于曉光
摘要:隨著我國經濟的全面發展,我國的道路建設日益增多,而與之相關的道路建設施工技術也在不斷的發展壯大,其中水泥混凝土路面維護及存在的病害問題受到國家及社會大量的關注。研究者認為,水泥混凝土路面具有很多優勢的存在,但是如果維護不當,那么道路損壞十分快速,這樣不僅損害我國家的利益,同時也影響到百姓的生活。本文分析了水泥混凝土路面病害處理及罩面措施。
關鍵詞;水泥混凝土;路面;病害處理;罩面;
引言:中亞大道位于烏魯木齊經濟技術開發區(頭屯河區)一期,為該區域南北方向上唯一的一條次干路,是該區域的一條交通主要通道。現狀機動車道為水泥混凝土路面,路面病害嚴重,嚴重影響了該道路的舒適性以及道路的服務水平。本文對該道路路面病害原因進行分析,并在前人成果的基礎上,提出對水泥路面病害處理及罩面的一些措施。
一 、水泥混凝土路面的特征
水泥混凝土路面作為一種常見的路面具有表面平整、振動小、剛度大、擴散荷載能力好、穩定性強等特點。但是,水泥混凝土路面的施工卻依賴完善的施工工藝技術來確保路面的施工質量,保障公路路面具備平整、耐久、安全、密實的性能。同時,水泥混凝土路面施工技術水平的提高還能夠有效地降低對路面的養護、維修的工程量以難度。所以,水泥混凝土路面施工的新技術對于我國公路建設以及社會經濟的發展有著十分重大的影響。
二、水泥混凝土路面的病害類型及處理
1、水泥混凝土路面病害類型
由于中亞大道建設年限較早,經過對現狀調查分析,機動車道路路面呈現出來的主要病害有麻面、板角斷裂破壞、板沿縱向破壞、板沿縱向施工縫破壞、橫向斷板破壞、混凝土路面破壞。引發這些病害的原因多種多樣。由于水泥混凝土路面會受到多種因素,例如環境、氣候、行車情況的影響,很容易對水泥土混凝土路面造成一定程度的破壞。一般來說,板角斷裂破壞時水泥混凝土路面比較常見的一種形式,主要出現在路面四塊交接出,隨著路面車輛荷載量的加大,出現的小部分斷裂及破損會逐漸增大。
2、產生病害原因分析
麻面
主要是表面灰漿不足, 灑水提漿造成路面表層強度不足或水泥的耐磨性差、用量不足; 為了提高平整度, 局部采用砂漿找平, 在交通荷載作用下,表層產生麻面。
裂縫
由于中亞大道建設之前為農田,以黃土為主,分析中亞大道產生裂縫的原因主要為地基處理不到位或處理后路基的強度較低使得地基出現不均勻沉降,
板角斷裂
板角斷裂是出現較多的一種病害, 產生的主要原因是混凝土澆搗時, 在模板四角周邊漏振或振搗不實; 水泥質量差, 強度不足; 模板拆除過早或拆模板時損壞邊角; 板邊、角在養生期間有施工機械碾壓或外力作用; 基層材料不合要求, 板角隅處的地表水下滲后, 在交通荷載作用下, 逐步產生塑性形變積累, 使角隅處應力集中, 板下產生唧泥淘空和不均勻沉降, 導致板角斷裂。
板底脫空
車輛通過時,混凝土板接縫或邊緣下的基層粒料被滲入縫下并積滯在板底的有壓水從縫中或邊緣處唧出,因此造成板地面向基層頂面出現局部范圍的脫空。
3、水泥混凝土路面病害處理
麻面
由于機動車道路面需要進行罩面處理,需對原機動車道路面進行銑刨處理,故本次設計不對麻面進行處理。
裂縫
對一般裂縫,如板不松動,可用機械清縫后填瀝青瑪蹄脂。面板接縫或裂縫處平均彎沉大于45(0.01mm)需清除該板后重新用C35混凝土鋪筑,混凝土板清除后應檢查路基是否損壞,如損壞應清除損壞基礎后用碎混凝土夯實,(要求碎混凝土塊不大于5厘米)如無損壞應清除松土,(超挖部分超過5厘米,可用碎混凝土塊填補并夯實)后澆C35混凝土。
板角斷裂
鑿去損壞部分(鑿深應大于10厘米)后用C35混凝土填至原路面同高。
板底脫空
確定方法為彎沉測定法,儀器采用5.4m長桿彎沉儀及相當于BZZ-100重型汽車,彎沉儀測點與支座不應放在相鄰兩塊板上,待彎沉車駛離測試板塊,方可讀取百分表值,彎沉值大于20(0.01mm)小于45(0.01mm)時,確定為板底脫空。需采用注漿處理,注漿孔頭(d=5cm)位置布置于板體四個角以及板中央,通過注漿設備將水泥漿體壓入板底空隙處,先從沉降量大的地方的灌漿孔開始,逐步由大到小,當相鄰空或接縫冒漿,可停止泵送水泥漿,每灌完一孔應用木楔堵孔,注漿后,原混凝土板不能起拱,用錘擊或汽車碾壓后沒有空洞聲。待砂漿抗壓強度達到3Mpa并且路段代表彎沉值小于0.2mm時,可以進行上面層的施工。
填縫
所有縱、橫縫、脹縫均須清除干凈,用瀝青瑪蹄脂填塞 。所選材料必須符合以下要求:
a必須為防水材料,防止路面水進入基層和路基,避免板底因水浸使基層軟化,產生卿泥等病害引起板的開裂和損壞。B與板的粘結能力強。填縫料要與混凝土板縫壁粘結牢固,而不致從混凝土縫壁上拉脫,防止水分從縫的側壁滲入及雜物的擠入。C具有較強的溫度穩定性,達到高溫不流淌、低溫不脆裂。D耐久性好。在行車作用和野外惡劣的氣候條件下,填縫料應能在較長時間保持良好的使用性能,即具有耐磨、耐曬、耐水及耐酸堿、抗老化等性能。E為常溫施工式填縫材料。施工方便、價格適中,不需現場加熱和配制,啟封即可使用,質量易保證。F對環境和路面無污染,為環保型材料。
原有良好的水泥混凝土面層
路面需全面清理,去除油脂、碎屑、泥土、泥漿和交通標線。
三、水泥混凝土路面罩面
加鋪層厚度的確定
根據JTG D40—2002 《公路水泥混凝土路面設計規范》, 瀝青加鋪層的厚度按減緩反射裂縫的要求確定。高速公路和一級公路的最小厚度宜為100 mm,其他等級公路的最小厚度宜為70 mm。
加鋪層的厚度直接影響到道路面層的質量, 適當加厚可以延緩路面反射裂縫。由于中亞大道是開發區(頭屯河區)一期的主要通道,在滿足瀝青最小攤鋪厚度的前提下,本次設計加鋪層為7cm中粒式瀝青混凝土(AC-16C)。
反射裂縫的減緩技術
國內外對反射裂縫的減緩技術進行了大量的研究和實踐, 大致可分為改善瀝青混凝土罩面層性能和設置中間夾層兩種方法。
1) 改善瀝青混凝土罩面層性能: 可以結合加鋪層結構設計, 有增加瀝青層厚度和在瀝青材料中添加纖維或改性劑等方法。
2) 設置中間夾層: 是在舊水泥混凝土面層和加鋪層之間設置中間夾層。根據國內外一些工程的實踐, 本次設計采用的是自粘式玻璃纖維土工格柵。
瀝青加鋪層設計
瀝青加鋪層的設計采用改善罩面性能和設置中間夾層結合的方法, 以減緩反射裂縫的產生。
先將原有混凝土路面銑刨,打毛清理舊路面后噴灑粘層瀝青,采用2cm瀝青砂找平,在土工格柵上鋪7cm中粒式瀝青混凝土(AC-16C)。
設置土工格柵阻止裂縫傳遞,瀝青砂起到調整橫坡和連接的作用。
結語
從目前國內外的實踐經驗看, 徹底消除反射裂縫是不經濟、不現實的。本次設計采用的土工格柵目的是控制開裂。為了有效地改造舊水泥混凝土路面, 應同時提高面層和夾層性能, 并處治好舊水泥混凝土板塊和基層。目前道路使用情況良好。
參考文獻
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