垂直上宽下窄,传力杆,拉杆设置不当等),或者因填缝料剥落、挤出、老化等而失效,接缝被硬石子阻塞,则当混凝土伸胀时,混凝土板的上部产生集中应力,在超过混凝土的抗剪强度时,混凝土面板即发生剪切挤碎。
1.2.2拱起
混凝土板胀缝间距较长,热胀冷缩,出现拱起现象。
1.2.3唧泥和板底脱空
唧泥和板底脱空病害是指板接裂缝或边缘下的基层细料被渗入
并滞留在板底的有压水从缝中或边缘处唧出,并由此造成板底面与基层顶面出现局部范围脱空。
1.2.4错台
产生的原因较多,如:①胀缝不垂直;② 由于水的渗入使基层软化;③传力杆放置不合理,使传力效果降低。都会导致错台的产生。
2.水泥混凝土常见病害的预防措施
2.1设计方面
(1)设计的板厚较薄,难于承受巨大的冲击破坏动能。
(2)对远景交通量和超限超载运输情况估计不足,同时过于相信应力计算,而对水泥混凝土路面的典型结构物的研究和实际观测的较少。为此在设计中应充分充分考虑大吨位的超限超载运输车辆对路面的作用后,适当提高技术标准和设计厚度。
(3)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使其等强并全段满足设计要求。
(4)保证接缝质量是防止水泥混凝土路面破坏的关键。
2.2施工方面
(1)合理地选择原材料,严格控制原材料质量。
(2)按照混凝土配合比设计,生产质量稳定、均匀一致的混凝土。
(3)按照施工规范支模、振捣、抹面,并适时切缝和加强养生。
2.3管理、养护方面
(1) 管理上从源头抓起,加强路政管理,杜绝超限超载车辆上路行驶。
(2) 养护上落实“预防为主,防治集合”的方针。
(3) 经常清扫路面和对接缝的养护,使填缝填料保持良好的状况。
(4) 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。
(5) 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。
2.4水泥混凝土路面病害的处理
大家都清楚水泥混凝土路面具有强度高,耐久性好,耐磨能力强,养护费低等特点,被广泛采用.如果正常养护不到位对接缝或初裂缝处治(沥青灌缝)不及时在行车作用下,病害发展很快,混凝土路面还会随着使用年限的延长,而病害逐渐增多,降低了道路通行能力,还降低了使用寿命。根据以上混凝土路面病害产生的原因,提出几点修复对策。
2.4.1缝挤碎的处理办法
当接缝产生挤碎面积不大,只有1~5厘米的啃边,可清除接缝中的杂物,然后用沥青砂补平夯实,如果挤碎比较严重,用上面办法简单处理补不住的,应根据最大挤碎尺寸,用切割机械开槽,凿出规则形状和垂直壁的槽形,槽深应根据破碎的情况而定,然后清洗槽内杂物并凉干,用细石密级配沥青混凝土夯实补平。
2.4.2胀缝拱起的处理办法
胀缝将要拱起,在没有发生前很难发现,一旦发现最少涉及到胀缝相邻两块板的损坏。一般地讲,简单的修补解决不了的问题.只有挖除因拱起而破坏的混凝土板块,切割成2.0米以下1.0米以上的拱起混凝土面板全宽矩形,重新修复基层和水泥混凝土路面,为了尽快地开放交通,在混凝土中应掺早强剂。
2.4.3错台的处理
当接缝部分或裂缝部分产生轻微错台时,把路面清扫干净,用沥
青砂或密级配沥青混凝土进行顺接就可以。如果错台较严重①相临两板一平顺一低下产生的错台,可用沥青砂或密集配沥青混凝土进行顺接②相邻两板一平顺一翘起,只好用切割机割去翘起部分重新浇注混凝土路面或沥青混凝土顺接。③如果不仅接缝相邻2至3块混凝土板出现错台、甚至于连续多块、且混凝土板较完整,可用钻孔压浆法处理。但最好是挖除,重新修复混凝土路面,这种情况很可能是基层或路基出现问题而导致的。
2.4.4掉角的处理
混凝土面板角对整个板体来进,是个最薄弱的环节,挠曲应力
最大,应力较集中。解决办法,一方面在设计上对板角进行处理,另一方面施工中.一定要用拌合均匀的混凝土浇筑,振捣棒即不漏振,又不能过振,使浆体上泛下泛要适中,如果施工管理严格,掉角会大大减少。对于大的掉角,按裂缝处理就行,小掉角按孔洞办法进行处理。
2.4.5唧泥和板底脱空
唧泥和板底脱空是水泥混凝土路面常見的一种早期病害,在车辆
荷载反复作用下导致错断裂,破碎现象。多年经验,板底压浆是治理水泥混凝土路面板底脱空的有效方法,能使脱空病害板块的基层,垫层得以填实稳固,恢复基层对路面结构的支撑,恢复路面面层、基层、土基结构的整体性。
3.结论
水泥混凝土路面的病害,其内因与外部条件错综复杂,既有单一因素,也有综合因素,因此我们对某一种因素的产生,也不应用单一的方法去对待,应综合进行分析研究,采取合理有效的措施以确保水泥混泥土路面的工程质量,减少质量问题所造成的损失。所以一定要对每一个环节认真负责,不然都有可能给混凝土路面造成不良后果。