农村公路水泥混凝土路面病害成因及防治

(整期优先)网络出版时间:2019-08-18
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农村公路水泥混凝土路面病害成因及防治

冉维彬张洪波

济南市公路管理局山东济南250101

摘要:水泥混凝土路面是农村公路最常用的路面形式,这种路面经过一段时间的使用,会出现很多病害,如果没有及时发现和处理,将造成更严重的病害或损坏,影响路面正常使用。

关键词:农村公路;水泥混凝土路面;路面病害

引言:农村水泥路面主要可以分成接缝破坏与面板破坏两类,对于接缝破坏,在及时发现和更换的同时,还应做好保养工作;而对于面板的破坏,应根据不同类型采取有效措施进行处理,并结合面板具体情况,采用合适的结构形式进行新面层加铺。

1.农村公路水泥混凝土路面病害成因

1.1接缝破坏

第一,板边挤碎路面胀缝或搭接部位出现剪切挤碎现象,导致整个面板破坏。其产生原因为:胀缝中所设传力杆具体位置错误;施工中,胀缝中存在混凝土搭连,有异物掉落,导致正常伸胀受到阻碍;大轴载反复作用。第二,拱起。路面受热膨胀后在两端产生拱起,其产生原因为:在非高温条件下进行施工时,将胀缝设的太长,宽度不足;缝收缩过程中有硬物进入。第三,错台。接缝两侧路面的端部产生一定竖向位移,其产生原因为:胀缝两侧的壁面没有达到垂直,导致面板伸胀时错开;地表水通过缝隙不断下渗,导致基层软化;接缝无法正常传荷,受轮载作用后,端部产生挠度差;横向各面板所有交通量不同,产生不同沉陷。第四,唧泥。车辆从裂缝及接缝表面通过后,从缝中喷出稀泥,其产生原因为:受轮载反复作用后,地基产生塑性变形,且不断积累,导致板体脱空,渗入的水滞留于脱空形成的间隙,受轮载作用后,通过缝隙向外喷出;当唧泥出现时,说明板体的边缘已经失去支承作用,因此伴有横向裂缝。

1.2面板破坏

第一,裂缝。包括横向裂缝、纵向裂缝、网裂及边角处裂缝,当裂缝从整个面板贯穿时,属于断裂。造成裂缝产生的原因有很多,包括:没有及时切割塑缝;地基强度不足;面板过薄;面板过长;抗拉应力比伸缩应力小;环境温差较大,有翘曲应力产生;施工中所用水泥质量不过关,或施工操作不规范,未能进行有效养护。第二,坑槽。面板表面产生洞穴,混凝土剥落,其产生原因为:使用了劣质水泥;水灰比控制不严格,取值较大;在高温条件下进行施工,并缺乏养护;车辆防滑链持续作用造成破坏;强度不足,工后不久开始露骨;操作不当出现起皮,经不断发展产生坑槽。第三,磨光。面板被磨成一个光滑的表面,摩擦系数接近下限,失去抗滑性,且极不平整,其产生原因为:重载交通;骨料偏软;施工中,在混凝土达到最大强度前被雨水持续冲刷,导致表面刻痕消失;混凝土初凝以后才进行压纹。

2.农村公路水泥混凝土路面病害防治

2.1接缝保养

首先,整个面板中,接缝受到荷载作用后会产生较大影响,容易损坏。而且,雨水和地表积水都会通过接缝进入,对基层造成影响。如果接缝部位不平整,则会对行车舒适性造成严重影。因此,必须在日常工作中做好接缝保养。另外,对接缝进行保养时,首先要及时清除内部杂物,换填优质材料,使伸缩缝充分发挥其功能。此外,为了避免水的不断下渗,需要在雨季来临之前完成填缝施工。

2.2路面修补

第一,裂缝修补。①基本方法:对横、纵向裂缝,先将其切割成V形槽,然后将碎屑清理干净后涂抹一层粘结剂,最后用水泥砂浆进行修补。其中,粘结剂是修补的关键,常用8310环氧粘结剂,其配合比如表1所示。②对于边角处产生的裂缝,刚开始时可使用嵌缝料与乳剂进行修补;对于晚期较严重的裂缝,应先凿出一个方形槽,将碎屑清理干净后均匀涂抹一层粘结剂,再浇筑强度与原面板相同的新料。此外要注意,如果角隅处基础较弱,则应先对基础处理,再对面层进行修补。③对于因强度不足而产生的网裂,可使用乳剂等材料进行填充。而如果裂缝较为集中,则要进行翻修。④对于缝宽超过1.5m的裂缝,建议采用条形带修补法。先沿裂缝走向凿出方形槽,然后在槽中向裂缝的两侧布置巴钉孔,同时在孔间设置深度为1cm的槽。向槽中灌入砂浆,设置巴钉,再布置钢筋,最后用界面增强剂封闭。⑤对于宽度较大的裂缝及断裂,更换是最有效和彻底的处理方法。第二,坑槽修补。①对于深度在30mm以上的坑槽,应先将局部凿掉,然后对面层进行修补。②对于深度在30mm以内的坑槽,在涂抹一层粘接剂后用水泥砂浆进行修补[1]。第三,错台处理。①处在两个完整性尚好的面板之间的错台,建议使用水泥砂浆进行修补,若无水泥砂浆,也可使用细粒式混凝土代替。如果错台高度在5~10mm范围内,则要用切削法进行修补;当错台高差在10mm以上时,需要将接顺坡度控制在1%以内,且进行凿低补平罩面施工。②对于由基层与面板脱空产生的错台,需向面板下方充填水泥浆,使面板固定,避免水不断进入。第四,拱起处理。①当板端产生拱起,但面板依然完好时,先用切割机沿拱起处横缝进行切割,将其内部应力放出,使面板恢复原状。②若拱起处表面无横缝,则可直接对拱起处进行切割,然后用填料将切割缝封闭好。③如果板端因为拱起已经断裂或损坏,要按照断裂与损坏病害进行处理。

图表1.粘结剂配合比:

2.3加铺面层

这是一种从根本上提高面层承载力的方法,常用加铺材料包括:普通混凝土、沥青混凝土、钢纤维混凝土。根据加铺前和加铺后两层结合方式,可将其分成三种形式。(1)结合式即两个面层融为一体,提高路面整体承载力。其厚度比其它两种薄,只有10~12cm。而接缝设置、种类及构造基本一致,使施工难度相对较大。当采用这一结构形式时,要对原面板实施全面凿毛,并用清水冲洗,均匀涂刷一层粘结剂[2]。(2)直接式当路面结构破坏程度一般,同时得到有效修复时,建议采用这一结构形式。是指在处理好的面层直接进行新面层摊铺,去厚度在完全一致的条件下,略厚于结合式,一般在14~18cm范围内。两个路面的接缝应处在相同的位置,但对宽度与类型没有要求,所以不涉及特殊处理,施工方便。(3)分离式先在旧路表面铺设隔离层,再进行罩面层的摊铺。其中,隔离层为沥青砂,其厚度为1.5~2.0cm,当然也可使用油毛毡。采用这种分离式结构,能避免下层裂缝不断向上层反射。该结构的厚度比前两个结果都要厚,在18~22cm范围内。当采用这种结构形式进行施工时,无论是接缝的种类、构造还是位置,都不会受到旧面板影响。

结论

简而言之,针对农村公路水泥混凝土路面,首先介绍了路面接缝和面板破坏的原因,然后在此基础上提出病害防治措施,为农村公路水泥混凝土路面养护工作提供参考借鉴[3]。

参考文献

[1]胡坤波.浅谈农村公路混凝土路面病害的成因分析与预防治理[J].城市建筑,2017,(8):223.

[2]吴忠滨,徐志军,李大明.浅谈农村地区水泥混凝土路面病害成因及预防措施[J].城市建设理论研究,2018,(13):25-26.

[3]陈琳.水泥混凝土路面病害的预防与处理[J].黑龙江交通科技,2018,(9):60