水泥混凝土路面病害及防治的探討
2015-09-07
1、水泥路面常見(jiàn)病害成因分析
水泥混凝土路面破損的原因，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、1水是形成病害的主要原因
前幾年水泥混凝土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(méi)有設(shè)置。如果養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，經(jīng)過(guò)多年的行車作用，一種路面的雨水通過(guò)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(huì)產(chǎn)生積水，積水向路基滲透，通過(guò)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(dòng)、錯(cuò)臺(tái)、板角冒漿，最后出現(xiàn)斷板破碎。
1、2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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)急烈，運(yùn)輸戶只雇經(jīng)營(yíng)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，荷載大大超過(guò)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，縮短正常使用年限。
1、3施工控制質(zhì)量不嚴(yán)，造成水泥混凝土路面破損
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)槁坊痪鶆蛳鲁猎斐陕访娴某两?，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(wú)法承受荷載帶來(lái)的豎向剪切力從而導(dǎo)致路面破損。
1、4設(shè)計(jì)方面缺陷造成水泥路面病害的產(chǎn)生
設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)交通量預(yù)測(cè)計(jì)算不夠準(zhǔn)確，基層、面層設(shè)計(jì)厚度偏薄，設(shè)計(jì)時(shí)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(lái)交通 量迅速增長(zhǎng)，超載超限車輛不斷增多，這種設(shè)計(jì)軸載與實(shí)際不符，影響混凝土路面的壽命。
1、5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(shí)，混凝土路面縮縫、脹縫、施工縫，施工時(shí)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(shí)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?；炷涟逶缙谝恍┎『μ幚矸椒ú划?dāng)不及時(shí)，如混凝土板斷裂、板角斷裂、錯(cuò)臺(tái)等病害處理不及時(shí)，只重視處理嚴(yán)重病害而忽視對(duì)板裂縫封水處理，使路面水滲入，加劇其他病害的產(chǎn)生。
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
我國(guó)在水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)計(jì)算理論中，盡管考慮了溫度疲勞應(yīng)力等因素。但設(shè)計(jì)的板厚依然較薄，難以承受巨大的沖擊破壞動(dòng)能。在實(shí)際應(yīng)用中，重視應(yīng)力計(jì)算，而對(duì)水泥混凝土路面的典型結(jié)構(gòu)的研究和實(shí)際觀測(cè)的較少。因此在水泥混凝土路面設(shè)計(jì)中，應(yīng)該由靜力學(xué)向動(dòng)力學(xué)發(fā)展。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。
2、2施工方面
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。
2、3養(yǎng)護(hù)管理方面
水泥混凝土路面的局部損壞，如不及時(shí)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)。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(guò)接縫或裂縫對(duì)路面造成破壞。
3、水泥混凝土路面病害的處治方法
3、1水泥混凝土路面加層
水泥混凝土路面經(jīng)詳細(xì)調(diào)查和使用質(zhì)量評(píng)價(jià)，需要進(jìn)行加層時(shí)，應(yīng)根據(jù)需加層面積、路基層、面層、交通量及路基等狀況，分別采用水泥混凝土或?yàn)r青混凝土結(jié)構(gòu)加鋪層。加層前應(yīng)對(duì)病害板逐一編號(hào)，繪制病害平面圖。按設(shè)計(jì)要求對(duì)破碎板、角偶斷裂、沉陷、掉邊、缺角等病害板按前述方法進(jìn)行處治。
3、2整塊混凝土板翻修
當(dāng)水泥混凝土路面板塊破損嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)換板修復(fù)。將破碎板挖除澆筑新水泥混凝土板塊。在鑿除破碎面板時(shí)應(yīng)注意相鄰板塊的影響，并應(yīng)處理好路面基層。
3、3接縫的維修
水泥混凝土路面接縫在使用一段時(shí)間后，會(huì)產(chǎn)生損壞或疲勞，需進(jìn)行維修或更換。水泥混凝土路面接縫損壞時(shí)，維修宜在晴天或干燥季節(jié)進(jìn)行，并應(yīng)清除接縫中的舊料和雜物。脹縫維修時(shí)，應(yīng)首先用熱瀝青涂刷縫壁，再將接縫板壓入縫內(nèi)。對(duì)接縫板接頭處及接縫板與傳力桿之間的縫隙，應(yīng)用瀝青或其他填縫材料填實(shí)抹平。氣溫較低，風(fēng)力較大、縫內(nèi)潮濕不宜施工。若無(wú)法避免時(shí)，應(yīng)用噴燈將接縫烤熱、吹干后進(jìn)行填灌，使填縫料與縫壁黏結(jié)緊密、填灌飽滿。
3、4唧泥處治
水泥混凝土路面唧泥，是由于排水不良或地表水從接縫中滲入等原因而引起，同時(shí)伴隨板底脫空。處治唧泥可采用板底壓漿、加深、加寬邊溝、及時(shí)排除積水、及時(shí)修補(bǔ)或更換接縫、增設(shè)盲溝降低地下水位等措施。
3、5拱起的處治
拱起產(chǎn)生的原因主要是因脹縫的設(shè)置位置、距離或養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，接縫內(nèi)嵌入硬物，板塊受熱時(shí)體積膨脹受阻，不能自由伸展而引起。因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)接縫的養(yǎng)護(hù)，及時(shí)清除縫內(nèi)雜物。
3、6表面起皮的處治
表面起皮應(yīng)根據(jù)破損程度確定維修對(duì)策。對(duì)于輕微起皮，可采用稀漿封層或熱瀝青封層處治。表面起皮面積較大，深度較深時(shí)可采用瀝青混合料罩面或?yàn)r青磨耗層，稀漿封層、改性瀝青稀漿封層或?yàn)r青混凝土等。其方法是：將表面松動(dòng)部分和塵土清除干凈，表面灑一層黏層瀝青，其用量0.4-0.6kg/m2，然后鋪領(lǐng)情混合料，壓實(shí)后于原路面齊平，待稀漿封層成型或?yàn)r青混合料冷卻后開放交通。
4、結(jié)束語(yǔ)
水泥混凝土路面在公路建設(shè)中應(yīng)用廣泛，使用中的水泥混凝土路面會(huì)產(chǎn)生各式各樣的病害。而這些病害是一種動(dòng)態(tài)過(guò)程，因此必須貫徹“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的方針，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)，加強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)，及時(shí)對(duì)出現(xiàn)的病害進(jìn)行修補(bǔ)處治，使路面處于良好的技術(shù)狀況，延長(zhǎng)公路的使用壽命。
