摘 要:水泥混凝土路面因材料、設計、施工及運行管理等方面的原因會導致水泥混凝土路面產生裂縫,一旦產生裂縫需采取相關處理措施。
關鍵詞:水泥混凝土路面;裂縫;處理措施
1 概況
水泥混凝土路面具有強度高、承載能力強、穩定性和耐久性好、維護費用低等優點,被廣泛運用于各等級道路。但混凝土的抗拉強度低、易開裂等缺點會導致混凝土路面產生裂縫,進而出現斷板、錯臺等病害,使路面逐步碎裂甚至完全喪失使用功能。對水泥混凝土路面裂縫及時采取處理措施,對提高其使用質量、延長使用壽命有非常重要的意義。
常見的水泥混凝土路面裂縫寬度有以下幾種:寬度小于0.3mm、寬度大于0.3mm但小于等于3mm及寬度大于3mm,針對不同寬度的裂縫需采取不同的處理措施。
2 裂縫處理措施
寬度小于0.3mm且不再擴展的裂縫屬于無害裂縫,不必處理。寬度大于0.3mm的裂縫為有害裂縫,需根據裂縫對水泥混凝土路面的損壞程度,采取相應的處理方法。水泥混凝土路面裂縫處理方法有三種,即裂縫修補、局部修補及整塊板更換。
2.1 裂縫修補
無剝落或輕微剝落、寬度大于0.3mm但小于等于3mm的裂縫,采用粘結劑灌漿法進行修補。
2.1.1 灌漿方法及材料:常用灌漿方法有直接灌漿法、噴嘴灌漿法、鉆孔灌漿法及注射器灌漿法等。常用灌漿的粘結劑材料有聚胺樹脂、聚硫環氧樹脂、甲凝及環氧樹脂等灌縫料。
2.1.2 裂縫修補工藝。a.直接灌漿法:在開放交通之前,對于水泥混凝土路面產生的收縮裂縫,可采用聚硫環氧樹脂材料等直接灌注裂縫,以增強混凝土面板的整體性。b.噴嘴灌漿法:對于已經通車并且在冬季產生裂縫的混凝土路面,可采用噴嘴灌漿法灌注裂縫。具體施工工藝如下:將鴨嘴形噴嘴套在高壓風槍上,吹出裂縫中的塵土及雜物,對不能吹出的雜物采用細鉛絲小鉤進行掏除;然后埋設灌漿嘴并封閉裂縫,根據縫口寬度選取合適的灌漿材料;將配制的灌漿材料倒入灌漿器中,在30min~40min內完成灌縫工作;最后采用紅外線燈對已灌裂縫進行加熱,溫度控制在50℃~60℃。c.鉆孔灌漿法:除冬季之外的其他季節,可采用鉆孔灌漿法修補混凝土路面裂縫。采用沖擊鉆沿裂縫打一排φ15mm的帶狀槽;用高壓風槍清除槽內的混凝土殘屑;在槽內填φ5mm~φ10mm潔凈的小碎石后灌漿;用乳膠和水泥拌和物覆蓋槽口,并用紅外線燈對覆蓋后的槽孔加熱1h~2h后即可恢復交通。d.注射器灌漿法:對于通車時間較短、裂縫中雜物顆粒較小并且裂縫寬度在3mm左右的混凝土路面裂縫,可采用注射器灌漿法進行修補。
2.2 局部修補
2.2.1 對于裂縫寬度大于3mm,但未斷裂的裂縫,采用非全厚度切除條塊修復法進行處理。a.條塊切除。首先在裂縫兩側各約15cm(兩條切縫的間距應視裂縫的彎曲程度而定),切縫平行于裂縫方向,深約10cm,將切縫內的混凝土條塊鑿除。b.鋼筋網綁扎。按垂直于裂縫方向布置長28cm、間距15cm、直徑Φ16mm的螺紋鋼,平行于裂縫方向布置2~3根直徑Φ10mm的圓鋼的方法綁扎鋼筋網。將切割的條塊內混凝土鑿毛,并用水沖洗清理干凈。c.澆筑補償收縮細石混凝土。在切割的條塊內涂一層低水灰比的水泥漿(0.5:1),拌制與原路面相同標號的細石混凝土,混凝土澆筑前預置1小時,使其預縮。然后分層回填,分層厚度為4cm。開始回填混凝土至4cm后,將預先綁扎好的鋼筋網鋪設在混凝土面上并夯實。繼續回填混凝土,用木錘夯實至表面泛漿后再回填下一層。回填至路面高程后,將混凝土搗實并整平。
2.2.2 對于裂縫寬度大于3mm,輕微斷裂的斷板,應在裂縫兩側各20cm的的范圍內切混凝土形成凹槽,深度為混凝土板厚的一半,凹槽與道路中線垂直。在凹槽底部裂縫的兩側采用Φ30mm沖擊鉆鉆孔至基層表面,鉆孔間距30cm~40cm,然后再清理干凈凹槽和鉆孔,在鉆孔內安設Φ22mm螺紋鋼,之后采用高標號砂漿填塞鉆孔,最后用與原路面標號相同的快凝混凝土將凹槽補齊。
2.2.3 對于裂縫寬度大于3mm,無論是否斷裂的混凝土面板,較為徹底的解決辦法是將裂縫兩側至少各20cm寬度的條塊整體切除,之后在兩側面板的中間鉆孔,孔深10cm,孔徑Φ40mm,水平間距30cm~40cm。在每個鉆孔插入一根長約30cm、直徑Φ22mm的螺紋鋼,然后采用高標號砂漿填塞鉆孔,最后用與原路面標號相同的快凝混凝土將該段路面補齊。
2.3 整塊板更換
對于完全斷裂成三塊以上的混凝土面板,并且斷裂塊之間已形成錯臺或者斷裂塊已開始活動的斷板,根據路基的不同情況采取相應的措施。
2.3.1 對于基層強度不足或滲水而引起基層破壞時,應將整塊面板及基層挖除,對路基及基層重新填筑、碾壓,使其壓實度應達到規范要求;之后重新澆筑與原路面相同標號的快凝混凝土,也可采用與原路面相同標號的混凝土預制塊或者條狀塊石換補斷板。
2.3.2 對于因施工原因而導致的路基穩定層性差,或者施工后路基沉降還沒有完全結束的路段,應挖除混凝土面板與原基層,重新施工水泥穩定結構層,并采用與原路面相同標號的混凝土預制塊換補斷板,預制塊縫隙采用水泥砂漿或瀝青橡膠填縫。
需要強調的是,采用局部修補或整板塊更換措施時,均應進行新澆混凝土的表面處理及養護工作。新澆混凝土施工完之后應及時覆蓋并灑水養護,養護期間應保持混凝土濕潤,養護時間不少于兩周。另外,在新澆混凝土初凝后,應在其表面刻槽制作抗滑構造,抗滑構造應與原路面相同并與原路面連接。在施工期及養護期內,應在路面設置標志,不允許行人或車輛在修補面上通過。
3 結束語
水泥混凝土路面由于混凝土本身抗拉強度較低的特性以及外界因素影響,加之混凝土路面較薄,基層或路基可能存在施工缺陷,造成其存在一些諸如裂縫、斷板等現象,目前徹底解決這些問題難度較大。在混凝土路面出現裂縫時應根據裂縫的寬度、規模采取相應的處理措施,減少裂縫造成的損失,延長混凝土路面的壽命。
參考文獻
[1]張潭,梁進欽.淺談水泥混凝土裂縫成因分析與處理[J].大眾科學,2004,5.
[2]JTG D40-2011.公路水泥混凝土路面設計規范[S].人民交通出版社,2011.
[3]JTG F30-2003.公路水泥混凝土路面施工技術規范[S].人民交通出版社,2003.
作者簡介:王景哲(1970-),男,陜西禮泉縣人,高級工程師,從事水電工程施工組織設計工作。