摘要:近幾年因連續修筑及養護維修水泥混凝土路面特別是在部分省道及地方道路由于水泥混凝土路面經濟且要求鋪筑的設備簡單,要求條件相比瀝青路面較低,水泥混凝土路面得到廣泛應用,隨著村村通水泥路的逐步實現。水泥混凝土路面里程的逐年增多,對今后的養護和維修工作,提出了更高的要求。為此,要通過科學的養護和維修延長農村公路的使用壽命,充分發揮它的社會效益,實現最佳的運行狀態。
關鍵詞:水泥混凝土路面 斷板問題 處理辦法
0 引言
本文對水泥混凝土路面經常出現的斷板問題以及處理辦法進行如下探討。
1 原材料不合格
1.1水泥標號不夠,穩定性較差,強度不足;集料中有害物質含量超標。
1.2混凝土配合比控制不當施工中由于骨料過千大量吸收拌和用水和施工中計量不準,從而影響混凝土初期強度。
1.3基層表面不平整和材料濕度不當基層表面不平整造成路面厚度不一致,增加了基層與面層之間的磨阻力,導致路面薄弱處難以承受拉應力而開裂:基層材料過于干燥,吸收底部混凝土水分,從而降低混凝土抗彎拉強度,導致開裂。
1.4混凝土路面施工時工藝控制不當攪拌時間不夠,振搗不密實;拌和時混凝土組成材料溫度過高,在冷卻、硬化過程中會因溫度差增大混凝土的彎拉應力,導致開裂;施工中工序控制不當(如混凝土間斷時未做施工縫處理、切縫不及時、真空吸水時漏吸、傳力桿安裝不當、在不利季節施工等)影響混凝土本身抗彎拉強度不足,導致開裂。
2 使用期開裂、斷板原因
2.1早期設計不當早期由于經驗不足混凝土面板厚度偏薄:板塊尺寸劃分不滿足規范要求;原材料選擇和設計配合比不當。
2.2路基不均勻沉降濕軟路基處理不當、填挖交界處壓實標準不一致、橋涵和構造物附近壓實度不足、路段地質變化處路基處理不當,以上情況均會產生路基不均勻沉降,導致混凝土面板開裂。
2.3基層失穩基層施工質量不好,表面不平整、強度不均勻,導致面層混凝土板塊彎拉應力增大,產生斷板;面層接縫處填縫料失效,板塊彎沉時縫內積水變為有壓水,使接縫處產生唧泥、脫空,從而產生斷板。其他情況如路面排水不良,超載和超限車增多。
3 水泥混凝土路面斷板的預防
水泥混凝土路面斷板主要是在施工過程中和使用過程中出現的,因而斷板的預防就應針對其出現的不同時期進行控制。
3.1良好的結構組合設計能夠有效預防斷板水泥混凝土路面在使用過程中,由于設計、超限荷載的因素都會導致水泥混凝土路面出現斷板。設計因素的影響主要是由于結構組合設計、排水設計考慮不周到而造成的。結構組合設計中應著重考慮路面基層對水泥混凝土面板的影響,即路面基層除滿足有足夠的強度、剛度外,還應具有良好的水穩性和平整度。良好的水穩性能夠有效地避免唧泥的產生、從而避免基層的破壞與板底的脫空,為水泥混凝土面板提供良好的支撐,避免斷板;良好的平整度能夠有效地避免荷載作用下水泥混凝土面板出現應力集中區域,避免斷板。
3.2施工過程斷板的預防嚴格控制水泥混凝土混合料的配合比避免水灰比過大或混合料離析,確保混凝土混合料有足夠的強度,同時,嚴格掌握切縫時間、切縫時間一般控制在300個溫度小時以內,避免由于混凝土的收縮而產生斷板,因為溫度、濕度和風的變化,都會引起混凝土出現較大的干縮。
3.3使用過程中斷板的預防水泥混凝土路面在使用過程中,會因超限荷載、各種地面水進入水泥混凝土路面的縫隙,形成唧泥,進而產生斷板,因而應嚴格控制超限荷載,及時對水泥混凝土路面的各種縫隙進行灌縫,防止各種地面水進入水泥混凝土路面結構內部,消滅泥源,避免斷板。
4 水泥混凝土路面斷板的處理方法
斷板的處理應根據斷板的不同程度而采用相應方法來進行處理。
4.1斷板粘縫處理對輕微斷板可采用粘縫處理。處理斷板的粘結劑主要有聚氨脂、甲凝、環氧樹脂等高分子化學材料。應視修補季節、斷板程度、施工工藝等因素選用下列方法:
4.1.1直接灌入法。直接灌入法對斷板寬度大于3ram的裂縫,可用環氧樹脂與固化劑攪拌均勻后直接灌注。
4.1.2噴灌漿法。噴灌漿法適宜于通車路段冬季修補局部性斷板。其方法如下,清縫:吹塵器配合細鋼絲小鉤子清除縫隙內的泥土雜物:埋設灌漿嘴封閉斷板:每隔30cm安設一個灌漿嘴,用膠布將縫口貼封,并涂上按1:2配合并加熱溶化的松香和石臘;配灌縫材料:根據縫口寬窄及要求開放通車時間,選用適宜的灌漿材料及配比混合調勻;灌漿:將灌縫材料倒入可推擠的灌漿器中,一般宜在30~40min以內用壓力將灌縫料由各灌漿嘴中灌入縫中,灌至將要頂動上面膠布為止,用水泥漿或砂漿封面,并噴灑養護劑:加熱增強:一般宜用紅外線燈或裝60~70W,燈泡的長條形燈罩加熱,溫度控制在50~60℃,加熱1~2h后即可開放通車。
4.2對嚴重斷板可采用條帶罩面法和局部修理法處理。
4.2.1條帶罩面法。條帶罩面法適宜于貫穿全厚的中、重程度橫向斷板。其方法如下:順斷板兩側各約15cm,平行縮縫鋸切兩條7cm深的橫縫。兩鋸縫內側鑿除7cm。沿斷板兩側10cm,每隔50cm鉆直徑為1cm,深為5cm的鈀釘孔。吹刷干凈后,均勻涂刷水泥漿或環氧水泥砂漿。將鈀釘孔填滿砂漿后,把去污除銹后的鈀釘插入孔內安裝。澆筑快硬混凝土,及時振搗密實,并抹平。噴灑養護劑,加深縮縫及灌注填縫料。
4.2.2局部修理法。當路面板發生脫空斷裂、斷角等損壞,影響行車安全時,應鑿除損壞部分,處理好基層后,用同種或異種(瀝青混凝土、水泥混凝土預制塊、嵌鎖塊、石塊等)材料進行修補。
4.2.3角隅部分的修理。按破裂面的大小和深度,確定切割范圍并放樣。用切割機切開邊縫,鑿除破損部分,打成規則的垂直面。有鋼筋時應注意不能切斷鋼筋。如鋼筋難以全部保留,至少也要保留20~30cm的鋼筋頭,且應長短交錯。檢查原有的滑動傳力桿,如有缺陷,應限期修理或另設新桿。和原有路面板的接縫面,如為縮縫,應隔上塑料薄膜,或涂上瀝青,防止新舊混凝土粘結在一起。如為脹縫,應設置接縫板。混凝土硬化后,用切縫機械切出接縫槽,然后灌入填縫材料。
4.2.4路面板縱、橫向開裂的局部修補。劃線放樣,用切割機械切開邊縫,并鑿除損壞部分。
在邊縫邊緣兩側板厚中央鉆洞,深10cm,直徑2~4cm,水平間距30~40cm。將洞內粉碎物除并加以潤濕,填實水泥砂漿后插入一根直徑18~20mm,長約20cm的螺紋鋼筋。用水泥混凝土填塞搗實、抹平并噴灑養護劑。對有鋼筋網的路面板,裂縫位置離接縫不超過3m時,可以比照處理角隅斷裂的辦法作局部修理。當裂縫位置離接縫超過3m時,則應把裂縫作為縮縫處理,修理裂縫部位。
如果斷裂裂縫處有嚴重剝落,有錯臺或裂塊,應采用整塊板更換的措施。該種斷裂多是由于基層強度不足或滲軟化、路基不均勻沉降等情況導致的,處理方法一般采用將整塊板鑿除,在處理好基層以及路基后,重新澆筑新的混凝土板。澆筑時多采用快凝混凝土材料,這樣處理能縮短養護期,不會長時間影響交通。