水泥混凝土路面的防護(hù)與維修

1、水泥混凝土路面的防護(hù)與維修本論文主要對(duì)水泥混凝土路面的施工與防護(hù)進(jìn)行闡述。 本論 文針對(duì)水泥混凝土路面在行駛荷載與自然因素作用下， 可能產(chǎn)生 裂縫、拱起、錯(cuò)臺(tái)等損傷以及對(duì)路面的防護(hù)中常見的路面破損及 成因，提出了相應(yīng)的維修措施。一、水泥混凝土路面破損原因分析 混凝土路面破損形式的分類方法很多 , 文中將其分為兩大 類:1) 接縫破損 ;2) 混凝土路面板破損。 破損性質(zhì)分為功能性破損 和結(jié)構(gòu)性破損兩個(gè)方面 , 對(duì)主要的破損形式提出了解決的方法和 養(yǎng)護(hù)措施。1、接縫處破損錯(cuò)臺(tái)錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象常常與唧泥、 填縫料喪失、 路基的不均勻變形等密 切相關(guān)。 1)填縫料的喪失會(huì)造成路面水的滲入 , 在車輛荷載的作

2、 用下,產(chǎn)生唧泥 ,隨著唧泥的連續(xù)不斷發(fā)生 ,路基游離土被不斷帶 走,路基表面標(biāo)高不斷降低 , 產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)。 2)路基若處理不好 , 如壓 實(shí)程度不一致 ,則會(huì)隨著通車時(shí)間的增長(zhǎng) , 不均勻沉降和變形也 會(huì)增加 , 也可產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)。錯(cuò)臺(tái)的特點(diǎn)是橫向接縫兩側(cè)路面板出現(xiàn) 了豎向相對(duì)位移。擠碎和拱起在橫向接縫 , 特別是脹縫兩側(cè)數(shù)十厘米范圍內(nèi) , 由于脹縫內(nèi) 的滑動(dòng)傳力桿位置不正確、 滑動(dòng)端的滑動(dòng)功能失效、 施工時(shí)脹縫內(nèi)部有混凝土搭連、使用期間脹縫內(nèi)落入堅(jiān)硬雜屑等原因, 阻礙了板的增長(zhǎng) , 使混凝土在膨脹時(shí)受到較高的擠壓應(yīng)力 , 當(dāng)該應(yīng)力 超過(guò)混凝土的抗剪強(qiáng)度時(shí) , 板即發(fā)生剪切擠碎。混凝土板在受熱 膨

3、脹而受阻時(shí) , 某一接縫兩側(cè)的板突然向上拱起。這是由于混凝 土板收縮時(shí)縫隙張開 , 填縫料失效 , 堅(jiān)硬碎屑等不可壓縮材料塞 滿縫隙,使板在膨脹時(shí)產(chǎn)生較大的壓應(yīng)力 , 從而出現(xiàn)縱向壓曲失 穩(wěn)。脫空和唧泥脫空是面板與基層之間存在一定間隙 , 其往往伴隨唧泥的發(fā) 生和發(fā)展而出現(xiàn)。唧泥是在車輛荷載作用下 , 板下基層的細(xì)粒材 料從接縫或裂縫處與水一同噴出 ,致使板體與基層逐步脫空 , 并 在接縫或裂縫附近常有污跡存在。 水泥混凝土路面唧泥是由車輛 荷載作用下 , 面板接縫、裂縫和板邊下部產(chǎn)生的水和細(xì)粒土混合 物的強(qiáng)制性位移造成的 , 唧泥往往是錯(cuò)臺(tái)、短板、接縫附近短板 等病害的誘因。填縫料的失效、損

4、壞使用一段時(shí)間后常常會(huì)出現(xiàn)填縫料剝落、 擠出、老化碎裂現(xiàn) 象。填縫料的損壞其主要原因是更換填料不及時(shí)。2、混凝土板本身破損磨損和露骨其原因是 :1）混凝土澆筑后養(yǎng)護(hù)不及時(shí)或養(yǎng)護(hù)日期不足。2）收水抹面時(shí)過(guò)早掃毛或采用低標(biāo)號(hào)的礦渣水泥。3）施工途中路表面砂漿層遭到雨水沖刷 , 表面水分增大。 裂縫與折斷其原因是 :1）基礎(chǔ)濕軟 , 強(qiáng)度不均勻 , 或基層有明顯脫空。2）板分段太長(zhǎng) ,當(dāng)板收縮時(shí) , 板與基礎(chǔ)間的摩阻力引起的拉 應(yīng)力或溫度坡差所產(chǎn)生的翹曲應(yīng)力與行車荷載所引起的應(yīng)力之 和, 超過(guò)了混凝土的抗拉強(qiáng)度。3）材料質(zhì)量不好或施工不良 , 混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。二、路面養(yǎng)護(hù)1、水泥混凝土路面

5、的養(yǎng)生（1）養(yǎng)生方式選擇 滑模攤鋪混凝土路面施工規(guī)模大、 速度快， 宜采用噴灑兩種 兩層養(yǎng)生劑或噴灑一層養(yǎng)生劑，再加蓋塑料薄膜保濕的養(yǎng)生方 式。在雨季或養(yǎng)生用水充足的情況下， 也可采用覆蓋砂、 舊麻袋、 草袋、草簾、稻草等灑水養(yǎng)生方式。因養(yǎng)生面積過(guò)大、過(guò)多，不 宜使用圍水養(yǎng)生方式。晝夜溫差大的地區(qū)，路面攤鋪后 3d 內(nèi)應(yīng) 采取保溫防裂措施。（2）噴灑養(yǎng)生劑養(yǎng)生 采用噴灑養(yǎng)生劑養(yǎng)護(hù)時(shí)， 噴灑養(yǎng)生劑的厚度應(yīng)足以形成完全 封閉的薄膜，噴灑應(yīng)均勻，厚度一致，噴灑后的表面不得有顏色 差異，噴灑劑量應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定。單獨(dú)采用一種養(yǎng)生劑養(yǎng)生時(shí)， 保水率應(yīng)達(dá)到90%以上。對(duì)保水率達(dá)不到要求的養(yǎng)生劑，應(yīng)再 加蓋塑

6、料薄膜或噴兩層不同養(yǎng)生劑， 第一層宜用對(duì)表面有硬化作 用的水玻璃養(yǎng)生劑，第二層可采用其他不易被水沖刷的養(yǎng)生劑。 對(duì)易被雨水沖刷的和對(duì)混凝土路面強(qiáng)度有影響的養(yǎng)生劑不能使 用。養(yǎng)生劑噴灑時(shí)間通過(guò)試驗(yàn)確定， 噴灑養(yǎng)生劑宜在混凝土表面 泌水完畢后進(jìn)行， 當(dāng)水泥混凝土路面泌水較多時(shí)， 應(yīng)延遲噴灑養(yǎng) 生劑的時(shí)間，待泌水基本結(jié)束后再噴灑養(yǎng)生劑。（3）蓋塑料薄膜養(yǎng)生采用加蓋塑料薄膜的養(yǎng)生方式時(shí)， 其厚度要合適， 寬度應(yīng)大 于覆蓋面60 cm。在兩條薄膜對(duì)接時(shí)，對(duì)接長(zhǎng)度應(yīng)不小于 40cm 塑料薄膜在路面上應(yīng)加細(xì)土或砂蓋嚴(yán)實(shí)，防止被風(fēng)吹破或掀走。 塑料薄膜覆蓋養(yǎng)生的優(yōu)點(diǎn)是保水徹底， 費(fèi)用較省，但易被風(fēng)刮破， 也易

7、被人揭走， 應(yīng)對(duì)處于養(yǎng)生期間的路面派專人巡查薄膜的覆蓋 情況。發(fā)現(xiàn)破損或掀掉的情況，及時(shí)進(jìn)行覆蓋。（4）覆蓋灑水濕養(yǎng)生 如用砂、舊麻袋、草袋、草簾、稻草等灑水濕養(yǎng)生時(shí)，要及時(shí)灑水， 在任何氣候條件下， 均應(yīng)保證覆蓋物在養(yǎng)生期間始終處 于潮濕狀態(tài)，并由此確定每天灑水遍數(shù)。（5）養(yǎng)生時(shí)間 應(yīng)根據(jù)混凝土彎拉強(qiáng)度增長(zhǎng)情況而定， 養(yǎng)生時(shí)間以混凝土彎拉強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度的 80%為宜，一般宜為1421d,不 得少于14d。摻粉煤灰的水泥混凝土路面應(yīng)加強(qiáng)濕養(yǎng)養(yǎng)生。養(yǎng)生時(shí)間應(yīng)不小于 28d。（6）養(yǎng)生期保護(hù) 混凝土路面板在養(yǎng)生期間和填縫前，應(yīng)禁止人、畜、車輛通 行，在達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 40%，撤除養(yǎng)生覆蓋物

8、后，方可允許行人 通行。在確需通行的平面道口， 路面養(yǎng)生期間， 應(yīng)搭建臨時(shí)便橋。2、養(yǎng)護(hù)對(duì)策水泥混凝土路面的養(yǎng)護(hù)對(duì)策，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有路面使用質(zhì)量情 況、公路性質(zhì)、等級(jí)和交通量等因素，結(jié)合當(dāng)?shù)丶夹g(shù)經(jīng)濟(jì)水平、 氣候條件，適時(shí)地提出改善、大、中、小修的對(duì)策和優(yōu)先順序。 有條件的宜用水泥混凝土路面管理系統(tǒng)進(jìn)行輔助決策。 養(yǎng)護(hù)對(duì)策 應(yīng)符合下列要求：（1）路面綜合評(píng)定指標(biāo)（ SI ）為優(yōu)、良、壞板率在 5%以下 的路段， 宜以日常養(yǎng)護(hù)為主， 局部修補(bǔ)一些對(duì)行車安全有影響的 板塊。（2）路面綜合評(píng)定指標(biāo)（SI）為優(yōu)、良、壞板率在5%-15% 的路段，除正常的程序進(jìn)行保養(yǎng)維修外， 已安排大中修進(jìn)行處治； 對(duì)路面綜

9、合評(píng)定指標(biāo)（SI）為中、差，壞板率在 15%-50%必 須安排大中修進(jìn)行處治。（ 3）壞板率在 50%以上的路段，必須進(jìn)行改善。（ 4）優(yōu)先順序的主要考慮原則為：路線行政等級(jí)高的先于 路線行政等級(jí)低的； 交通量大的先于交通量小的； 路面使用質(zhì)量 差的先于路面使用質(zhì)量好的； 在相同條件下， 在壞板率大者為先?；炷涟辶芽p的保養(yǎng)方法：對(duì)寬度在3 mm以下的非擴(kuò)展依據(jù)以上原則，經(jīng)綜合考慮后選定優(yōu)先順序。3、路面的保養(yǎng)水泥混凝土路面經(jīng)常性養(yǎng)護(hù)工作， 主要是清掃路面上的沙石 和其他堆積物、 面板接縫填縫料的修理， 防止和減少混凝土路面 板的損壞。水泥混凝土路面經(jīng)常性養(yǎng)護(hù)工作，可以歸結(jié)為“四勤”和 “四要

10、”。（1）水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)中“四勤”為：勤掃路面要經(jīng)常清掃， 保持清潔。 尤其是對(duì)于丟棄在 路面上的石料、 金屬等硬物應(yīng)及時(shí)掃除， 以免行使在路面上的車 輛碾壓摩擦路面而引起破損。在與其他不同種類路面連接的地 方，或在平交道口， 容易把砂石、 泥土帶到路面上， 應(yīng)勤加清掃。勤灌混凝土路面的保養(yǎng)重點(diǎn)在接縫處。 混凝土面板的 伸縮縫以及縱縫等縫隙是路面使用質(zhì)量的薄弱環(huán)節(jié)， 要在不同季 節(jié)及時(shí)填充或鏟除多余的填縫料，保持接縫完好，表面平順，行 車不顛跳。 當(dāng)氣溫下降接縫擴(kuò)大有空隙時(shí)， 宜選擇在當(dāng)?shù)貧鉁刈?低時(shí)灌縫填隙。 填隙前要清除已老化的填隙料和接縫內(nèi)雜物， 在 灌填縫料。 當(dāng)氣溫上升填隙料擠出

11、縫外時(shí)， 應(yīng)將擠凸出的填縫料 鏟除，并防止泥、砂土擠壓進(jìn)接縫內(nèi)，影響板的正常伸縮。填縫 料要與路面齊平，以保持接縫的完好，表面平順，行車舒適。填 縫料宜23年更換一次。性裂縫，用低粘性瀝青或環(huán)氧樹脂等材料灌注； 如為擴(kuò)展性裂縫， 則沿裂縫鑿槽，注入灌縫材料。勤削一一高于路肩的土或路肩草應(yīng)經(jīng)常削，以防路肩積 水，一般每季度應(yīng)削一次。勤疏兩側(cè)邊溝應(yīng)及時(shí)疏通，特別是暴雨之后， 丘陵山丘公路更應(yīng)注意，以防雨水沖軟基礎(chǔ)或沖毀路基邊坡。(2)水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)中“四要”為：要配備必要的交通、 養(yǎng)護(hù)工具。 一般水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù) 道班管養(yǎng)線路比較長(zhǎng)，需要配備足夠的交通、養(yǎng)護(hù)工具。要抓好公路綠化。 公路綠化是

12、水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)的一個(gè) 重要組成部分，主要是植被、整枝、刷白和治蟲等。要配合好公路劃線。 公路標(biāo)線既為行車安全服務(wù)，又增加公路的美觀。要協(xié)助搞好路政管理工作。三、路面的維修錯(cuò)臺(tái)的處理混凝土路面錯(cuò)臺(tái)的修補(bǔ)應(yīng)根據(jù)錯(cuò)臺(tái)程度采取不同的修補(bǔ)方 案。1)當(dāng)錯(cuò)臺(tái)輕微即高度較小時(shí)( hw 5 mmr 10 mm),可采用切 削修補(bǔ)法 , 使用帶偏頭的風(fēng)鎬 , 均勻地將高起處鑿下去并與鄰板 齊平。當(dāng)錯(cuò)臺(tái)嚴(yán)重即錯(cuò)臺(tái)高度較大時(shí) ( h 15 mm),應(yīng)采用鑿低 補(bǔ)平修補(bǔ)法，將低下去的一側(cè)水泥板鑿除 1 cm2 cm,使用快凝 修補(bǔ)料填平 , 修補(bǔ)長(zhǎng)度按錯(cuò)臺(tái)高度 1%的坡度計(jì)算 , 如圖 1 所示。2）錯(cuò)臺(tái)另一種簡(jiǎn)

13、易的修補(bǔ)方法為直接在低側(cè)局部鋪筑瀝青 混凝土 , 其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單且能很快開放交通 , 不失為一種急救方法 , 在城市道路混凝土路面修補(bǔ)中應(yīng)用較多 , 其缺點(diǎn)是影響美觀。路面板拱起處治當(dāng)脹縫的上部被硬物阻塞 , 縫兩旁的板體因受熱伸長(zhǎng)而把板 拱起時(shí) , 應(yīng)立即用大切割機(jī)將板拱起的部分切除 , 使相鄰板放平 , 并在縫隙內(nèi)灌填縫料。路面板脫空、唧泥的處治較有效的唧泥處治方法是板下封堵壓漿 （ 也稱灌漿 ）, 即對(duì)混 凝土板下和基層、墊層中的細(xì)小孔隙進(jìn)行灌漿 , 其主要目的是恢 復(fù)對(duì)路面結(jié)構(gòu)的支承。灌漿時(shí)要施加一定壓力 , 但同時(shí)壓力又不 能過(guò)大以免使路面板抬高。 板下封堵壓漿的關(guān)鍵技術(shù)是壓漿材料 的

14、選擇和配制 ,壓漿量的估計(jì)和壓漿孔的布置 , 以及灌漿效果的 檢測(cè)。灌漿法的施工工藝流程如圖 2 所示接縫維修1. 填縫料的填補(bǔ)填縫料通常采用聚氯乙烯膠泥或?yàn)r青橡膠等 , 在夏季要將擠 出的填料鏟平 ,保證接縫的完好 , 表面平順。冬季要及時(shí)增補(bǔ)或更 新填縫料 , 使縫隙填料保持飽滿不滲水 , 無(wú)碎屑雜物等不可壓縮 的材料進(jìn)入。2. 接縫的維修1）接縫的修復(fù)采用灌漿法 ,該方法常用的粘結(jié)材料有 : 聚氨 酯、聚硫環(huán)氧樹脂等高分子化學(xué)粘結(jié)材料。2）修補(bǔ)工藝。a. 直接灌入法。 使用于施工中產(chǎn)生的混凝土收縮縫。 在未通 車前,一旦發(fā)現(xiàn)混凝土板出現(xiàn)裂縫 , 可用此材料灌縫。b.更換法。在實(shí)際施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，斷板采用的最普遍的方 法是更換法 , 其是指將部分或整塊混凝土板全部鑿除 , 再對(duì)基層 進(jìn)行處理后重新澆筑的方法。更換法工作量大 , 較為費(fèi)工費(fèi)時(shí) , 而且維護(hù)期影響交通 , 但技術(shù)可靠 , 因此目前在裂縫維修中廣泛 采用?？锥?、坑槽的維修1）先將孔洞鑿成形狀規(guī)則的直壁坑槽 ;2）用鋼絲刷將損害處的塵土、碎屑清除 ;3）用KS快硬砂漿或小石子超早強(qiáng)混凝土進(jìn)行填補(bǔ)；4）噴撒