水泥混凝土老路面沖壓后的裂縫治理

******北段路面恢復(fù)工程路面裂縫防治方法的研究與應(yīng)用【摘要】裂縫是公路路面工程的一種病害，也是一種通病，在各種路面工程中很難避免。裂縫的危害很大，首先裂縫的產(chǎn)生直接使路面結(jié)構(gòu)層發(fā)生斷裂破壞，其次裂縫的產(chǎn)生，大大削弱結(jié)構(gòu)層的防水性，使路面結(jié)構(gòu)層及其基層受雨水滲入、浸泡、凍脹，引起大面積的破壞，嚴(yán)重影響路面的使用壽命。在******北段恢復(fù)工程中，從施工的各個(gè)環(huán)節(jié)入手，通過(guò)“發(fā)現(xiàn)裂縫現(xiàn)象、分析裂縫原因、研究防治措施、采取綜合治理層層防治”的工作方法治理，在路面裂縫治理方面取得了明顯的效果?！娟P(guān)鍵詞】路面裂縫防治方法研究應(yīng)用工程概況本段北起宿州***界方店子，起點(diǎn)樁號(hào)***，南至***縣***街道，終點(diǎn)樁號(hào)***，總長(zhǎng)39.27公里。原路面均為水泥混凝土路面。其中K823+330至K860+607.09段原路面寬12米，設(shè)計(jì)路基寬15米，路面寬12米。K860+607.09至K862+603段原路面寬15米，設(shè)計(jì)路基寬18米，路面15米。本段經(jīng)六處鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道，街道設(shè)計(jì)為“白加白”路面，其余路段為“白加黑”路面改造，即原水泥混凝土路面維修后沖擊碾壓，攤鋪一層22cm厚水穩(wěn)，做AC-20瀝青混凝土下面層，再做AC-13瀝青混凝土上面層。施工過(guò)程裂縫研究及治理在沖壓施工、水穩(wěn)施工、瀝青攤鋪等各個(gè)施工環(huán)節(jié)中，認(rèn)真對(duì)待裂縫，采取層層防治、綜合治理的處置辦法治理。水泥混凝土老路面沖壓后的裂縫治理（1）老路面沖壓后發(fā)現(xiàn)異常裂縫原設(shè)計(jì)沖壓采用五邊形沖擊壓路機(jī)，控制標(biāo)準(zhǔn)為：=1\*GB3①?zèng)_壓遍數(shù)，要求沖壓15~20遍。=2\*GB3②沉降量，沖壓15遍后，每?jī)杀闄z測(cè)一次沉降值，差值小于5mm為收斂控制指標(biāo)，此時(shí)可停止沖壓。=3\*GB3③當(dāng)量回彈模量，沖壓后的面層頂面當(dāng)量回彈模量均應(yīng)大于175MPa，如按照彎沉控制則均應(yīng)大于107（0.01mm）。=4\*GB3④裂縫分布要求，大致呈網(wǎng)狀分布，且不大于60×60cm的破碎快。=5\*GB3⑤較大裂縫處置，寬度大于1mm的裂縫用熱瀝青灌縫。實(shí)際施工中，采用了5YT23沖擊壓路機(jī)，開(kāi)始沖壓行駛速度7~9Km/h，壓密階段行駛速度9~12Km/h。根據(jù)施工檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，沖壓遍數(shù)、沉降量、回彈模量均能滿足設(shè)計(jì)要求，但裂縫分布與設(shè)計(jì)上的描述有區(qū)別，局部裂縫寬度與以往施工出現(xiàn)的寬度不同。部分路面裂縫不是呈網(wǎng)狀分布，而是呈線性分布。主要是縱向裂縫，裂縫較寬且連續(xù)（最大裂縫寬35mm），主要分布在老路面邊緣1.5m位置。橫向裂縫較少，且不明顯。（2）、分析異常裂縫產(chǎn)生的原因這種裂縫的狀況，對(duì)以后施工的路面結(jié)構(gòu)層極易產(chǎn)生反射裂縫，要避免反射裂縫的產(chǎn)生，首先要分析這種縱向的、連續(xù)的、較寬的裂縫產(chǎn)生的原因。=1\*GB3①通過(guò)裂縫處的深挖觀察，我們使用挖掘機(jī)在幾處具有代表性的裂縫處，深挖觀察。發(fā)現(xiàn)裂縫兩側(cè)老路基不同：靠路中的路基強(qiáng)度較好，土體硬度較高。靠邊緣的強(qiáng)度較低，土體相對(duì)較松。土體顏色也不一樣，靠路中的顏色較淺，可以判斷土體的含水量較小，靠邊緣的土體顏色較深，土體的含水量較大。通過(guò)幾處的深挖觀察判斷：老路以前進(jìn)行了兩側(cè)加寬改建，不同時(shí)期修建的路基，施工工藝不同，土體沉降的程度不同。在沖壓時(shí)較大的沖擊力使不同的路基產(chǎn)生不同的變形，變形的較大差異會(huì)使新老路基分界處產(chǎn)生較大的剪力，使土體及老路面瞬時(shí)產(chǎn)生斷裂。=2\*GB3②查找歷史資料，分析老路狀況。本路段在2000年以前路面寬僅為9m，2000年老路改建時(shí)，分別在9m路面兩側(cè)各拓寬1.5米，形成現(xiàn)在的12m路面。由于老路幫寬施工及施工工藝設(shè)備較差，幫寬處的路基質(zhì)量較差。這也與上面的深挖觀察分析的結(jié)果一致。=3\*GB3③現(xiàn)場(chǎng)路基調(diào)查，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，老路基虧坡現(xiàn)象嚴(yán)重，很多路段路基寬度不夠。由于路基寬度不足，沖壓時(shí)強(qiáng)大的沖擊力使路基及邊板產(chǎn)生橫向滑移，產(chǎn)生裂縫。經(jīng)過(guò)分析總結(jié)：異常裂縫主要是由幫寬路基與老路基在沖壓時(shí)產(chǎn)生變形差，從而產(chǎn)生較大的剪力產(chǎn)生的，部分是由于老路基寬度不足沖擊力產(chǎn)生橫向滑移產(chǎn)生的。（3）裂縫的處治。由于老路面沖壓后的沉降量、當(dāng)量回彈模量均符合設(shè)計(jì)要求，可以判斷沖壓后路基的強(qiáng)度及穩(wěn)定性沒(méi)有問(wèn)題，沖壓后的路基使用沒(méi)問(wèn)題。異常裂縫是由老路基狀況決定的，但為了避免反射裂縫的產(chǎn)生，異常裂縫要進(jìn)行全面、徹底處治。按照原設(shè)計(jì)圖紙要求，大于1mm的裂縫用熱瀝青灌縫的處理方法處理異常裂縫顯然不妥當(dāng)，熱瀝青處理只能起到防水作用，對(duì)防治反射裂縫沒(méi)有多大效果。要想徹底處治異常裂縫，首先要有效消除過(guò)大裂縫。我們采用了水泥漿摻減水膨脹劑對(duì)大裂縫注漿處理，裂縫上下注漿飽滿，裂縫表面人工抹平。另外為了減少裂縫兩側(cè)板塊的不均勻沉降引進(jìn)的反射裂縫，對(duì)異常裂縫加鋪玻纖格柵，寬1m，對(duì)相鄰裂縫，玻纖格柵合并處理。（二）水穩(wěn)施工裂縫的防治（1）裂縫產(chǎn)生的預(yù)測(cè)第一層水穩(wěn)：反射裂縫。由于本路段水穩(wěn)路段均是白改黑路段，在原水泥混凝土上沖壓，沖壓后施工水穩(wěn)。雖然老路面沖壓后進(jìn)行了全面的裂縫治理，但反射裂縫只會(huì)大量的減少，不可能全面消滅。這些裂縫會(huì)對(duì)第一層水穩(wěn)產(chǎn)生一定程度的反射裂縫。2、車損裂縫。2009年1月國(guó)家開(kāi)始逐步取消了政府還貸二級(jí)公路收費(fèi)站，***宿懷段收費(fèi)站也于2009年3月撤銷，大量的超載車輛駛?cè)氡卷?xiàng)目，特別是蚌埠市發(fā)電廠超級(jí)運(yùn)煤車的通過(guò)，更是將促進(jìn)裂縫的產(chǎn)生。一輛車重150~180T，一過(guò)就是一二十輛一個(gè)車隊(duì)。對(duì)第一層水穩(wěn)將產(chǎn)生重大損害。3、收縮裂縫。水穩(wěn)由于含有水份，水份蒸發(fā)，體積收縮，極易造成收縮裂縫。另外晝夜溫差產(chǎn)生的溫縮，或多或少的會(huì)使水穩(wěn)產(chǎn)生一定的裂縫。正常的施工路段也消除不了這種病害，通常幾十米就會(huì)出現(xiàn)一道橫向的收縮裂縫。由于第一層水穩(wěn)存在這三種裂縫，裂縫出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多一些，裂縫數(shù)量會(huì)多一點(diǎn)。第二層水穩(wěn)：1、反射裂縫應(yīng)該較少。由于第二層水穩(wěn)離原路面較遠(yuǎn)，中間有第一層水穩(wěn)阻斷或是緩沖，且第一層水穩(wěn)頂均要求進(jìn)行裂縫治理。2、車損裂縫有所減少。由于是第二層水穩(wěn)，水穩(wěn)頂?shù)膹澇烈鹊谝粚拥男?，重載車通行時(shí)，水穩(wěn)層變形小。對(duì)水穩(wěn)造成的損傷也會(huì)減少。3、收縮裂縫依然。施工中只有通過(guò)降低水泥劑量，控制級(jí)配，控制含水量，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，推遲放行的措施來(lái)減少收縮的裂縫的產(chǎn)生。還是無(wú)法從根本上消除裂縫病害。（2）裂縫的防治=1\*GB3①優(yōu)化水穩(wěn)配合比。在保證水穩(wěn)強(qiáng)度的情況下，水泥劑量走底限，盡量控制在4.0%~4.5%之間，不能低于4.0%，也不能高于4.5%。低于4.0%則取芯合格率較差，高于4.5%則強(qiáng)度較高，易出現(xiàn)較多裂縫。在保證水穩(wěn)密實(shí)度的情況下，盡量減小石粉用量，石粉用量偏大，收縮性大，也會(huì)產(chǎn)生過(guò)多裂縫。=2\*GB3②加強(qiáng)水穩(wěn)養(yǎng)護(hù)。水穩(wěn)施工后，要進(jìn)行封閉、覆蓋、保濕養(yǎng)護(hù)，覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)做少保證7天。封閉養(yǎng)護(hù)至少保證1個(gè)月，放行越遲越好，水穩(wěn)前期對(duì)車載很敏感，過(guò)早放行，車載因素會(huì)使水穩(wěn)產(chǎn)生過(guò)多裂縫。=3\*GB3③及時(shí)噴灑透層。透層一方面起防水作用，另一方面在水穩(wěn)早期起保濕作用，使水穩(wěn)強(qiáng)度充分提高。=4\*GB3④水穩(wěn)裂縫早發(fā)現(xiàn)早防治。水穩(wěn)放行后，出現(xiàn)透層脫落及裂縫現(xiàn)象要早治理。透層脫落要及時(shí)使用封層修補(bǔ)，避免便面松散而產(chǎn)生裂縫。水穩(wěn)裂縫出現(xiàn)后，首先要采用灌縫處理措施，使用密封膠灌縫，裂縫較大的(明顯的)先擴(kuò)縫、清縫后再灌縫。第一層水穩(wěn)頂裂縫灌縫后，鋪設(shè)玻纖格柵擴(kuò)散荷載應(yīng)力，裂縫較多的采用滿鋪處理。（3）灌縫及土工織物治理的具體方法1、密封膠封縫技術(shù)。怎樣消除裂縫的影響呢？既要考慮將裂縫彌合，又要考慮彌合的穩(wěn)定性、耐久性。密封膠是一種比較好的處理材料，它有強(qiáng)大的粘著性，能與混合料牢固的粘結(jié)；它在常溫及低溫下有較高的彈性，可隨著裂縫的脹縮而發(fā)生彈性變形，始終保持其密封作用；另外還有著優(yōu)異的耐久性，能保證長(zhǎng)期性能穩(wěn)定；這樣就能長(zhǎng)期、有效地封閉了水穩(wěn)層的裂縫。使用方法：封閉裂縫處理路段，將路面清掃干凈；將裂縫進(jìn)行擴(kuò)縫處理，使用手拿小型切割機(jī)，沿裂縫兩側(cè)切割，縫寬達(dá)到5mm以上，深度不小于30mm；用森林滅火器將縫內(nèi)灰塵吹除干凈，把密封膠加熱到1800C，通過(guò)自制漏斗將其灌入到裂縫內(nèi)，密封膠將深入到裂縫內(nèi)部及粘著在裂縫兩側(cè)的混合料上。2、土工織物治理裂縫的出現(xiàn)，除了會(huì)直接對(duì)上一層結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生反射裂縫外，還有可能在車輛荷載的作用下產(chǎn)生差異變形或差異震動(dòng)，使裂縫處產(chǎn)生較大的剪力而導(dǎo)致上面結(jié)構(gòu)層的斷裂。使用土工織物主要是平衡應(yīng)力分布，減少差異變形、減少差異震動(dòng)，聚酯玻纖布還能阻斷裂縫反射。=1\*alphabetica、玻纖格柵。第一層水穩(wěn)頂面裂縫灌縫處治后，鋪設(shè)玻纖格柵。單道裂縫使用1m寬的玻纖格柵，沿縫鋪設(shè)，并列2道縫以上的，合并處理。第二層水穩(wěn)攤鋪的前一天，將施工路段封閉并清掃干凈；將玻纖格柵平鋪，使用水泥釘多點(diǎn)固定，鋪設(shè)平直無(wú)褶皺。=2\*alphabeticb、聚酯玻纖布。第二層水穩(wěn)頂面裂縫灌縫處治后，瀝青混凝土下面層施工前鋪設(shè)聚酯玻纖布。單道裂縫使用1m寬的聚酯玻纖布，沿縫鋪設(shè)，并列2道縫以上的，合并處理。瀝青混凝土下面層施工的前一天，封閉施工路段，清掃路面，必須保證裂縫鋪設(shè)處徹底清潔；沿裂縫鋪設(shè)處噴灑粘結(jié)材料熱瀝青（或SBS瀝青)，將聚酯玻纖布平鋪在粘結(jié)材料上，一邊鋪一邊拉直，一邊使用毛刷或簡(jiǎn)易滾子將其粘牢，盡量保證不褶皺（如發(fā)生褶皺或打折現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)用刀具劃開(kāi)，壓實(shí)，以保證聚酯玻纖布與粘結(jié)層良好粘結(jié)）；在鋪設(shè)的玻纖布上噴灑熱瀝青，把其包裹在熱瀝青內(nèi)，增強(qiáng)韌性及防水性，避免施工時(shí)產(chǎn)生損壞；攤鋪瀝青混凝土，將其融入瀝青混凝土底部。三、裂縫治理效果:第