胡 正 熊蘇斌
(宜春市公路管理局直屬分局 ,江西 宜春 336000)
1 設計方面
1.1 路基設計。
整個路基承受著由路面傳來的荷載,并通過路床和路堤進行傳遞和擴散,使混凝土路面始終處于穩定狀態,才能保證路面面板不被折斷。如果設計的路基不穩定或出現不均勻沉陷,當棉板脫空時,路面面板將隨著基層的變形而斷裂。因此,路基的設計必須要認真詳細地調查區域和水文地質,使路基具有足夠的強度、穩定性和耐久性,并對影響路基強度和穩定性的地面水和底下水,采取攔截或排出路基以外的措施,確保路基穩定。
2.2 基層的設計問題。
基層的設計必須穩定、密實、表面平整和具有足夠的厚度,使水泥混凝土路面棉板始終能處于穩定的狀態。基層通常是直接支承水泥混凝土路面面板的結構層,同時它還承受和傳遞由路面傳來的荷載。基層的作用十分重要,一般來說它必須足夠的剛度和穩定性,并且斷面正確、表面平整,從而防止路面出現斷板等現象。
3.3 路面面板設計。
水泥混凝土路面的斷板與其設計有著密切的聯系,首先設計的路面面板必須要有足夠的強度,第二必須要有適宜而又完善的排水系統,第三要進行接縫的設計,混凝土的接縫,是為了使面板適應由溫度變化引起的收縮和膨脹,接縫分為縱縫和橫縫。當一次鋪筑寬度大于4.5m時,要增設縱向縮縫,縱向縮縫采用假縫,從而防止在溫度應力作用下出現縱向無規則裂縫;當一次鋪筑不超過4.5m時,只設置縱向施工縫,縱向施工縫采用平縫,并設置拉桿,防止面板產生位移。
2 施工方面
2.1 基層標高失控,造成路面厚度不一致。過薄或厚薄交界處將成為薄弱斷面,在混凝土收縮時,難以承受拉應力而開裂。基層不平整會大大增加其與混凝土界面的的摩阻力,易在較薄弱路面開裂。基層干燥會吸收混凝土拌和物中的水分,使底部混凝土失水,強度降低,導致開裂。用松散材料處理基層標高失控或不平整時,上層混凝土拌和物的水分或砂漿會下滲或被基層吸收,使下部混凝土變的疏松,強度下降。還有施工單位往往在施工過程中未嚴格按規范要求對每層填料松鋪厚度控制,有時填料的松鋪厚度達60-80cm,這樣路基填方的密實度很難達到規范要求的低限值。路基施工過程中沒有按要求做成一定的橫坡度,路基施工臨時排水未做或不通暢,從而使大量的積水滲入路基,嚴重影響路基的質量。
2.2 沒有分層碾壓。
溝槽回填時施工單位要求不高,回填時有的施工單位一次回填成型,認為只要上面壓實就行,其實壓路機作用范圍最多30cm-50cm,根本無法作用到50cm以下的地方,以后通過自生慢慢地沉陷下去,尤其在橫穿道路管道施工時不注意回填質量,檢查井與雨水井又靠得太近,無法用壓路機壓實。
2.3 混凝土攪拌不足或過分。
振搗不密實,形成的混凝土強度不足或不均勻,易導致早期開裂斷板。振搗時間不宜過長,否則會造成分層,粗顆粒沉入底層,細顆粒及水留在上層,強度不均勻,表面收縮裂縫增加。混凝土拌和時,如果水泥和集料溫度過高,在加上水泥的水化熱,會使混凝土拌和物的溫度很高,在冷卻、硬化過程中會使溫差收縮加大,導致開裂。同時混凝土的配合比是混合料的靈魂,這個配比是影響面板開裂的因素之一,在配比中如果水灰比過大,可以造成混合料過稀、混凝土離析使強度偏低,出現斷板。
2.4 養生不及時或養護方法不當。
尤其是氣溫高,濕度小,風速大的不利條件下,就會使混凝土表面水分蒸發太快,從而形成干縮裂縫。切縫不及時。由于機具故障或操作人員切縫時間掌握不準或切縫深度不足,造成混凝土內應力集中,在混凝土板的薄弱處形成不規則的貫穿裂縫。由于氣溫高,水析速度過快,拉應力迅速增加,在未到切縫時間內產生斷板。
(一)裂縫的修補。
輕微裂縫修補:我們將裂縫寬度小于3mm的細裂縫,都歸類為輕微裂縫。具體操作方法為:采用膠布將縫口封牢,采用乳化瀝青作為灌封材料,用壓力灌漿器將低粘性膠乳灌入縫內。中等裂縫修補:在路面狀況調查中,我們將邊緣有中等或嚴重碎裂,高度小于13mm錯臺的裂縫和縫寬小于25mm的裂縫都歸類為中等裂縫。本文對中等裂縫的修補主要采用條帶罩面法,具體操作方法為:
1.在順著裂縫兩側各不小于15cm位置,平行于裂縫切兩條7~10cm深的橫縫。
2.用風鎬在兩橫縫內側鑿出用風鎬大約7~10cm厚的混凝土。
3.在距離裂縫兩側約10cm處,每隔50cm鉆一對鈀釘孔。需要注意的是,鈀釘孔的直徑必須略大于鈀釘的直徑,以便鈀釘放入。
4.選擇Φ16的螺紋鋼筋制作成長不小于20 cm,彎鉤長7cm的鈀釘。
5.將孔槽內填滿環氧樹脂砂漿,安裝鈀釘。
6.人工將切割的縫內壁鑿毛,以增強新老混凝土的粘結力,并清除干凈破碎混凝土。
7.在修補處先刷一層水泥砂漿,然后澆筑快硬混凝土覆蓋并養生,有條件時應噴灑養護劑。
嚴重裂縫修補:將13mm以上錯臺或縫寬大于25mm的裂縫都歸類為嚴重裂縫。對嚴重裂縫的修補,主要采取全深度補塊處治方法,具體操作方法為:(1)在修補的混凝土路面位置上,平行于裂縫劃線,沿劃線位置進行全深度切割;(2)將全深鋸口混凝土垂直面鑿成毛面;(3)處理基層合格后,修復、安設傳力桿和拉桿,攤鋪配合比彎拉強度符合要求的混凝土并振搗密實;(4)補塊養生宜采用養護劑,板中間的各縮縫鋸切到1/4板厚處,將接縫材料填入縮縫內。
(二)板角斷裂的修補。
板角斷裂,是一條垂直通底且與板角兩邊接縫相交的裂縫。損壞原因通常是由于板角處受連續荷載作用,基礎脫空或支撐強度不足造成混凝板從角隅處開始斷裂。采用常規修補和聚合物改性自密實混凝土修補兩種方法進行維修。
(三)拱起的修補。
水泥路面拱起現象,主要是橫縫兩側的板體發生明顯的抬高。其原因是由于縫被硬物阻塞,或脹縫設置不當造成的。主要有以下兩種情況,分別采取了處置措施:
1.板端拱起,但路面完好,采取的維修方法為:(1)用切割機具緩慢地將被拱起端兩側的各2~3條橫縫切寬、切深;(2)切開拱起端,將板塊恢復原位;(3)板塊恢復原位后,在縫隙和其它接縫內進行清縫,并灌填縫料。
2.板端發生破損或斷裂,采取的維修方法為:切割、鑿除斷裂或損壞部分,然后按嚴重裂縫處理的方法進行維修。
(四)錯臺的修補。
由于車輛荷載的作用、溫度和濕度的影響、橫縫處未設置傳力桿、施工操作不當等因素引起的。輕微錯臺主要采用研磨機進行磨平,具體操作步驟如下:
1.錯臺研磨時,從最高點開始,縱向坡度控制在1%以內,橫向寬度根據錯臺寬度而定,直至相鄰兩塊板塊齊平。
2.研磨時同時灑水,磨平后刻紋。
3.清除接縫內的雜物,并吹凈灰塵,重新灌縫。
(五)邊、角剝落的修補。邊、角剝落,是指接縫兩側各60cm寬度內或板角15cm范圍內的破碎。對邊、角剝落維修方法為:當邊、角輕度剝落時,將剝落的表面清理干凈,鑿成規則的垂直面后用接縫材料修補平整;邊、角嚴重剝落的修補方法采用聚合物改性自密實混凝土進行修補;邊、角深度破碎的修補的方法采用嚴重裂縫和板角斷裂處理的方法進行。
水泥路面養護工作應該貫徹"預防為主、防治結合"方針根據路面的實際情況和具體條件,以及水文、地質、氣候、交通和公路等級情況,采取預防性和經常性的保養和相應修補,確保路面處于良好狀況,保障行車安全、舒適、暢通。
[1]席孝繼.水泥路面裂縫的原因及預防措施[J].科技信息,2010,(18)
[2]王吉玉.水泥路面的養護和維修技術[J].民營科技,2009,(1).