【摘要】水泥混凝土路面損壞產生的原因,以及水泥混凝土路面在修復施工中應引起注意的幾個問題。
【關鍵詞】混凝土路面 損壞成因 伸縮縫 修復環境
水泥混凝土路面是道路中的高級路面面層,由于它具有較高的力學性能,被廣泛用于工礦企業的道路。盡管水泥混凝土路面較其它路面有強度高、穩定性好、蔽水性好等優點.但是若路面使用養護不當,也會很快開裂、沉陷、損壞。損壞后的路面若維修不當,修復后一樣也會很快產生新的破壞。這不僅給企業造成很大的經濟浪費,而且企業的運輸成本將大大提高,給車輛的行駛安全埋下很大的隱患,服務質量下降,對企業的形象將產生很大的負面影響。
1、水泥混凝土路面損壞原因分析
正常情況下,水泥混凝土路面的使用壽命是20年,但是許多水泥混凝土路面往往才使用幾年,甚至更少的年限,就出現不同程度的損壞,影響了車輛的正常行駛。為什么這些水泥混凝土路面壽命如此短暫呢?主要存在以下不利因素。
1.1.車輛的運行荷載超過路面的設計極限荷載
伴隨時代的進步,貨物運輸都向大型化發展,隨著運輸車輛噸位的不斷增大,路面承受汽車荷載而產生的內應力將不斷增大,當內應力增大到超過混凝土的設計荷載時,混凝土就產生了塑性變形,裂縫就出現了,裂縫出現后的路面在持續長時間、高頻率、超負荷的重撞下,路面的塑性變形將越來越嚴重,裂縫不斷擴大、增多、變粗、變長,最后導致路面沉陷破壞。
1.2.土基的軟化失穩
土基是混凝土路面的基礎,沒有堅固、密實、均勻、穩定的路基,就沒有穩固的路面。路基的好壞,直接關系到路面的使用品質。在北方地區,土基的軟化失穩主要是“水”引起的,下面來談一談引起土基軟化失穩的“水”。
1.2.1.排水不暢。道路兩邊的排水設施若長期只用不管,致使貨物和雜物堵塞排水管道和隱井,若排水管間銜接得又不很密實,存在縫隙,下水就會順著縫隙流入土基。另外,由于下水不暢,易造成路面積水,積水順著路面不嚴密的伸縮縫縫隙流入路面下的土基。土基一旦進水,土層在水的作用下軟化,不斷軟化的土基,失去了它應有的固實而失穩。
1.2.2.地下水位的變化。靠近江河的路段,由于江河水位一年四季,隨著汛期和枯水期的變化上下漲落很大。不斷變化的水位造成路面下土基的含水率也跟著變化。另外在汛期,有些排水管道長時間的積存水,這些都會造成路基的失穩而破壞。
1.2.3.路面伸縮縫填充料的收縮和變形。路面伸縮縫的填充料,一般為聚氯乙烯膠泥等石油化工產品,這些產品隨著使用年限的增加都會產生不同程度的收縮和變形,使伸縮縫內產生縫隙。此時若不及時更換或補充新填充料,一旦雨水順著縫隙流人土基,土基就失穩破壞。
1.2.4.損壞的路面沒有及時修復當路面發生很小的塑性變形時,一般都不會引起人們的注意,因為從道路的外觀看,路面比較平整,裂縫不多。然而人們就是發現了路面的塑性變化,常常也舍不得將能用的路面拆除重做。可是,已裂縫路面的整體性和拉力都較原有路面有所減弱,且較少的裂縫雨水一樣流人土基,使土基軟化失穩,不久路面將發生越來越大的損壞
2、水泥混凝土路面修復應注意的問題
損壞的水泥混凝土路面,在修復前應首先認真查明造成路面損壞的原因。只有查找出了真正的損壞原因,制訂出合理的修復方案,才能保證修復后路面的使用質量。但是,人們在維修損壞的水泥混凝土路面時,常常不假思索地原樣修復,這樣雖然修復時簡單易行,可是修復后的路面,使用很短的時間,又會出現新的破壞,造成了很大的經濟浪費和麻煩。所以查找路面的損壞原因很重要。若是車輛超負荷的問題,在車輛噸位不能改小的情況下,需對面層的厚度、標號和配筋及基層的厚度、材質進行重新計算,重新配置合理的面層和基層;若是“水”引起的土基軟化失穩,那就解決“水”的問題。在具體的實施過程中還應注意以下問題。
2.1.路面伸縮縫的實施
水泥混凝±路面由于冬季低溫收縮留有縮縫,夏季高溫伸脹留有脹縫。而維修的水泥混凝土路面怎樣留置伸縮縫呢?這很重要,因為路面的伸縮縫是路面的薄弱環節,留置過多易埋下漏水的隱患且造成路面受力不均勻;留置不夠,由于溫度的變化,造成路面拉擠損壞。
2.1.1.原位留置伸縮縫。維修的水泥混凝士路面不論損壞大小,一定要按整板塊的倍數修復,即至少修復兩個縮縫間的一整塊路面。這是因為,沒有達到一整塊面積的水泥混凝土路面,它的整體抗拉強度不能滿足設計要求。另外的一點是,修復后的水泥混凝土路面的伸縮縫一定要原樣留置,使路面的縱縫和橫縫形成十字形。否則,修復后的水泥混凝土路面和原路面的伸縮縫會沿著各自的縫向繼續延伸,造成新老水泥混凝土路面產生新的裂縫。
2.1.2.盡量少留或不留脹縫。脹縫是水泥混凝土路面最薄弱的環節,常常由于施工時傳力桿設置不當,使脹縫處的混凝土很快出現碎裂。脹縫容易引起行車的跳動,使路面遭受較大的沖擊而破壞。脹縫的填充料經常需要補充和更換,增加養護的麻煩。所以維修的水泥混凝土路面應盡量少留或不留脹縫,若在夏季施工,直線段上可不設脹縫,因為夏季澆灌的混凝土較其它三個季節的體積都大。
2.1.3.選用合格的伸縮縫填充料。路面伸縮縫的填充料,一般多為聚氯乙烯膠泥等石油化工產品。由于市面上相近與合格的產品很多,質量參差不齊,都有刺鼻的瀝青味,色彩都為黑色,膠泥狀,但是質量卻相差很多。一般通過肉眼不能加以區別。
2.2.澆灌混凝土應注意的問題
對于自拌混凝土,在混凝土澆灌前首先要選定符合要求的施工材料,然后確定合理的配比,在混凝土滿足要求的情況下,還需注意以下問題。
2.2.1.施工環境。一般工礦企業作業環境粉塵都較大,粉塵中含有較多的磷、硫等對混凝土有害的物質。水泥混凝土路面在澆灌時若不注意粉塵的影響,澆灌后的混凝土質量將大大下降。所以混凝土澆灌前應保證澆灌環境的清潔,路面濕潤而干凈,嚴禁粉塵摻人混凝土。
2.2.2.施工溫度。水泥混凝土的澆灌與養護的最佳溫度是22℃左右。水泥混凝土的澆灌溫度高于標準溫度,特別在夏季,混凝土的表面水分散發會很快,若不注意環境的濕潤,混凝土表面會很快產生裂縫,降低混凝土的澆灌質量。所以夏季澆灌混凝土應避開太陽的直射,盡量利用早晚時間施工。若一定要在高溫下澆灌,混凝土中可適當按比例摻些緩凝劑,并注意遮陽處理。高溫特別要注意混凝土的及時保水養護,混凝土早7天的保水養護很重要,若養護不到位,混凝土的后期強度增長得很緩慢,甚至永遠都不能達到設計強度而不能滿足使用的要求,水泥混凝土的澆灌溫度低于標準溫度,特別在冬季,水泥混凝土的初凝和終凝時間將大大推遲,若溫度低于5℃,澆灌的混凝土中若不摻加任何防凍劑,同時又不注意保溫的話,混凝土很難凝固,甚至凍壞而報廢。勉強凝固的混凝土,設計強度也將大大下降。
2.2.3.合適的含水率。混凝土澆灌中含水率要適當,過少的含水率,混凝土的和易性差,澆灌困難,澆灌后的混凝土易出現空洞不密實影響澆灌質量。但是混凝土的含水率也不能過高,過高的含水率,使混凝土凝固后,內部空洞多,影響混凝土的強度。所以自拌混凝土一定要嚴格控制含水率,一般道路施工,自拌混凝土的塌落度應控制在20~30cm問。對于要求較高路段,混凝土中可適當按比例摻放些減水劑,以減少水的用量。另外,混凝土道路澆灌完畢后,收光前應采用吸水機將混凝土中多余的水分吸干,然后及時收光、養護。
合理使用和維護水泥混凝土道路,充分發揮其高強、穩定、蔽水的特性,為企業的安全生產提供可靠的基礎保證,使企業創造更多的經濟效益。