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混凝土路面病害防治措施

作者: 時間:2023-08-10 瀏覽次數(shù):400 ?【字體:    


隨著水泥混凝土路面修筑技術(shù)的日臻完善,水泥混凝土路面發(fā)展的速度較快,在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上也將顯示出明顯的優(yōu)勢。然而水泥路面的迅速增長,水泥路面的許多病害也逐漸體現(xiàn)出來。主要現(xiàn)象為裂縫、沉陷、嚴(yán)重破碎板、板角斷裂、唧泥、錯臺、接縫材料破損等。引起各種病害的原因是不相同的,有外界因素,設(shè)計缺陷、施工問題及養(yǎng)護(hù)等原因,筆者通過多年來針對水泥路面不同的病害,采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施,現(xiàn)談?wù)劥譁\看法,和大家共同探討。

一、水泥路面常見病害的成因

水泥路面破損的原因,主要是由于混凝土板、基層、路基的缺陷引起的。這些缺陷除了設(shè)計因素及施工質(zhì)量的原因之外,一般是在行車和各種自然因素作用下形成的,而水和超重荷載是主要因素。

(一)水是形成病害的主要原因

前幾年水泥路面的橫縫均是采用瀝青灌縫,縱縫為施工縫不灌縫,路肩盲溝排水的設(shè)施基本沒有設(shè)置。特別是“先行工程”建設(shè)期間對水泥路面性能認(rèn)識不足,相當(dāng)一部分排水設(shè)施配套不到位。如果養(yǎng)護(hù)不及時,經(jīng)過多年的行車作用,一種是路面板塊間相互擠壓,原路面橫縫接縫的填縫料老化剝落破損。路面的雨水通過裂縫接縫滲入基層,造成基層軟化。另一種是低洼地水排不掉,兩側(cè)就會產(chǎn)生積水,積水向路基滲透,通過毛細(xì)作用逐漸向上,使路基上部土層變濕。在車輛荷載的重復(fù)作用下,出現(xiàn)基層承載力不足,地基不均勻下沉。產(chǎn)生唧泥將基層細(xì)料沖走導(dǎo)致板端脫空、路面板塊松動、錯臺、板角冒漿,最后出現(xiàn)斷板破碎。

(二)車輛超載也是造成水泥路面斷板、碎板的主要原因

由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,車流量不斷增加,特別是市場競爭急烈,運輸戶只雇經(jīng)營利益,絕大部分的貨車進(jìn)行改裝,加高車廂,加厚大梁等等,嚴(yán)重超載,據(jù)路政部門檢測統(tǒng)計雙軸車輛總重量均在23~24t、三軸車輛總重均在35~45t,荷載大大超過路面設(shè)計荷載,造成混凝土板塊疲勞,形成水泥板斷裂、破碎,大大縮短正常使用年限。

(三)施工控制質(zhì)量不嚴(yán),造成水泥路面破損

路基密實度不足造成不均勻沉降,病害大部分布在路基填挖交界,高填方路段和路面與橋涵等構(gòu)造物交接處,因為路基不均勻下沉造成路面的沉降,在行車的沖擊作用下造成錯臺滲水、唧泥導(dǎo)致水泥路面破損。路面材料質(zhì)量控制不佳,配合比達(dá)不到要求,拌和不均勻,壓實或振島不實等施工原因,從而降低混凝土路面的強(qiáng)度,在荷載的作用下,混凝土路面無法承受荷載帶來的豎向剪切力從而導(dǎo)致路面破損。

(四)設(shè)計方面缺陷造成水泥路面病害的產(chǎn)生

設(shè)計時對交通量預(yù)測計算不夠準(zhǔn)確,基層、面層設(shè)計厚度偏薄,設(shè)計時當(dāng)量軸載由于按標(biāo)準(zhǔn)車型額定載重進(jìn)行換算,而近幾年來交通量迅速增長,超載超限車輛不斷增多,這種設(shè)計軸載與實際不符,這樣會大大影響水泥路面的壽命。

(五)養(yǎng)護(hù)不到位,加劇路面病害的發(fā)展

養(yǎng)護(hù)灌縫不及時,水泥路面縮縫、脹縫、施工縫,施工時基本上是用瀝青灌縫,使用一般2~3年的材料自身老化松脫,如果不及時填縫料更新,雨水滲入,破壞基層和墊層,造成板接縫處的變形和破損。原“先行工程”建設(shè)資金投入不夠余留排水設(shè)施不完整,導(dǎo)致邊溝排水不暢積水,由于養(yǎng)護(hù)資金不足沒能及時進(jìn)行完善排水系統(tǒng),也會導(dǎo)致路面提前損壞?;炷涟逶缙谝恍┎『μ幚矸椒ú划?dāng)不及時,如混凝土板斷裂、板角斷裂、錯臺等病害處理不及時,只重視處理嚴(yán)重病害而忽視對板裂縫封水處理,使路面水滲入,加劇其他病害的產(chǎn)生。

二、水泥路面病害的預(yù)防措施

水泥路面病害的預(yù)防,必須增強(qiáng)對水泥混凝土路面技術(shù)性能的認(rèn)識,加強(qiáng)設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)三個方面工作,從源頭抓好。

(一)設(shè)計方面

我國在水泥混凝土路面的設(shè)計計算理論中,盡管考慮了溫度疲勞應(yīng)力等因素。但設(shè)計的板厚依然較薄,難以承受巨大的沖擊破壞動能。在實際應(yīng)用中,重視應(yīng)力計算,而對水泥混凝土路面的典型結(jié)構(gòu)的研究和實際觀測的較少。因此在水泥混凝土路面設(shè)計中,應(yīng)該由靜力學(xué)向動力學(xué)發(fā)展。在充分考慮沖擊動荷載對路面的作用后,適當(dāng)提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計厚度,以適應(yīng)我國公路不斷增長的交通量的需要;在軟基路段,橋頭下挖路段和填挖路段交換頻繁的路基上必須深挖進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計并增加相應(yīng)的預(yù)算;其次,水泥混凝土路面基層要達(dá)到支撐穩(wěn)固的要求,必須解決基層耐沖刷和彎沉均勻性問題,即要選用適合本地區(qū)氣候特點和交通量要求的基層材料類型,合理地設(shè)計性能優(yōu)良且適宜攤鋪的集料級配;在對高填方軟基和臺背填土進(jìn)行認(rèn)真處置的基礎(chǔ)上,如果可預(yù)見沉降變形過大,可采用薄層瀝青混凝土或砌塊的過度路面形式;待沉降穩(wěn)定后,再施工永久混凝土路面板;在路基基層下,地下水位高和多雨地區(qū),應(yīng)考慮設(shè)計一定厚度的滲透排水砂礫墊層。嚴(yán)寒地區(qū)應(yīng)綜合考慮設(shè)計排水和防凍墊層。同時,保證接縫質(zhì)量是防止水泥混凝土路面破壞的關(guān)鍵,根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件脹縫盡量做長,因此在接縫設(shè)計中應(yīng)選用合理的接縫型式和優(yōu)良的填縫材料。

(二)施工方面

合理地選擇原材料,嚴(yán)格控制材料質(zhì)量是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)水泥混凝土路面設(shè)計和使用要求的前提,科學(xué),準(zhǔn)確地進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計,生產(chǎn)穩(wěn)定、均勻的混凝土是保證水泥混凝土路面質(zhì)量的關(guān)鍵;推廣使用機(jī)械施工方式是解決好水泥混凝土路面面板質(zhì)量的有利措施,傳力桿、拉桿的規(guī)格、位置、間距必須符合設(shè)計要求,與接縫側(cè)壁垂直,與路面板和路面中心線平行。嵌縫處的混凝土因嵌縫板和傳力桿的影響一般很難一次澆注成型,不易振搗密實,致使接縫處的混凝土強(qiáng)度偏低,為此應(yīng)加強(qiáng)接縫和板角處的振搗;板塊成型后,根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁貤l件及時切割和嚴(yán)格養(yǎng)生,避免因切割不及時出現(xiàn)整體斷裂或養(yǎng)生不及時水泥混凝土在水化作用下出現(xiàn)空隙,造成強(qiáng)度不足;應(yīng)盡量斷交施工,如有困難非斷交施工,現(xiàn)場便道一定要平整,避免有大的坑槽和石塊,以免造成混凝土板在初凝期因行車振動造成板體斷裂;當(dāng)路線縱坡超2%時應(yīng)及時調(diào)整攤鋪,一定要順著上坡方向進(jìn)行攤鋪。以免因塌落度問題造成板體細(xì)小的橫縫和板體斷裂,拆除模板一定要注意避免碰掉板角以免造成對稱的啃邊。

基層施工時,應(yīng)將基層材料集中進(jìn)行廠拌,并采用攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪,待基層整平壓實后,嚴(yán)格進(jìn)行養(yǎng)生,防止基層出現(xiàn)干縮或溫縮裂縫;為減少路基土的壓實變形,增加路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性,必須認(rèn)真進(jìn)行壓實,特別是要加強(qiáng)路堤邊部碾壓,使路堤橫向的密度盡可能均勻;也不要將兩種材料性質(zhì)差異甚大的路堤相接,而需要設(shè)置一個不太長的過渡段,在橋頭或其他構(gòu)造物與一般路堤相接處,應(yīng)進(jìn)行加載,甚至超載預(yù)壓加快地基沉降,在可能的條件下,采用透水性砂礫填筑臺背后的路堤,減少開放交通后的填土沉降。

(三)養(yǎng)護(hù)管理方面

水泥混凝土路面的局部損壞,如不及時、有效地加以修復(fù),往往會引起損壞迅速發(fā)展,其中最經(jīng)常也是最不能忽視的工作就是隨時清掃和接縫的養(yǎng)護(hù),對混凝土路面必須經(jīng)常清掃,不讓路面上有碎石及其他硬物,免受車輪反復(fù)碾壓而破壞路表面造成麻面的產(chǎn)生,為防止接縫的失效必須及時更換已老化或損壞的填縫料,使接縫填料保持良好的狀況,以防止泥土、砂子、石子、水等進(jìn)入接縫內(nèi),從而導(dǎo)致路面的破壞,對路面裂縫及早期病害,應(yīng)及時進(jìn)行修復(fù)處理,防止形成進(jìn)一步的破壞,還必須重視路面排水系統(tǒng)的養(yǎng)護(hù),加大資金投入配套完善修建邊溝等排水系統(tǒng),經(jīng)常疏通路面排水設(shè)施,防止水通過接縫或裂縫對路面造成破壞。

公路的養(yǎng)護(hù)、管理部門,除了日常的養(yǎng)護(hù)工作外,應(yīng)定時組織進(jìn)行路況調(diào)查,及時制定養(yǎng)護(hù)工作計劃,確定養(yǎng)護(hù)內(nèi)容,規(guī)范養(yǎng)護(hù)工作,提高養(yǎng)護(hù)隊伍素質(zhì)和機(jī)械化的水平,確保公路養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量,此外,還應(yīng)加強(qiáng)路政的管理,嚴(yán)格控制超載車輛的行駛。



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