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摘 要:文章针对水泥砼路面病害的形成原因,分别从施工期和运行期两个阶段进行了详细的分析与论述,进而结合实践经验,提出了相应的防治对策,以期为此方面的工程建设实践提供有益参考。
关键词:水泥砼路面;公路病害;原因;防治措施;
中图分类号:U416.216文献标识码:A
在公路交通工程建设中,水泥砼路面结构以其独特的优势得到了广泛的应用。但其随着交通量的增加,尤其是汽车轴载日益重型化的形势下,水泥砼路面出现的一些通病,比如断板、破碎、下沉等情况。基于此,笔者结合实践经验,就水泥砼路面病害问题产生的原因及如何进行防治,作以下分析与探讨:
一、水泥砼路面病害形成的主要原因分析
从实践经验来看,水泥混凝土路面主要病害形成的原因可归纳为三个方面:一是设计的原因;二是施工的原因;三是养护管理的原因。现就几种主要病害的形成原因作以下分析:
(一)施工期混凝土路面板不规则断裂破碎
1.水灰比过大且摊铺不均。在其凝固成型时,收缩率较大,较大的收缩应变易形成不规则网状裂缝,进一步发展,就形成贯通断裂;另外,水泥混凝土浆的水灰比忽大忽小,在摊铺时,又不注意摊均匀,形成水灰比的不同的片块,在其结合部,由于凝固收缩率的不同,就容易在结合部形成不规则网状裂缝和断裂。
2.材料级配不合理,水泥质量差。水泥质量差,且不同厂家水泥施工时混用,也会形成了水泥混凝土面板的不同应力应变区块,最容易产生水泥混凝土板的不规则断裂。
3.施工时水泥混凝土振捣密度不均匀。水泥混凝土施工振捣不均,造成水泥混凝土的密实度不均,密实度大与密实度小的水泥混凝土体产生了不同弯拉应力区,在其密度小的区内混凝土面板下部多成蜂窝和空洞,形成力的薄弱部位,容易形成断裂。
4.切缝不及时或切缝深度不够。及时切缝就是引导混凝土面板凝固收缩拉应力规则释放,使其在切缝处规则拉断,释放拉应力。实际施工中切缝工作受多方面因素影响,如机具不配套,突遇降雨,或机具出故障等,都可能延误切缝时间。
5.基层表面凸凹不平或标高过低。基层表面凸凹不平,容易在不均匀区的边缘部位和摩阻力集中区形成断裂。
(二)运行期水泥混凝土路面板不规则断裂破碎
运行期水泥混凝土路面板不规则断裂破碎的原因,一部分已在施工期应潜伏存在,只是在运行期进一步暴露和扩大而已。
1.设计轴载参数不当。目前,无论柔性路面或水泥混凝土路面的设计,轴载参数规范没有考虑到超载车辆的实际,进行结构和厚度设计,造成与实际不符。
2.路面基层施工质量不符合要求,埋下隐患。
3.构造物台背的回填不符合要求。从目前建成通车的公路来看,构造物台背跳车是通病,而最明显的是台背沉陷或错台,主要原因是台背回填质量差。这样时间一长便影响了路基的稳定性,造成台背沉陷,以致路面砼面板遭到破坏。
4.水泥砼路面结构层防水或排水未进行有效处理。路面板遭到破坏,多数情况下,归结为路基、路面基层施工质量或水泥砼板本身的浇筑质量等,而未足够重视结构表面渗入到路基中的水对路基的侵害。
二、水泥砼路面病害的防治措施
(一)设计阶段
1.路基设计要对软土路段的土基按规范要求予以处理。路面结构设计要根据当地实际情况,考虑车辆超限超载、多雨气候等不利因素的影响,在设计理论厚度的基础上适当增加基层的厚度,并选择水稳性较好基层。
2.砼路面配合比设计,要用一个连续级配的粗集料作为骨架,用另一个连续级配的细集料填隙,从而形成一个既具有高密实度,又具有高内摩阻力的密骨架结构。
(二)施工阶段
1.路基施工过程中,要严格按规范要求选好填料,控制填料松铺厚度和粒径,土石要均匀混合,路基要形成一定的横坡度,排水要顺畅,含水量尽量接近或达到最佳含水量,使路基碾压密实,强度均匀,防止路基不均匀沉降。
2.基层施工要选用合格材料,要严格控制基层顶面平整度、横坡度,以确保水泥砼板厚薄均匀,减少砼板与基层顶面的摩阻力;厚度和压实度要达到设计要求,使路基具有足够强度;严禁使用松散材料处理基层不平整表面或标高。在水泥砼浇筑前应先检查基层强度,只有强度(弯沉值或回弹模量)及各项指标达到要求后,方可组织砼面板施工。
3.水泥砼面层施工在原材料的选用上要确保质量,水泥与集料必须符合公路技术规范要求,粗集料要分级后混合,严禁使用统料;细集料细度模数要达到中、粗砂的要求,且含泥量不超标准。
4.施工机械,先进的机械设备是水泥路面的质量保证。砼路面施工尽量采用先进的、具有自动进料计量的较大型机具设备,并配备齐全。严禁使用淘汰的小型机具。
(三)养护阶段
在日常养护工作中,应“以防为主,防治结合”因地制宜地开展工作,总结出一套适应水泥砼道路特點的、针对性强的养护措施。
1.接缝养护是水泥砼路面养护重点,接缝料脱落或丧失后,应及时得到填补,要积极探索新工艺,采用新型材料进行灌缝作业。经常清理排水设施,保持排水系统良好,及时排除路面雨水和积水,使路基不会处于长时间浸泡,保持良好使用状态。
2.加强对超限超载车辆管理力度,使超限超载车辆控制在最小限度内,减少行车对水泥砼路面破坏,延长使用寿命。
三、结束语
综上所述,针对水泥砼路面病害存在的现象,需要我们认真分析其形成原因,进而采取有效的防治对策。在工程建设实践中,应严格控制材料质量,加强试验检测,做到准确计量;同时,必须规范操作行为,按规范施工,加强养护工作;另外,积极探索和改进施工工艺,以提高混凝土路面的整体质量。
参考文献:
[1]傅智.水泥混凝土路面养护新技术研究[J].公路交通科技.2006(01).
[2]郭峰,王鹤翼.水泥混凝土路面预养护技术对策研究[J].山西建筑.2011(26).
作者简介:周子红(1975-),男,山西阳泉人,本科,工程师,主要从事公路桥涵施工工作.
关键词:水泥砼路面;公路病害;原因;防治措施;
中图分类号:U416.216文献标识码:A
在公路交通工程建设中,水泥砼路面结构以其独特的优势得到了广泛的应用。但其随着交通量的增加,尤其是汽车轴载日益重型化的形势下,水泥砼路面出现的一些通病,比如断板、破碎、下沉等情况。基于此,笔者结合实践经验,就水泥砼路面病害问题产生的原因及如何进行防治,作以下分析与探讨:
一、水泥砼路面病害形成的主要原因分析
从实践经验来看,水泥混凝土路面主要病害形成的原因可归纳为三个方面:一是设计的原因;二是施工的原因;三是养护管理的原因。现就几种主要病害的形成原因作以下分析:
(一)施工期混凝土路面板不规则断裂破碎
1.水灰比过大且摊铺不均。在其凝固成型时,收缩率较大,较大的收缩应变易形成不规则网状裂缝,进一步发展,就形成贯通断裂;另外,水泥混凝土浆的水灰比忽大忽小,在摊铺时,又不注意摊均匀,形成水灰比的不同的片块,在其结合部,由于凝固收缩率的不同,就容易在结合部形成不规则网状裂缝和断裂。
2.材料级配不合理,水泥质量差。水泥质量差,且不同厂家水泥施工时混用,也会形成了水泥混凝土面板的不同应力应变区块,最容易产生水泥混凝土板的不规则断裂。
3.施工时水泥混凝土振捣密度不均匀。水泥混凝土施工振捣不均,造成水泥混凝土的密实度不均,密实度大与密实度小的水泥混凝土体产生了不同弯拉应力区,在其密度小的区内混凝土面板下部多成蜂窝和空洞,形成力的薄弱部位,容易形成断裂。
4.切缝不及时或切缝深度不够。及时切缝就是引导混凝土面板凝固收缩拉应力规则释放,使其在切缝处规则拉断,释放拉应力。实际施工中切缝工作受多方面因素影响,如机具不配套,突遇降雨,或机具出故障等,都可能延误切缝时间。
5.基层表面凸凹不平或标高过低。基层表面凸凹不平,容易在不均匀区的边缘部位和摩阻力集中区形成断裂。
(二)运行期水泥混凝土路面板不规则断裂破碎
运行期水泥混凝土路面板不规则断裂破碎的原因,一部分已在施工期应潜伏存在,只是在运行期进一步暴露和扩大而已。
1.设计轴载参数不当。目前,无论柔性路面或水泥混凝土路面的设计,轴载参数规范没有考虑到超载车辆的实际,进行结构和厚度设计,造成与实际不符。
2.路面基层施工质量不符合要求,埋下隐患。
3.构造物台背的回填不符合要求。从目前建成通车的公路来看,构造物台背跳车是通病,而最明显的是台背沉陷或错台,主要原因是台背回填质量差。这样时间一长便影响了路基的稳定性,造成台背沉陷,以致路面砼面板遭到破坏。
4.水泥砼路面结构层防水或排水未进行有效处理。路面板遭到破坏,多数情况下,归结为路基、路面基层施工质量或水泥砼板本身的浇筑质量等,而未足够重视结构表面渗入到路基中的水对路基的侵害。
二、水泥砼路面病害的防治措施
(一)设计阶段
1.路基设计要对软土路段的土基按规范要求予以处理。路面结构设计要根据当地实际情况,考虑车辆超限超载、多雨气候等不利因素的影响,在设计理论厚度的基础上适当增加基层的厚度,并选择水稳性较好基层。
2.砼路面配合比设计,要用一个连续级配的粗集料作为骨架,用另一个连续级配的细集料填隙,从而形成一个既具有高密实度,又具有高内摩阻力的密骨架结构。
(二)施工阶段
1.路基施工过程中,要严格按规范要求选好填料,控制填料松铺厚度和粒径,土石要均匀混合,路基要形成一定的横坡度,排水要顺畅,含水量尽量接近或达到最佳含水量,使路基碾压密实,强度均匀,防止路基不均匀沉降。
2.基层施工要选用合格材料,要严格控制基层顶面平整度、横坡度,以确保水泥砼板厚薄均匀,减少砼板与基层顶面的摩阻力;厚度和压实度要达到设计要求,使路基具有足够强度;严禁使用松散材料处理基层不平整表面或标高。在水泥砼浇筑前应先检查基层强度,只有强度(弯沉值或回弹模量)及各项指标达到要求后,方可组织砼面板施工。
3.水泥砼面层施工在原材料的选用上要确保质量,水泥与集料必须符合公路技术规范要求,粗集料要分级后混合,严禁使用统料;细集料细度模数要达到中、粗砂的要求,且含泥量不超标准。
4.施工机械,先进的机械设备是水泥路面的质量保证。砼路面施工尽量采用先进的、具有自动进料计量的较大型机具设备,并配备齐全。严禁使用淘汰的小型机具。
(三)养护阶段
在日常养护工作中,应“以防为主,防治结合”因地制宜地开展工作,总结出一套适应水泥砼道路特點的、针对性强的养护措施。
1.接缝养护是水泥砼路面养护重点,接缝料脱落或丧失后,应及时得到填补,要积极探索新工艺,采用新型材料进行灌缝作业。经常清理排水设施,保持排水系统良好,及时排除路面雨水和积水,使路基不会处于长时间浸泡,保持良好使用状态。
2.加强对超限超载车辆管理力度,使超限超载车辆控制在最小限度内,减少行车对水泥砼路面破坏,延长使用寿命。
三、结束语
综上所述,针对水泥砼路面病害存在的现象,需要我们认真分析其形成原因,进而采取有效的防治对策。在工程建设实践中,应严格控制材料质量,加强试验检测,做到准确计量;同时,必须规范操作行为,按规范施工,加强养护工作;另外,积极探索和改进施工工艺,以提高混凝土路面的整体质量。
参考文献:
[1]傅智.水泥混凝土路面养护新技术研究[J].公路交通科技.2006(01).
[2]郭峰,王鹤翼.水泥混凝土路面预养护技术对策研究[J].山西建筑.2011(26).
作者简介:周子红(1975-),男,山西阳泉人,本科,工程师,主要从事公路桥涵施工工作.