水泥混凝土路面病害处治策略

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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水泥混凝土路面病害处治策略

朱浩川

中冶长天国际工程有限责任公司湖南省长沙市410000

摘要:随着经济发展水平的不断提高,我国水泥混凝土路面施工要求日益提高,不少工程业主开始着手加强施工技术和质量改进。总结实际工作经验,科学系统地开展水泥混凝土路面施工全面质量管理,具有十分重要的现实意义,也具有广阔的发展空间。当前,国内技术检测方法和评估方法存在诸多不足之处,因此,要加快相关的技术创新工作,切实提高水泥混凝土路面施工质量管理水平。本文笔者对水泥混凝土路面病害处治策略进行了分析探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。

关键词:水泥混凝土路面,病害,处治,策略

1水泥混凝土路面病害的分类及主要原因

水泥混凝土路面在通车使用一段时间之后,都会陆续出现各种损坏、变形及其它缺陷,这些我们统称为路面病害。路面病害可按损坏的特征和范围分为断裂类、竖向位移类、接缝类和表层损坏类四大类,具体包括:裂缝、板角断裂、错台、唧泥、接缝料损坏、坑洞等。

1.1接缝类

接缝类主要包括纵向、横向、斜向和交叉裂缝。裂缝损坏是指通底的裂缝将板块分割为两块或三块,初期可能未贯通板面,但终将发展为贯通板面。

裂缝的形成是由多种原因共同作用而成,最主要的原因是由于水泥混凝土路面自身强度不足、路基和路面基层的强度和水稳定性差或是使用性能不稳定的水泥造成。另外混凝土养护时间不足,养护方法不当也会造成路面使用后产生裂缝。

1.2竖向位移类

竖向位移类最典型的就是错台病害了。错台病害,按相邻板边缘的高差大小可分为3个等级:

Ⅰ.轻微—错台量小于5mm;

Ⅱ.中等—错台量5-10mm:

Ⅲ.严重—错台量大于10mm

错台病害的产生通常都直接与路基施工质量不足有直接关系。主要有最初施工时路基的压实度不足,土基的含水量过高等因素造成路基的不均匀沉降,通车后会随着时间增长,产生不均匀沉降和变形,产生错台。

在现如今的城市建设中,施工完成后又对路面进行破坏的现场比比皆是,有的是进行市政管网的改造和更新,有些是将绿化带改为机动车道等,都需要破坏现状混凝土路面进行施工后再进行恢复。往往在恢复路面的施工过程中,施工质量得不到保证,没有按照道路标准对路基进行压实,导致使用一段时间后,修补的路面处发生明显的塌陷,产生错台。

1.3断裂类

版块断裂产生的原因大都是由于温度应力与荷载应力超过混凝土的抗拉强度后,混凝土路面板就会产生断裂并发展为断板。可分为以下几种可能:

(1)在施工期间由于混凝土的初期收缩受到阻碍而产生的拉应力超过了混凝土的抗拉强度而引起的横向裂缝;

(2)由于板块尺寸过大所产生的温度翘曲应力超过了混凝土的抗弯拉强度而引起的横向裂缝;

(3)由于地基的不均匀沉降或地基受侵蚀而使板底出现脱空后,致使应力增加而引起的纵向、横向或角隅断裂:

(4)是由于车辆荷载的多次重复作用,所产生的重复荷载应力超过了混凝土的疲劳强度而引起的纵向或横向裂缝

1.4表层损坏

表层损坏主要表现为面层磨耗严重,骨料外露等。主要原因是混凝土板的强度不足,施工和养护不当造成。

2水泥混凝土路面病害的处置策略

2.1裂缝类

根据裂缝发生的时期又可分为早期裂缝和使用期裂缝。早期裂缝主要是表面裂缝,使用期裂缝是在行使车辆荷载的作用下,加剧应力集中而引起原有早期裂缝扩展或产生新的裂缝。由于混凝土路面裂缝的产生同时受到多种因素的影响,其质量的控制也应根据气候、施工条件等实行综合控制,不能只注重单方面因素,否则收效甚微,也很难杜绝早期裂缝。早期裂缝如果不及时处理,随着时间的推移和承受车辆荷载的不断累计,原先轻微的裂缝会发展和扩大,造成很严重的影响,最终产生断板。早期裂缝主要以修补灌缝为主。对裂缝和断板的处理,可根据其损坏程度不同而作不同的处理,一般可分为对轻微裂缝的裂缝修补、断面局部断裂时的局部修补、裂缝处有严重剥落板被分割成3块以上及有错台或断裂块已开始活动时的整板更换等。

2.2错台

轻微错台不影响车辆正常行驶的,可对相邻两块混凝土板进行磨平处理,避免两块板之间出现高差。中等和严重错台病害已经影响到了行车的安全性和舒适性了,必须加以处理。通常采用整板更换的方法,先将现有版块破除,重新处理道路基层,再重新浇筑混凝土板,新浇筑的混凝土板与原有板块之间用钢筋连接。

2.3断裂类

板角断裂通常采用聚合物改性自密实混凝土修补进行维修。聚合物改性自密实混凝土修补法是先对路面进行清扫,确定切割范围。按照标线用切割机进行切割成5cm以上深的槽,用滚桶式搅拌机拌和混凝土,拌和时,准确控制膨胀剂和早强剂的剂量。对清理好的混凝土面用水浸润30分钟后,将界面水清理干净,然后在界面上涂刷一层水泥净浆,用抹布把边缘擦干净,将树脂胶毛刷均匀地涂在止水膨胀条上及老混凝土边缘,按照上表面与混凝土表面相同高度的原则,把胶条粘在混凝土切割缝上。

如整块板已经断裂成了三块及三块以上断裂板时,则通常采用正版更换的方法进行处理。

3水泥混凝土路面施工注意事项

由上文分析可得知,大部分的混凝土病害产生原因均为施工方法不当或施工质量不达标造成,因而控制施工质量,做到“防患于未燃”是治理混凝土路面病害的最有效、最直接的办法。

3.1施工准备

施工准备工作对于任何工程而言都是非常重要的,对于路面施工质量有着直接影响,该阶段主要有三个因素容易引起路面病害。首先是施工材料的质量,因为水泥混凝土路面需使用较为复杂的施工材料,所以要严格检验与控制材料质量,确保达到合格标准。其次是设计因素。部分设计人员并未考虑工程实际状况,造成施工方案与实际相脱离,埋下了质量隐患。最后是试验段施工。有关部门在抽检施工路段时未选择具有代表性的样品,影响了结果的准确性,无法显示路段中的质量问题,为病害的出现创造了条件。

3.2施工过程

不规范施工是导致水泥混凝土路面病害的重要原因,所以在施工期间就要加强控制措施,将路面病害扼杀在摇篮之中。例如以下几个方面:

(1)要根据相关建设行业内部或国家颁布的质量标准检验和控制施工材料的质量,参考路面施工技术要求,选用合格且质量高的施工材料,按照规范中给出的材料配比制作混凝土,使其质量得到保障。例如混凝土路面须保证足够的强度,施工养护时间需要保证。本人在实际工作中遇到很多项目为了赶工期,抢进度,路面没有按照规定的养护期进行养护,导致路面没有完全凝结就遭受重车碾压,长期使用后产生病害几乎是必然的结果了。

(2)路基处理不当也是造成很多路面病害的重要原因,特别是填方路基如果没有按照规范进行分层压实,导致路基产生不均匀沉降等,进而影响到了路面混凝土板。比如,若施工现场所在地有丰富的地下水,那么施工单位应当先调查土层的含水量,开展路基排水工作,使路基土含水量符合规范标准。在压实路基时,应尽量使路基平整、均匀,如承载力不满足设计要求,应进行强夯或换填处理。地基处理不当容易引起裂缝,最终混凝土板发生造成反射断板等。

(3)工艺选择失误,如搅拌材料时,若未达到足够时间,会导致材料无法均匀混合,造成混凝土路面的不同点存在强度分布差异,受到应力作用可能引起断板现象。要根据相关建设行业内部或国家颁布的质量标准检验和控制施工材料的质量,参考路面施工技术要求,选用合格且质量高的施工材料,按照规范中给出的材料配比制作混凝土,使其质量得到保障。

(4)施工环境影响。过大的昼夜温差会增大路面的温度应力,引起路面断板。施工温度高且风速大会导致水泥混凝土路面的水分迅速蒸发,加快干燥收缩速度,引起路面裂缝。

3.3及时养护

即使严格控制了路面施工质量,但是当工程投入使用后,仍然会在不同程度上损坏路面,所以还要及时、有效地修补受损路面。首先是修补裂缝。由于水泥混凝土路面具有各种不同类型的裂缝,所以养护维修单位要结合具体的裂缝类型选择适当的修补方法。比如维护人员在处理贯穿性裂缝时,可沿裂缝切割路边板块,接着清理切割表面,之后从切割口处灌入相同比例的混凝土,达到修补裂缝的目的;当局部性裂缝的缝口较宽时,可采用扩缝灌浆法进行处理。其次是路面损坏。若混凝土板发生错台,而且高度小,可采用机械设备打磨混凝土板,尽可能确保错台两侧路面水平。最后要增加沥青层。当混凝土路面长时间投入使用后,路面会受到严重破坏,单纯修补无法起到良好效果。所以这种情况下可以加铺沥青层,修补路面病害。

4结束语

混凝土路面的养护工作具有较强的系统性,必须根据公路路面的实际情况以及相关的养护原则有针对性地制定养护方案,采用适合的养护策略,有效预防和治理路面出现的各种病害。在选择适合的养护维修方案时,要综合考虑各方案的施工难度、对交通的影响、经济造价、后期维护等因素,从而选择最佳方案,在消除病害的同时提高水泥混凝土路面以及公路的整体质量。

参考文献

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