公路水泥路面養(yǎng)護(hù)病害研究

水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)與病害的研究ABDC水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)的內(nèi)容水泥混凝土路面病害的現(xiàn)象與原因病害的處治措施與工程實(shí)例病害的預(yù)防措施TableofContents目錄水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)的內(nèi)容1.日常巡查、小修、養(yǎng)護(hù)2.周期性的灌封3對(duì)路面發(fā)生的病害及時(shí)進(jìn)行處理4.按周期有計(jì)劃地安排中修、大修、改擴(kuò)建項(xiàng)目，提高道路的技術(shù)狀況。路面的日常養(yǎng)護(hù)經(jīng)常巡視檢查，及早發(fā)現(xiàn)缺陷，查明原因，清除障礙物，保持路面良好。周期性的灌封養(yǎng)護(hù)的重點(diǎn)在于接縫，使接縫保持完好，表面平順，行車不顛跳。對(duì)路面病害及時(shí)處理有計(jì)劃的安排中修及大修水泥混凝土路面病害的現(xiàn)象與原因斷裂路面板內(nèi)的應(yīng)力超過混凝土強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)橫向、縱向、斜向或板角的拉斷或折斷裂縫。嚴(yán)重時(shí)，裂縫交叉而使路面板破裂成碎塊。斷裂原因原因是多方面的，如板太薄或輪載過重和作用次數(shù)過多，板的平面尺寸太大，地基下沉過量或不均勻下沉使板底脫空失去支撐，施工養(yǎng)護(hù)期間收縮應(yīng)力過大或混凝土強(qiáng)度不足等。斷裂原因也可能是由于地震所造成的斷裂碎裂在接縫附近數(shù)十厘米范圍內(nèi)的板因受擠壓而碎裂。脹縫內(nèi)的滑動(dòng)傳力桿排列不正或不能正?；瑒?dòng)，縫隙內(nèi)有混凝土搭連或落入堅(jiān)硬的雜屑等，使路面板內(nèi)的伸脹受到阻礙，在接縫處邊緣部分產(chǎn)生較高的擠壓應(yīng)力而剪裂成碎塊。碎裂拱起混凝土路面板在膨脹受阻時(shí)，接縫兩側(cè)的板突然向上拱起。拱起原因這主要是板收縮時(shí)接縫縫隙張開，填縫料失效，硬物嵌滿縫隙，致使板受熱膨脹時(shí)產(chǎn)生較大的熱壓應(yīng)力，從而出現(xiàn)這種縱向屈曲失穩(wěn)現(xiàn)象。唧泥車輛行經(jīng)接縫或裂縫時(shí)，由縫內(nèi)噴濺出稀泥漿的現(xiàn)象稱為唧泥。唧泥原因在輪載的頻繁作用下，基層產(chǎn)生塑性變形累積而同混凝土板脫離接觸，水分沿縫隙下滲而積聚在脫空的間隙內(nèi)，又在輪載作用下積水變成有壓水，并同基層內(nèi)浸濕的細(xì)料混攪成泥漿，再沿縫隙噴濺出來。錯(cuò)臺(tái)錯(cuò)臺(tái)是指接縫或裂縫兩側(cè)路面板端部出現(xiàn)的豎向相對(duì)位移。錯(cuò)臺(tái)原因橫峰處傳荷能力不足，車輪經(jīng)過時(shí)相鄰板端部會(huì)出現(xiàn)撓度差，使沿縫隙下滲的水帶著基層被沖蝕的碎屑向后方板下運(yùn)動(dòng)，把該板抬起。脹縫下部填縫板與上部縫槽未能對(duì)齊，或脹縫兩側(cè)混凝土壁面不垂直，使縫旁兩端在伸脹擠壓過程中，會(huì)上下錯(cuò)位而形成錯(cuò)臺(tái)。病害的處治措施與實(shí)例裂縫的修補(bǔ)水泥混凝土路面裂縫型式多樣,處治時(shí)要根據(jù)具體情況采用相應(yīng)的技術(shù)措施?？p寬不足0.5mm的非擴(kuò)展性表面裂縫,采用壓注灌漿法;裂縫的修補(bǔ)局部性裂縫,且縫口較寬時(shí),采取擴(kuò)縫灌漿法;裂縫的修補(bǔ)對(duì)貫穿全厚的裂縫,采用條帶罩面法。裂縫的修補(bǔ)對(duì)裂縫寬度大于3mm的裂縫,用環(huán)氧樹脂與固化劑攪拌均勻后直接灌注。接縫的修補(bǔ)接縫施工時(shí),為保證清縫質(zhì)量,對(duì)雜物充填較多的縱縫,必須用切縫機(jī)切割,其它縫也應(yīng)用鐵鏟對(duì)雜物和老化的填料進(jìn)行清理,然后用高壓氣體吹凈。接縫的修補(bǔ)對(duì)加熱型填縫材料,按規(guī)定進(jìn)行熔化,使其具有較好的流動(dòng)性,加熱溫度不宜過高、過低,時(shí)間不宜過長,以避免材料老化或流動(dòng)性較差。接縫的修補(bǔ)用黃油槍或扁嘴鐵壺沿縫方向均勻澆灌加熱后的填縫料至縫填滿為止(不宜過高或過低),灌縫深度至少應(yīng)大于1.5cm。接縫的修補(bǔ)灌縫應(yīng)在路面干燥及路面板下沒有積水時(shí)進(jìn)行,保證填料與縫壁粘接牢固且不被高壓水剝離、擠出。接縫的修補(bǔ)根據(jù)填縫料性質(zhì),做好施工交通控制工作,待填縫料冷卻后開放交通(一般需30min),以免其被行車粘掉。堅(jiān)持周期性養(yǎng)護(hù),根據(jù)填料有效使用壽命,對(duì)全部構(gòu)造縫進(jìn)行全面清縫和普灌,其后每年入冬和雨季之前進(jìn)行補(bǔ)灌,保證構(gòu)造縫全部密封。局部修補(bǔ)對(duì)出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)的板塊,先采用壓漿調(diào)整,恢復(fù)平順,調(diào)整后仍有高差,且錯(cuò)臺(tái)量小于10mm,可用建筑磨平機(jī)打磨掉高出的部分或人工鑿除高出部分,鑿除(打磨)寬度一般為10～30cm。局部修補(bǔ)錯(cuò)臺(tái)量大于10mm的,在低的一側(cè)用瀝青砂或細(xì)粒式瀝青碎石襯平,襯補(bǔ)長度按高差的1～2%,也可用聚合物水泥砂漿薄層修補(bǔ)。修補(bǔ)前應(yīng)用鋼絲刷將原路面清理干凈。局部修補(bǔ)大面積麻面、露骨、平整度差等結(jié)構(gòu)性病害,常采用瀝青混凝土罩面處理,處理厚度應(yīng)大于2.5cm,罩面前要對(duì)破碎板及整個(gè)路面進(jìn)行修補(bǔ)和壓漿處理。一般的麻面可不作處理,只對(duì)露骨嚴(yán)重部分作整段處理,可用聚合物砂漿作薄層處理。破碎板塊修補(bǔ)采取換板方式處理水泥混凝土路面嚴(yán)重破碎板,即挖除整塊破碎板,然后澆筑水泥混凝土,板厚與原面板厚度一致,但一般不宜小于24cm,否則可采用鋼筋混凝土進(jìn)行修復(fù)。破碎板塊修補(bǔ)板角斷裂等破損采用局部修補(bǔ)方式,即對(duì)板角斷裂的部分漸除成正方形或矩形,在原板壁上加裝傳力桿后,在鑿除位置澆筑混凝土。其具體工藝流程為:板塊破碎、鑿除→基底清理→補(bǔ)設(shè)拉桿、傳力桿→混凝土拌和及運(yùn)輸→鋼筋網(wǎng)制作→混凝土澆筑→接縫設(shè)置→養(yǎng)生。板塊脫空處治技術(shù)路面使用期間出現(xiàn)的裂縫、破碎板兒乎都與板底脫空有關(guān)。即使一些當(dāng)時(shí)看來既沒有破碎又沒有裂縫的板塊,其板底仍可能存在脫空,這種病害較隱蔽,但其危害性卻非常之大。板塊脫空處治技術(shù)在路面修復(fù)中,若脫空板不處理,即使加鋪層達(dá)到20cm以上,也無法防止反射裂縫的出現(xiàn)。板底脫空可使用鉆孔壓漿法處理,此法是借鑒后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的孔道壓漿原理,在混凝土面板底部有脫空處鉆孔,通過孔洞利用高強(qiáng)壓力將流質(zhì)材料壓入脫空空隙,流質(zhì)材料凝固后產(chǎn)生一定的強(qiáng)度,對(duì)面板產(chǎn)生均勻承托的作用,進(jìn)而達(dá)到穩(wěn)固板塊的目的。加鋪瀝青層加鋪瀝青層是舊水泥混凝土路面有效的補(bǔ)強(qiáng)措施之一,不僅提高了路面的承載能力,消除了原有接縫處易產(chǎn)生卿泥、斷裂、脫空等多種病害的不利影響,同時(shí)也提高了路面平整度和抗滑能力,改善了路面使用性能,提高了路面服務(wù)水平,目前在城市道路水泥混凝土路面維修工程中逐漸推廣應(yīng)用。加鋪瀝青層水泥路面病害預(yù)防措施水泥路面病害的預(yù)防，必須增強(qiáng)對(duì)水泥混凝土路面技術(shù)性能的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)三個(gè)方面工作，從源頭抓好。設(shè)計(jì)方面我國在水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)計(jì)算理論中，盡管考慮了溫度疲勞應(yīng)力等因素。但設(shè)計(jì)的板厚依然較薄，難以承受巨大的沖擊破壞動(dòng)能。在實(shí)際應(yīng)用中，重視應(yīng)力計(jì)算，而對(duì)水泥混凝土路面的典型結(jié)構(gòu)的研究和實(shí)際觀測(cè)的較少。因此在水泥混凝土路面設(shè)計(jì)中，應(yīng)該由靜力學(xué)向動(dòng)力學(xué)發(fā)展。在充分考慮沖擊動(dòng)荷載對(duì)路面的作用后，適當(dāng)提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)厚度，以適應(yīng)我國公路不斷增長的交通量的需要；在軟基路段，橋頭下挖路段和填挖路段交換頻繁的路基上必須深挖進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)并增加相應(yīng)的預(yù)算；其次，水泥混凝土路面基層要達(dá)到支撐穩(wěn)固的要求，必須解決基層耐沖刷和彎沉均勻性問題，即要選用適合本地區(qū)氣候特點(diǎn)和交通量要求的基層材料類型，合理地設(shè)計(jì)性能優(yōu)良且適宜攤鋪的集料級(jí)配；在對(duì)高填方軟基和臺(tái)背填土進(jìn)行認(rèn)真處置的基礎(chǔ)上，如果可預(yù)見沉降變形過大，可采用薄層瀝青混凝土或砌塊的過度路面形式；待沉降穩(wěn)定后，再施工永久混凝土路面板；在路基基層下，地下水位高和多雨地區(qū)，應(yīng)考慮設(shè)計(jì)一定厚度的滲透排水砂礫墊層。嚴(yán)寒地區(qū)應(yīng)綜合考慮設(shè)計(jì)排水和防凍墊層。同時(shí)，保證接縫質(zhì)量是防止水泥混凝土路面破壞的關(guān)鍵，根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件脹縫盡量做長，因此在接縫設(shè)計(jì)中應(yīng)選用合理的接縫型式和優(yōu)良的填縫材料。施工方面合理地選擇原材料，嚴(yán)格控制材料質(zhì)量是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)水泥混凝土路面設(shè)計(jì)和使用要求的前提，科學(xué)，準(zhǔn)確地進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)，生產(chǎn)穩(wěn)定、均勻的混凝土是保證水泥混凝土路面質(zhì)量的關(guān)鍵；推廣使用機(jī)械施工方式是解決好水泥混凝土路面面板質(zhì)量的有利措施，傳力桿、拉桿的規(guī)格、位置、間距必須符合設(shè)計(jì)要求，與接縫側(cè)壁垂直，與路面板和路面中心線平行。嵌縫處的混凝土因嵌縫板和傳力桿的影響一般很難一次澆注成型，不易振搗密實(shí)，致使接縫處的混凝土強(qiáng)度偏低，為此應(yīng)加強(qiáng)接縫和板角處的振搗；板塊成型后，根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁貤l件及時(shí)切割和嚴(yán)格養(yǎng)生，避免因切割不及時(shí)出現(xiàn)整體斷裂或養(yǎng)生不及時(shí)水泥混凝土在水化作用下出現(xiàn)空隙，造成強(qiáng)度不足應(yīng)盡量斷交施工，如有困難非斷交施工，現(xiàn)場(chǎng)便道一定要平整，避免有大的坑槽和石塊，以免造成混凝土板在初凝期因行車振動(dòng)造成板體斷裂；當(dāng)路線縱坡超2%時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整攤鋪，一定要順著上坡方向進(jìn)行攤鋪。以免因塌落度問題造成板體細(xì)小的橫縫和板體斷裂，拆除模板一定要注意避免碰掉板角以免造成對(duì)稱的啃邊?；鶎邮┕r(shí)，應(yīng)將基層材料集中進(jìn)行廠拌，并采用攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪，待基層整平壓實(shí)后，嚴(yán)格進(jìn)行養(yǎng)生，防止基層出現(xiàn)干縮或溫縮裂縫；為減少路基土的壓實(shí)變形，增加路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性，必須認(rèn)真進(jìn)行壓實(shí)，特別是要加強(qiáng)路堤邊部碾壓，使路堤橫向的密度盡可能均勻；也不要將兩種材料性質(zhì)差異甚大的路堤相接，而需要設(shè)置一個(gè)不太長的過渡段，在橋頭或其他構(gòu)造物與一般路堤相接處，應(yīng)進(jìn)行加載，甚至超載預(yù)壓加快地基沉降，在可能的條件下，采用透水性砂礫填筑臺(tái)背后的路堤，減少開放交通后的填土沉降。養(yǎng)護(hù)管理方面水泥混凝土路面的局部損壞，如不及時(shí)、有效地加以修復(fù)，往往會(huì)引起損壞迅速發(fā)展，其中最經(jīng)常也是最不能忽視的工作就是隨時(shí)清掃和接縫的養(yǎng)護(hù)對(duì)混凝土路面必須經(jīng)常清掃，不讓路面上有碎石及其他硬物，免受車輪反復(fù)碾壓而破壞路表面造成麻面的產(chǎn)生為防止接縫的失效必須及時(shí)更換已老化或損壞的填縫料，使接縫填料保持良好的狀況，以防止泥土、砂子、石子、水等進(jìn)入接縫內(nèi)，從而導(dǎo)致路面的破壞，對(duì)路面裂縫及早期病害，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)處理，防止形成進(jìn)一步的破壞還必須重視路面排水系統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)，加大資金投入配套完善修建邊溝等排水系統(tǒng)，經(jīng)常疏通路面排水設(shè)施，防止水通過接縫或裂縫對(duì)路面造成破壞。公路的養(yǎng)護(hù)、管理部門，除了日常的養(yǎng)護(hù)工作外，應(yīng)定時(shí)組織進(jìn)行路況調(diào)查，及時(shí)制定養(yǎng)護(hù)工作計(jì)劃，確定養(yǎng)護(hù)內(nèi)容，規(guī)范養(yǎng)護(hù)工作，提高養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍素質(zhì)和機(jī)