林劍清
摘? ? 要:隨著水泥混凝土路面施工技術(shù)的不斷完善,水泥混凝土路面發(fā)展的速度較快,在技術(shù)上、經(jīng)濟上也將顯示出明顯的優(yōu)勢,然而由于水泥混凝土自身的低軔性,隨溫度、濕度變化而變形大,以及需設(shè)置接縫等缺點,特別是由于施工不位等原因,不少路段竣工交付養(yǎng)護前就出現(xiàn)裂縫、面板及唧泥等病害,為此,有必要針對水泥混凝土路面的常見病害進行仔細分析,找出其產(chǎn)生的原因,并采取有效的預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞:水泥路面;常見病害;處理
1? 水泥混凝土路面常見病害的原因分析
1.1? 裂縫產(chǎn)生的原因分析
1.1.1? 混凝土在硬化過程中產(chǎn)生體積收縮
混凝土在初凝以后形成強度的過程中,均要散發(fā)大量的水化熱,水份蒸發(fā)混凝土體積收縮。而體積一旦收縮,混凝土板在無誘導(dǎo)切縫的情況下會自動斷裂。為避免橫向裂縫產(chǎn)生,應(yīng)及時設(shè)置橫向縮縫。但是混凝土收縮主要發(fā)生在初凝階段,因而當混凝土的強度達到設(shè)計強度25%以上時,往往混凝土收縮主要階段已發(fā)生,故可能在還未開始切割縮縫時,橫向裂縫已產(chǎn)生。
1.1.2? 溫度翹曲應(yīng)力與荷載應(yīng)力的共同作用
部分地區(qū)早晚溫差較大,白天混凝土板頂部溫度大于底部溫度,頂部相對于中心軸來說趨向于伸長,在頂部產(chǎn)生了壓應(yīng)力;夜間溫度下降,混凝土板底溫度高于板頂溫度,在頂部產(chǎn)生拉應(yīng)力?;炷猎跍囟嚷N曲應(yīng)力長期作用下,必會產(chǎn)生裂縫,而早期的細微裂縫在車輛荷載作用下,逐漸擴大成明顯的裂縫,加上車輪重復(fù)作用于縱向連接薄弱處,從而形成了較長較寬的縱、橫向裂縫。
1.1.3? 復(fù)合式水泥混凝土路面設(shè)計與施工不完善
路面裂縫的產(chǎn)生除上述原因外,也可能是路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計不完善,或未按設(shè)計要求施工造成的。在復(fù)合式水泥混凝土路面的設(shè)計與施工中,部分設(shè)計文件對貧混凝土施工未作具體的要求,施工單位只能參照相關(guān)施工辦法對貧混凝土施工按面層混凝土施工工藝,振搗密實,不切縫,不壓紋,人工光面,在灑水養(yǎng)護半個月以后,才進行混凝土面板的施工。實際上施工時,貧混凝土表面往往很難達到理論上光滑度的要求,面層混凝土澆筑成型后,與貧混凝土接觸的底面,也不可能光滑,加之貧混凝土在收縮過程中,產(chǎn)生巨大能量,由于貧混凝土與混凝土層間的摩阻力,貧混凝土開裂后反射到面板,則在對應(yīng)處產(chǎn)生了由底板至板頂?shù)臋M向裂縫。
1.2? 產(chǎn)生唧泥病害的原因分析
水泥混凝土路面面板在施工過程中,為了防止水泥混凝土板由于溫度應(yīng)力及干縮而產(chǎn)生裂縫,在水泥混凝土面板上進行人為造縫、施工縫以及瀝青路面與水泥混凝土路面的界面縫,當雨水在路面匯集、流過這些縫隙時,會通過各種方式滲透到石灰土基層頂面的“U”槽中,對所有直接接觸的石灰土結(jié)構(gòu)進行浸蝕,同時,在旱季中,會由于車輪振動真空作用成灰塵逸出,雨雪季節(jié)當滲積水“飽和”各種縫隙時,形成泥漿會從水泥混凝土面板的各種縫隙中濺出,形成唧泥現(xiàn)象。唧泥現(xiàn)象的出現(xiàn),初期會使水泥混凝土面板的受力狀態(tài),局部受變、受剪;中期造成水泥混凝土面板的局部沉陷;后期是形成大量的破碎板,破碎板的形成又一次改變了面板的受力狀態(tài),汽車的沖擊、振動明顯加大,進而形成病害的惡性循環(huán)。
1.3? 水泥混凝土路面板破壞的原因
(1)路面基層施工質(zhì)量不合要求。路面基層一般有底基層和面基層。若在施工時使用集料的級配不好、含有粘塊及有害物質(zhì)的材料來鋪筑基層、水泥用量不足等,這樣也將影響基層的質(zhì)量,路面板容易遭破壞。
(2)路面水泥混凝土板施工方面的問題。水泥混凝土面層施工,往往施工的厚度未達到設(shè)計要求;粗集料不具有良好的級配;細集料和粗集料中含泥量過高;水泥質(zhì)量不穩(wěn)定;振搗未完全密實,這樣也影響混凝土板本身的質(zhì)量,而造成損壞。
2? 水泥混凝土路面常見病害的處理及防治措施
路面是公路的重要組成部分,直接影響著人們的視覺。一旦出現(xiàn)病害,就會影響公路的行車舒適及行車安全以及美觀問題。為了減少壽命,我們必須嚴格按照施工規(guī)范進行施工。進一步提高施工質(zhì)量,以防止病害的產(chǎn)生。
2.1? 路面裂縫的處理
2.1.1? 路面縫寬較小,且間隙內(nèi)的泥沙量較少的裂縫的修補
(1)縫寬大于0.5mm的小裂縫。①用螺絲刀沿裂縫鑿開寬3mm、深2mm的三角形槽口,并用鋼絲刷,高壓氣(氣壓≥0.7MPa)清縫。②據(jù)現(xiàn)場溫度和所需的PCR凝固時間, 選定PCR配比,并進行配制。③配制好后立即用滴管或針筒滴灌PCR。④縫灌滿后,用粒徑5mm的干凈篩分砂填滿槽口,并使砂內(nèi)充滿PCR。⑤用水泥粉將表面調(diào)成與水泥混凝土路面相同的色澤。
(2)縫寬大于4mm的裂縫。由于PCR可能在硬化過程中產(chǎn)生收縮,因此在修補縫寬大于4mm的裂縫時,可直接用鋼絲刷,高壓氣(氣壓≥O.7MPa)清縫,然后用干凈砂填縫,調(diào)配并灌入PCR,最后用水泥灰調(diào)至與路面相同的顏色。
2.1.2? 對路面大裂縫的修補
在對該路面裂縫的調(diào)查中,發(fā)現(xiàn)主線與匝道出現(xiàn)較長與較寬的縱向和橫向裂縫,且受泥土污染較嚴重,此類裂縫可按下述方法修補:
(1)用電鉆每隔20cm鉆一直徑為1cm,深為24cm的孔,并將鉆出混凝土粉收集好。(2)用高壓水反復(fù)清孔,干凈后,用紙皮加蓋,自然風干至裂縫兩側(cè)混凝土完全干透,再用空壓機將裂縫內(nèi)吹干凈。(3)據(jù)現(xiàn)場溫度及所需的PCR凝固時間,選定PCR配比并配制PCR。(4)注入PCR,并用空壓機加壓,使PCR完全充滿裂縫,用級配良好的干凈細砂填孔,適當攪拌,最后用收集的混凝土粉調(diào)至與路面相近的顏色。
2.2? 水泥混泥土路面唧泥的處理對策
為了防止水泥混凝土路面唧泥,可采取以下措施:①是對未發(fā)現(xiàn)唧泥現(xiàn)象的段落,突出一個“堵”字。加強養(yǎng)護,使用灌縫料進行多次重復(fù)填堵水泥混凝土面板的各種縫隙,以防止水的滲入;②是對已發(fā)現(xiàn)唧泥現(xiàn)象但較輕的段落,突出一個“填”字。采取壓乳化瀝青的方法來進行補救;③是對于嚴重唧泥段采用灌漿加固。在水泥混凝土板中,通過注漿管,施加一定壓力將漿液均勻注入板底空隙,趕走板底、基層裂隙中的積水及空氣后占據(jù)其位置,經(jīng)人工控制一段時間后,漿液將重新凝固。
2.3? 水泥混泥土路面板破壞的防治
2.3.1? 路面施工方面
路面基層施工要嚴格按規(guī)范要求選好合格材料,保證路面基層設(shè)計厚度及頂面標高,保證壓實度,嚴格控制施工質(zhì)量。路面混凝土板施工要嚴格按規(guī)范要求選好材料及材料的級配,保證混凝土質(zhì)量并充分地密實,搞好施工縫、縮縫、脹縫的處治,防止路表水滲入路基。
2.3.2? 水泥混凝土路面板破壞后的處治
①水泥混凝土板錯臺現(xiàn)象:在接縫處產(chǎn)生的錯臺最好是鏟除,用同標號的新混凝土進行修補,并加入JK系列混凝土快速修補劑,這樣,4h后便能開放交通;也可用瀝青砂或密級配瀝青混凝土進行罩面接順;②板塊沉陷現(xiàn)象:可采用頂升施工法和灌漿施工法進行處治;③水泥混凝土板裂縫現(xiàn)象,對于較小的裂縫(縫寬小于mm)可采用粘結(jié)劑直接灌縫處理常用的粘結(jié)劑有:聚胺脂、甲凝等。對于局部性裂縫,可采用噴嘴灌漿法。對于貫通板厚的橫向裂縫,可用條帶罩面法處理;④水泥混凝土龜裂、網(wǎng)裂、剝落、磨光局部破壞現(xiàn)象:可在板表面將其破損鑿除至一定深度,而后在其上面作薄層表面處理,或局部換板進行修補并加入JK系列混凝土快速修補劑。
3? 結(jié)束語
水泥混凝土路面由于具有強度高、穩(wěn)定性好、使用壽命長、施工簡單等特點,在低等級公路中公路建設(shè)中應(yīng)用廣泛。本文分析了混凝土公路路面出現(xiàn)的幾種常見病害的成因,提出了相應(yīng)處理對策。因此應(yīng)加強質(zhì)量意識,嚴格基層和路基施工質(zhì)量、優(yōu)選水泥混凝土路面原材料、加強施工過程控制、及時對出現(xiàn)的病害進行修補,確保水泥混凝土路面正常運營。