水泥混凝土路面病害的探討

【摘要】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(shì)。然而水泥路面的迅速增長(zhǎng)，水泥路面的許多病害也逐漸體現(xiàn)出來。文章通過幾年來的工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了水泥路面不同病害的成因，并提出了相應(yīng)的預(yù)防及處治措施，與同行共同探討。 　　【關(guān)鍵詞】水泥混凝土；路面病害；處治方法；超重荷載 　　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(shì)。然而水泥路面的迅速增長(zhǎng)，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(cuò)臺(tái)、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(jì)缺陷、施工問題及養(yǎng)護(hù)等原因，筆者通過多年來針對(duì)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。 　　1. 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(jì)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。 　　（1）道路排水系統(tǒng)設(shè)置不合理。 　　對(duì)水泥混凝土道路來說，首先要考慮的問題就是對(duì)水的防治。如果排水系統(tǒng)存在缺陷，使本應(yīng)及時(shí)排走的水，大量滯留在路上無法外排，勢(shì)必造成路面積水下滲至路基，導(dǎo)致路基強(qiáng)度的局部軟弱，從而出現(xiàn)大面積的嚴(yán)重病害。 　　（2）路面結(jié)構(gòu)不合理。 　　水泥混凝土道路大都采用水泥、石灰穩(wěn)定土材料鋪筑路基。根據(jù)近年來養(yǎng)護(hù)工作取得的經(jīng)驗(yàn)來看，利用水泥、石灰穩(wěn)定土作為水泥混凝土路面的基層有許多缺陷。因?yàn)樵摲N材料的水穩(wěn)定性較差，被水浸泡后一旦有行車荷載的反復(fù)作用，很快就會(huì)形成唧泥，造成板底淘空，致使道板局部受力不均勻，引發(fā)路面破損。 　�。�3）施工控制質(zhì)量不嚴(yán)。 　　路基密實(shí)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?yàn)槁坊�不均勻下沉造成路面的沉降，在行車的沖擊作用下造成錯(cuò)臺(tái)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(shí)或振島不實(shí)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。 　　（4）超載車輛的影響。 　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，超載、超重車大量出現(xiàn)，荷載大大超過路面設(shè)計(jì)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，進(jìn)一步加劇了混凝土路面破損的速度。 　　2. 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(duì)水泥混凝土路面技術(shù)性能的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)三個(gè)方面工作，從源頭抓好。 　　2.1設(shè)計(jì)方面。 　　在充分考慮沖擊動(dòng)荷載對(duì)路面的作用后，適當(dāng)提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)厚度，以適應(yīng)我國(guó)公路不斷增長(zhǎng)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(jì)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(diǎn)和交通量要求的基層材料類型，合理地設(shè)計(jì)性能優(yōu)良且適宜攤鋪的集料級(jí)配；在對(duì)高填方軟基和臺(tái)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(jì)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(jì)排水和防凍墊層。同時(shí)，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(zhǎng)，因此在接縫設(shè)計(jì)中應(yīng)選用合理的接縫型式和優(yōu)良的填縫材料。 　　2.2施工方面。 　�。�1）合理地選擇原材料，嚴(yán)格控制材料質(zhì)量是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)水泥混凝土路面設(shè)計(jì)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(jì)，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(jì)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(shí)，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(shí)切割和嚴(yán)格養(yǎng)生，避免因切割不及時(shí)出現(xiàn)整體斷裂或養(yǎng)生不及時(shí)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(chǎng)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(dòng)造成板體斷裂；當(dāng)路線縱坡超2%時(shí)應(yīng)及時(shí)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(duì)稱的啃邊。 　�。�2）基層施工時(shí)，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(shí)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(shí)變形，增加路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性，必須認(rèn)真進(jìn)行壓實(shí)，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(gè)不太長(zhǎng)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(tái)背后的路堤，減少開放交通后的填土沉降。 　　2.3養(yǎng)護(hù)管理方面。 　�。�1）水泥混凝土路面的局部損壞，如不及時(shí)、有效地加以修復(fù)，往往會(huì)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(shí)清掃和接縫的養(yǎng)護(hù)，對(duì)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(shí)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(duì)路面裂縫及早期病害，應(yīng)及時(shí)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(duì)路面造成破壞。 　�。�2）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(shí)組織進(jìn)行路況調(diào)查，及時(shí)制定養(yǎng)護(hù)工作計(jì)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(duì)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。 　　3. 水泥路面病害的處治方法 　　3.1瀝青類材料維修。 　　在養(yǎng)護(hù)中，對(duì)于輕微裂縫、板角斷裂、輕微沉陷、錯(cuò)臺(tái)、孔洞及接縫損壞等病害，數(shù)量不大時(shí)一般采用瀝青類型材料進(jìn)行處理。 　�。�1）填縫灌縫。灌縫材料可采用專用填縫料，清縫、灌縫宜使用專用機(jī)具。 　　（2）過度性處理采用瀝青碎石罩面的辦法。采用瀝青碎石主要優(yōu)點(diǎn)是維修方便、快捷，影響交通小，施工成型后立即可通車，造價(jià)省。但路容路貌不美觀，使用周期短，只能作為一種臨時(shí)性措施，無法根本解決問題。 　　3.2整塊混凝土板翻修。 　　適用于嚴(yán)重破板、沉陷、板角斷裂等。施工要求及操作方法：鑿除破碎板塊并清理干凈，檢查基層是否具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，如果出現(xiàn)基層軟彈、松散、不板結(jié)現(xiàn)象，則要求全部挖除直至穩(wěn)定層，然后采用C15貧混凝土補(bǔ)強(qiáng)調(diào)平，其他施工工序按水泥路面施工規(guī)范要求進(jìn)行鋪筑�；炷�土配合比及所選用的材料，根據(jù)路面通車時(shí)間的要求選用快速修補(bǔ)材料。 　　4. 結(jié)語(yǔ) 　　水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)工作必須貫徹“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的方針。因?yàn)樗�泥混凝土路面一次性投資大，出現(xiàn)病害不好修復(fù)，所以對(duì)設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)管理每一個(gè)環(huán)節(jié)都要認(rèn)真負(fù)責(zé)。根據(jù)路面實(shí)際情況和具體條件，以及水文、地質(zhì)、氣候、交通和公路等級(jí)等情況，采取預(yù)防性、經(jīng)常性的保養(yǎng)和相應(yīng)修補(bǔ)，對(duì)于較大范圍路面修理，應(yīng)安排大、中修或?qū)ｍ?xiàng)工程，使路面處于良好的技術(shù)狀況。 　　參考文獻(xiàn) 　　[1]公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范（JTGF30-2003）[S]. 　　[2]公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范（JTJ073.1-2001）[S]. 　　[3]公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTGD40-2002）[S].

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