摘要:接縫是水泥混凝土路面結構的最薄弱環節,從我國各地的水泥混凝土路面使用性能調查結果來看,接縫的損壞相當普遍和嚴重,出現病害的機率大,類型也多,究其原因,主要是人們對接縫填縫料的作用沒有予以足夠重視,對其受力特性及材料性能缺乏了解,忽視接縫切縫及灌縫施工工藝。如何減少施工早期裂縫,防止使用期間路面裂縫,提高水泥砼路面的使用壽命是大家共同關注的問題。
關鍵詞:水泥混凝土路面 裂縫 原因 切縫 填封
水泥砼路面具有剛度大、承載力強、耐久性能好、可就地取材、建設使用經濟等諸多優點。水泥混凝土路面在使用過程中,往往會由于路基的質量問題和結構層損壞而引起各種各樣的裂縫,在水泥混凝土路面中,縮縫、脹縫、施工縫等各種接縫將砼板面分割成相對獨立而又相互關聯的單元,接縫處的施工工藝成為整個施工工藝中重要的一環。
一、切縫施工
1.縱縫:縫的縱拉桿應采用螺紋鋼筋,設置在板厚的中間。并應避免將脫模劑(如瀝青)涂灑在拉桿上。
縱向施工縫拉桿可采用三種方式設置。第一種是在模板上設孔,立模后在澆筑混凝土之前將拉桿穿在孔內。第二種是把拉桿彎成直角形,立模后用鐵絲將其一半綁在模板上,另一半澆筑在混凝土內,拆模后將露出在已澆筑混凝土側面上的拉桿彎直。第三種方式是采用帶螺栓的拉桿,一半拉桿用支架陡在基層上,拆模后另一半帶螺栓接頭的拉桿同埋在已澆筑混凝土內的半根拉桿相接。
2.橫縫
1)縮縫
橫向縮縫可采用在混凝土凝結后鋸切或在混凝土鋪筑時壓縫的方式修筑。壓縫法施工方法是:當混凝土混合料做面后,應立即用振動壓縫刀壓縫.當壓至規定深度時,應提出壓逢刀,用原漿修平縫槽,嚴禁另外調漿。然后,應放入鐵制或木制嵌條,再次修平縫槽,待混凝土混合料初凝前泌水后,取出嵌條,形成縫槽。由于切縫可以得到質量比壓逢好的縮縫,因此,應盡量采用這種方式。特別是高等級公路必須采用切縫法。
2)脹縫
脹縫應與路中心線垂直,縫壁必須垂直,縫隙寬度必須一致,縫中不得連漿。隙下部設脹縫板,上部灌脹縫填縫料。傳力桿的活動端,可設在縫的一邊或交錯布置固定后的傳力桿必須平行于板面及路面中心線,其誤差不得大于5mm。傳力桿的固定可采用頂頭木模固定或支架固定安裝兩種方法。
3)施工縫
施工縫宜設于脹縫或縮縫處,多車道施工縫應避免設在同一橫斷面上。施工縫如設于縮縫處,板中應增設傳力桿,其一半錨固于混凝土中,另一半應先涂瀝青,允許滑動。傳力桿必須于縫壁垂直。
二、接縫填封
填縫施工是整個水泥砼路面施工的最后一道工序,混凝土板養護期滿后應及時填封接縫。填縫前必須保持縫內清潔,防止砂石等雜物掉入縫內。常用的填縫方法有灌入式和預制嵌條式填縫兩種。
采用灌入式填縫施工時,灌注填縫料必須在縫槽干燥狀態下進行,填縫料應與混凝土縫壁粘附緊密,不滲水,其灌注深度3-4cm為宜,下部可填如多孔柔性材料。填縫料的灌注高度,夏天應與板面平齊,冬天宜稍低于板面,但根據東北的氣候情況,冬天無法進行填縫施工,夏天由于濕度相對比南方小,所以夏天填縫施工時,灌人高度應低于板高的2-3mm,這樣膨脹后,填縫料就會與板面平齊,防止因膨脹溢出粘結到車的輪胎上而影響路面的清潔。
其具體施工過程為:
1.清除接縫中的砂石及其它污染物,必要時用水反復沖洗,并用壓縮空氣吹干
2.采用常溫施工時,按供應商推薦的常溫施工式填縫料的用量比例,將兩組份料用手提式電鉆混合均勻備用。
3.采用熱施工時,按供應商推薦的熱施工式填縫料的用量比例,安全加熱到規溫度和加熱時間,將填縫料溶解備用。填縫料中的不溶物應徹底清除干凈。
4.用灌縫槍或灌縫機徐徐將填縫料擠入接縫中。
5.及時將流落在路表面上的填縫料在未固化前清除干凈,保持接縫表面清潔。
6.冷施工型填縫料的養生期:冬天一般為24h,夏天為6-12h;熱施工型填縫的養生期:冬天一般為3-6h,夏天為1-2h。養生期要封閉交通。
這樣在通車后,水泥混凝土路面板塊的粘結性就會達到最優的效果,確保了使用年限和行車質量。
三、接縫養護技術研究
1、對填縫料的技術要求
填縫料的主要功能是防止雨水從接縫處滲入基層,并避免砂石雜物嵌入接縫內導致水泥混凝土板壁被擠碎。
填縫料應具備夏季高溫時不產生流動現象,防止砂石雜物嵌入的性能;在使用過程中保持一定的彈性和耐久性;冬季混凝土面板收縮變化時與縫壁粘結牢固不脫開,具有良好的防水性能。此外對于常溫施工式填縫料還要求其有適宜的稠度,便于灌入接縫內,并且固化時間不宜過長,避免長時間封閉交通。考慮到這類材料易老化,所以還特別要求具有很好的耐久性。
2、接縫養護施工工藝技術
接縫養護工程中首先要求接縫材料的技術性能符合要求。但使用性能良好的接縫材料并不一定收到良好的養護效果,在這種情況下,造成接縫養護效果不良的根本原因并非在于材料本身,而是施工工藝技術問題,因此有必要認真研究這方面的問題。為了取得良好的養護效果,徹底清除接縫中的雜物是其首要環節;填縫灌封是其關鍵環節;灌縫之后適當的養護也是一個重要環節。抓住這三個環節,就能從根本上解決接縫養護工程中的施工工藝技術問題。此外還應考慮不同的材料應有不同的配套施工工藝技術,不同的工藝技術選配相應的施工機具,才能全面保證取得良好的養護效果。
1)加熱施工式填縫料施工工藝技術
根據國內現有的接縫養護施工機具、材料及使用性能和養護效果,對加熱施工式填縫料,采用YQ-95Ⅰ型清縫機清縫,采用XQ-95Ⅰ型嵌縫機填縫,再采取適當的短期養護然后開放交通。這套施工工藝技術是切實可行的,近幾年來接縫養護的工程實踐證明了這一點。
2)常溫施工式填縫料施工工藝技術
從接縫養護工程實踐的經驗和教訓中總結認為:對于常溫施工式填縫料,適宜的施工工藝應該是清縫采用水泥混凝土路面切割機,切割刀片厚度應稍大于接縫寬度;也可用平面旋轉擴縫刀具修整接縫,旋轉刀具直徑應稍大于接縫寬度。前者可采用國內產品,后者則為國外產品。擴縫修整后,用帶有吹塵裝置的立面旋轉鋼絲刷清除縫內雜物并吹掃,亦為國外產品。填縫可采用人工灌注,若有機械填縫,并以一定的壓力壓注入接縫就更為理想。該清縫工藝技術也可用于加熱施工式填縫料養護施工的清縫工作。對于這類材料應特別注意灌縫后的養護。養護時間因材料的不同而不同。一般應保證在材料固化、表面失粘后再開放交通。
3)接縫內填縫料厚度的確定
接縫填封時縫內填縫料厚度的確定是值得研究的,從養護效果來看無疑越厚越好,但是由于材料價格較高,所以有必要在確保良好的防水效果的前提下考慮適宜的填縫料厚度問題。
填縫料厚度的確定主要要考慮的因素:材料本身耐久性問題;保證防水效果前提下的最小厚度;與縫壁粘結的均勻性等?,F在常用的填縫料最小的防水厚度一般是1cm,材料上下接觸面的初期老化厚度在1~3mm,所以在考慮材料與縫壁粘結的均勻性和一定的安全系數的同時,填縫厚度以2~3cm為宜。
4)施工縫和裂縫的養護
施工縫和小于5mm的裂縫宜用填縫料填灌,但應先用汽油切割機切割出3~5mm寬、2~3mm深的槽,然后根據不同類型的填縫料采用相應的工藝技術施工,從而滿足防水要求。