水泥混凝土路面開裂原因及預(yù)防措施論文

1、.水泥混凝土路面開裂原因及預(yù)防措施【中文摘要】隨著道路建設(shè)的發(fā)展，道路改造修補(bǔ)的問題越來越突出。水泥混凝土路面在長期運(yùn)營過程中,不可避免地產(chǎn)生某些損傷,如混凝土開裂、破損等,這將影響到結(jié)構(gòu)的正常使用,嚴(yán)重的甚至引起交通事故及縮短結(jié)構(gòu)的使用年限.因此有必要對水泥混凝土路面進(jìn)行經(jīng)常性的維修整治,使其處于良好的工作狀態(tài)。與瀝青路面相比，水泥混凝土路面的修補(bǔ)較困難。本文結(jié)合寧通一級公路寧揚(yáng)段水泥混凝土路面的實(shí)際情況，本文結(jié)合寧通一級公路寧揚(yáng)段水泥混凝土路面的實(shí)際情況，較詳細(xì)地闡述了瀝青加鋪施工前舊混凝土路面的修補(bǔ)措施，取得了較好的效果。【英文摘要】Along with the development

2、that road constuct, the road reforms the problem of the repair more and more outstanding.The cement concrete road faces in the long-term luck camp process, producing some harms inevitably, if concrete openings, damaged etc., this will affect the normal usage of the structure, serious even cause the

3、traffic accident and shorten the usage time limit of the structure.Therefore have the necessity to face to carry on to the cement concrete road to usually maintain sexually whole cure, make it be placed in the good work appearance.Compare with the asphalt road face reading, the repair that the cemen

4、t concrete road face is more difficult.This text combine rather an a the class highway rather the actual circumstance that a cement of 揚(yáng) concrete road face, this text combine rather an a the class highway rather the actual circumstance that a ning of yang concrete road face, compared to elaborate th

5、at the asphalt adds to spread the construction the ex- repair measure that old concrete road face in detail, obtained to compare good of result.【中文關(guān)鍵詞】：水泥混凝土；路面修補(bǔ)；開裂原因； 預(yù)防措施；裂縫【英文關(guān)鍵詞】：Cement concrete ; The road faces the repair ; List the reason ; Preventfrom the measure ;【前言】隨著道路建設(shè)的發(fā)展，道路改造修補(bǔ)的任務(wù)將會越來

6、越重。許多發(fā)達(dá)國家道路建設(shè)的重點(diǎn)都在從新建道路的設(shè)計(jì)施工逐漸向現(xiàn)有道路的改造修繕轉(zhuǎn)移。 與瀝青路面相比，水泥混凝土路面的修復(fù)比較困難，可采用的大修措施有三種：加鋪瀝青混凝土面層、加鋪新水泥混凝土面層和翻修。國內(nèi)外研究表明，對于重交通水泥混凝土路面而言，最可行的改造措施是加罩瀝青混凝土面層。加罩瀝青層后，原有舊水泥板作為基層或底基層，這種復(fù)合結(jié)構(gòu)涉及剛性、柔性兩種路面結(jié)構(gòu)形式，不僅材料差異大，而且舊路路面上存在接縫及錯(cuò)臺、脫空、裂縫、唧泥等損壞現(xiàn)象，使得復(fù)合結(jié)構(gòu)中奇異部位突出，這就會在罩面層對應(yīng)于舊路路面接、裂縫的位置上出現(xiàn)反射裂縫。薄層罩面中反射裂縫的出現(xiàn)是必然現(xiàn)象，關(guān)鍵的問題是一旦出現(xiàn)反射裂

7、縫后，雖對面層使用影響不大，但水份會從裂縫中滲漏下去，加速對基層的破壞，使瀝青面層出現(xiàn)唧泥，而且出現(xiàn)濕軟地基等，加速裂縫的開裂，大大縮短罩面層的使用壽命。換句話說，所有防范措施的實(shí)施，只是盡量推遲產(chǎn)生早期反射裂縫的時(shí)間，以及一旦產(chǎn)生反射裂縫后，如何減緩其向上面層發(fā)展的速度，從而達(dá)到延長其使用壽命的目的。 國內(nèi)外大量工程實(shí)踐表明，無論是采用加筋還是應(yīng)變消散類的防裂措施，當(dāng)應(yīng)用于傳荷能力很差的舊路路面時(shí)，任何薄層罩面對防治反射裂縫都顯得無能為力。因此，治本重于治表，舊水泥混凝土路面的修補(bǔ)對加鋪改造工程成敗至關(guān)重要。目 錄摘 要-（1） 前 言-（2）概 述-（3-5）水泥混凝土路面產(chǎn)生開裂的原因-

8、（5-7） 預(yù)防水泥混凝土路面開裂的措施-（7-9） 水泥混凝土路面開裂修補(bǔ)措施-（9-12） 總 結(jié)-（13） 致 謝-（13） 參考文獻(xiàn)一、概述 二十世紀(jì)初，由于汽車的出現(xiàn)，國外首先在道路上鋪設(shè)了水泥混凝土路面。由于它具有強(qiáng)度高，耐久性好、整體性好、水穩(wěn)性好、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少、利于夜間行車、能適應(yīng)重載、通行能力大等優(yōu)點(diǎn)，五十年代以年，在我國大部分城市道路、工礦道路、停車場和機(jī)場跑道廣泛采用，并且逐年以幾千公里的速度增加。 水泥混凝土路面的使用性能在行車和自然因素的不斷作用下，可能出現(xiàn)各種類型的損壞，大體上可分為接縫破壞和路面損壞兩個(gè)方面。由于水泥混凝土路面的強(qiáng)度高，損壞后修復(fù)比較困難，而且影響交

9、通。因此對預(yù)防產(chǎn)生水泥混凝土路面裂縫就顯得尤為重要。 為了提供水泥混凝土路段改造設(shè)計(jì)工作所必需的數(shù)據(jù)和資料，首先應(yīng)對現(xiàn)有水泥混凝土路段的路面狀況進(jìn)行調(diào)查評定。根據(jù)不同的評價(jià)結(jié)果，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂?、地理位置、交通量等因素制定正確的養(yǎng)護(hù)和改建策略。 寧通一級公路寧揚(yáng)段公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為一級汽車專用公路，雙向四車道，路基寬23m，中央分隔帶1.5m。該路所處自然區(qū)劃為1a，路基干濕類型為中濕。為適應(yīng)沿線的水文地質(zhì)情況，對地下水位較高的地段，采用水泥混凝土路面形式。水泥混凝土路段的分布及結(jié)構(gòu)層情況見表1。 根據(jù)公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)規(guī)范規(guī)定的水泥混凝土路面狀況調(diào)查與評價(jià)方法,依據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)和收集的資料，對各段水

10、泥混凝土路段路面狀況進(jìn)行評價(jià),其評價(jià)結(jié)果見表2。水泥混凝土路段分布及結(jié)構(gòu)層情況表表1分 布 樁 號路面結(jié)構(gòu)層硬路肩結(jié)構(gòu)層修建年代K49+082K53+08325cm30#水泥混凝土20cm12%石灰土20cm8%石灰土1983年K59+240K65+15524cm30#水泥混凝土25cm石灰土5cm瀝青砂4.5cm瀝青貫入式31cm石灰土1985年K77+352K90+88025cm30#水泥混凝土35cm12%石灰土5cm瀝青砂4.5cm貫入瀝青24cm12%石灰土1986年調(diào)查評價(jià)匯總表表2路 段K49+082K53+083K59+082K53+083K77+352K90+880項(xiàng)目內(nèi)容調(diào)

11、查結(jié)果評價(jià)調(diào)查結(jié)果評價(jià)調(diào)查結(jié)果評價(jià)路面破損狀況PCI49.957次70.081良78.348良DBL13.17次9.64中9.7中結(jié)構(gòu)承載能力代表彎沉23次19中11良劈裂強(qiáng)度5.472良5.390良5.685良傳荷能力/2良2良平 整 度6.8差5.1差5.3差注：1.PCI-為路面狀況指數(shù)；2.DBL-為開裂率（%）；3.傳荷能力為檢測相鄰兩板塊的彎沉差；4.平整度通過3m直尺檢測；5.路面的代表彎沉值，按公式Lr=L0+計(jì)算，其中為保證率系數(shù)，一級路取2.0，即按97.7%的保證率。同時(shí)還進(jìn)行了基層承載力、基層及中央分隔帶含水量測試，測試結(jié)果表明：基層承載力比較理想；基層含水量較高的原因

12、是灌縫料損壞后沒有及時(shí)修補(bǔ)，雨水下滲，基層橫向排水不暢；中央分隔帶含水量正常。二、水泥混凝土路面產(chǎn)生開裂的原因水泥混凝土路面的損壞主要表現(xiàn)形式為裂縫，嚴(yán)重的導(dǎo)致斷裂。1從路面平面繕分為規(guī)則裂縫和不規(guī)則裂縫：規(guī)則裂縫：即在設(shè)計(jì)的縱縫、橫縫（縮縫、施工縫）底部產(chǎn)生的裂縫不規(guī)則的裂縫：即在裂縫以外產(chǎn)生的裂縫，大體可分為：橫向不規(guī)則裂縫、縱向不規(guī)則裂縫、角隅裂縫。2、從路面裂縫的橫斷面上分：可分為板頂裂縫、底部裂縫和整體斷裂。1.路基、基層的影響：(1).基層平整度差，導(dǎo)致混凝土面層厚度不勻，離散性大，在行車荷載及溫度翹曲應(yīng)力作用下，使得路面應(yīng)力集中。當(dāng)應(yīng)力超過極限強(qiáng)度時(shí)，就會在厚度薄弱處產(chǎn)生裂縫。（

13、2）地基強(qiáng)度不均勻，路基填料混雜或壓實(shí)不好，產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致混凝土板產(chǎn)生裂縫。（3）路基軟弱，未壓實(shí)，或路面基層強(qiáng)度不足，沉降量過大，混凝土板受彎產(chǎn)生裂縫。（4）半填半挖路段，填挖交接處未按要求進(jìn)行處理或處理不好，或填方部分未壓實(shí)，導(dǎo)致填方部分沉降或滑移而造成裂縫。（5）老路拓寬，新填土部分施工方法不當(dāng)，與勞碌結(jié)合不好，導(dǎo)致混凝土板產(chǎn)生裂縫。2.水泥混凝土質(zhì)量的影響：(1).不同標(biāo)號及品種的水泥混雜使用，硬化時(shí)間及收縮量不一樣同樣會形成裂縫。水泥用量過大，單純用增大水泥用量的方法來達(dá)到混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度，致使水化熱大，易發(fā)生收縮裂紋，使混凝土路面形成裂縫。（2）集料質(zhì)量的影響。集料中的雜質(zhì)含量

14、直接影響混凝土的質(zhì)量，特別是其中的有害雜質(zhì)如云母、有機(jī)質(zhì)、輕物質(zhì)、泥及石料上的包裹層等，將會削弱水泥的膠結(jié)力，延緩水泥硬化，降低混凝土的強(qiáng)度。這些雜質(zhì)均應(yīng)清除干凈再用，集料級配不良回導(dǎo)致集料間孔隙過大，水泥砂漿集中，局部收縮加大，出現(xiàn)裂縫。（3）攪拌質(zhì)量的影響。攪拌時(shí)必須按照施工配合比順序加料，并保證攪拌時(shí)間不低于規(guī)范要求，并且最長時(shí)間不得超過最短時(shí)間的3倍。攪拌時(shí)間過短，則拌合不均勻，造成面層強(qiáng)度相差過大，硬化時(shí)間及收縮量不同，從而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生；攪拌時(shí)間過長，則容易導(dǎo)致骨料破碎、離析，使和易性發(fā)生變化，影響混凝土的強(qiáng)度。（4）振搗質(zhì)量的影響。應(yīng)保證振搗器在每一位置振搗的持續(xù)時(shí)間，以拌合物停止

15、下沉，不再冒氣泡并泛出水泥砂漿為準(zhǔn)，并不宜過振。振搗不足，易使混凝土中出現(xiàn)氣孔、蜂窩，在行車荷載及自然因素作用下產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致裂縫；振搗過量，則粗骨料下沉，混凝土離析，影響其強(qiáng)度。（5）養(yǎng)護(hù)的影響?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)對其早期強(qiáng)度增長和防止收縮裂縫極為重要?；炷翝仓尚秃?，逐漸開始凝結(jié)硬化。當(dāng)空氣中相對濕度較小時(shí)，混凝土中水分就會不斷地被蒸發(fā)掉，造成混凝土由表到里逐漸失水，同時(shí)水還會阻滯混凝土的繼續(xù)硬化甚至停止硬化。如果養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，就會造成頂面失水快，收縮迅速；板底失水慢，收縮緩慢。翹曲后則可能是板產(chǎn)生裂縫。因此一定要加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，在表面手漿后盡快予以覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù)。同時(shí)必須保證養(yǎng)護(hù)的時(shí)

16、間，實(shí)際養(yǎng)護(hù)天數(shù)根據(jù)混凝土強(qiáng)度增長情況而定，一般宜為14天21天。3.養(yǎng)護(hù)劑的影響?zhàn)B護(hù)劑在道路施工中的應(yīng)用越來越多。養(yǎng)護(hù)劑凝固后所形成的薄膜可阻止混凝土中水分的蒸發(fā)，起到養(yǎng)護(hù)作用。但實(shí)際使用過程中如使用不當(dāng)，則極易產(chǎn)生混凝土裂縫。首先，因路面有一定的橫波，噴灑中養(yǎng)護(hù)劑總是由高處向低處流動。養(yǎng)護(hù)劑噴灑凝固后，一些施工單位不注意在高的一側(cè)補(bǔ)噴，造成高側(cè)部分養(yǎng)護(hù)劑偏少，兩側(cè)水分蒸發(fā)速度不同，混凝土收縮不一致，形成裂縫。其二，在拆模板后，側(cè)壁應(yīng)補(bǔ)噴。部分施工單位拆模時(shí)間過晚，過晚再噴養(yǎng)護(hù)劑實(shí)際上作用已很小。另外，有的模板是用廢機(jī)油作為脫模劑，廢機(jī)油附著在混凝土板側(cè)壁上，養(yǎng)護(hù)劑噴到油上，沒有附著力，很難

17、起到養(yǎng)護(hù)作用。側(cè)邊收縮和強(qiáng)度增長與面層不一致，易在側(cè)壁形成裂縫。4.橫向縮縫質(zhì)量的影響設(shè)置橫向縮縫是為了減小收縮應(yīng)力和翹曲應(yīng)力，縮縫主要采用假縫的形式，一般用鋸縫機(jī)進(jìn)行切割。切縫的作用是使內(nèi)應(yīng)力在切縫處產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而使裂縫在切縫處產(chǎn)生。切縫施工是混凝土施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，如不加強(qiáng)控制，極易引發(fā)裂縫。（1）切割時(shí)間。當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25%30%時(shí)，應(yīng)采用切縫機(jī)進(jìn)行切割。切縫太早，粗骨料會從砂漿中跳脫，縮縫就殘缺不整齊；切縫太晚，內(nèi)部應(yīng)力已經(jīng)產(chǎn)生，如果產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于混凝土容許值，混凝土板就會開裂。氣溫高，混凝土強(qiáng)度增長快，切割時(shí)間要提早。溫差大，切割時(shí)間也要提早。一些施工單位不注意隨

18、著外界環(huán)境的變化調(diào)整切縫時(shí)間，致使切縫時(shí)間過晚，產(chǎn)生裂縫。切縫時(shí)間一般遵循的原則是能切就切，寧早勿晚。切縫機(jī)，宜采用機(jī)型小、轉(zhuǎn)速快、振動小的，在混凝土澆筑幾小時(shí)內(nèi)即可切割。（2）切割深度。切縫深度應(yīng)控制為板厚的1/41/5。切得太深，則不規(guī)則斷裂面積過小，板間的傳荷能力難以得到保證。切得太淺，混凝土截面的強(qiáng)度削弱得不夠，難以保證斷裂在縮縫處產(chǎn)生，面層上會產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。因此，應(yīng)嚴(yán)格控制切縫的深度，既不能過深，亦不能過淺。（3）接縫料。接縫料是保證混凝土板正常使用的主要組成部分。近幾年來國內(nèi)對接縫料的研究較多，但接縫料的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及試驗(yàn)方法在現(xiàn)行規(guī)范中較少提到，只是JTJ012-9公路水泥混凝土路

19、面設(shè)計(jì)規(guī)范中對接縫料提出了技術(shù)要求。接縫處如處理不好，則極易出現(xiàn)問題。首先是接縫滲水，由于接縫材料不能與混凝土板壁緊密粘結(jié)在一起，或者接縫料施工質(zhì)量差，灌縫不飽滿，導(dǎo)致路面水滲入基層，基層軟化，混凝土板在荷載作用下出現(xiàn)裂縫。其二，如果接縫材料性能差，則雜物極易嵌入縫中，使接縫失去脹縮作用，板產(chǎn)生斷裂。小石子嵌入時(shí)，使接縫處板端應(yīng)力集中，以致接縫附近的混凝土板擠裂。5.拉桿和傳力桿的影響(1).脹縫傳力桿的質(zhì)量控制主要有兩點(diǎn)，一是傳力桿的一端應(yīng)涂瀝青，且加管套，以保證其伸縮距離；二是傳力桿必須與路面平行，以保證其伸縮方向。前者處理不好，縫端混凝土將被擠裂。后者更易于忽視，傳力桿有的安裝時(shí)即歪歪斜

20、斜。傳力桿與路面不平行，混凝土板伸縮時(shí)，傳力桿對混凝土板產(chǎn)生壓應(yīng)力，引起混凝土板拉裂。（2）橫向施工縫傳力桿。橫向施工縫傳力桿應(yīng)用光圓趕緊，且一半涂瀝青，允許滑動。在實(shí)際應(yīng)用中，許多施工單位為圖方便，經(jīng)常使用螺紋鋼，且不涂瀝青。施工縫兩邊混凝土澆筑時(shí)間不同，凝結(jié)過程中產(chǎn)生的收縮不同步，傳力桿不能伸縮，形成薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)混凝土板在荷載或自然因素作用下產(chǎn)生收縮，則在此薄弱環(huán)節(jié)處產(chǎn)生裂縫。（3）縱縫拉桿?？v縫一般有縱向縮縫和縱向施工縫兩種，兩種縱縫均應(yīng)設(shè)置拉桿。拉桿在設(shè)計(jì)上并不作為一種傳荷裝置，其主要作用是拉住相鄰板塊不讓它們分離，因而它應(yīng)能提供足夠的拉力以克服面層收縮時(shí)基層頂面所給予的摩擦力。拉桿應(yīng)

21、用螺紋鋼，長度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，以保證其與混凝土只的粘接力。并且拉桿的直徑與間距也應(yīng)得到保證。一些施工單位在施工時(shí)采用小直徑螺紋鋼，長度達(dá)不到依靠求，或者由于橫板預(yù)留孔位置不對而使拉桿間距偏大。如此，拉桿不能提供足夠的拉力，混凝土面板收縮時(shí)縱縫被拉開而形成裂縫。6.過早開放交通開放交通過早，混凝土的強(qiáng)度尚低，不足以承受行車荷載，在荷載作用下，混凝土路面產(chǎn)生裂縫。、三.預(yù)防水泥混凝土路面開裂的措施水泥混凝土路面是一種剛度大、擴(kuò)散荷載能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好的路面結(jié)構(gòu)。由于路面經(jīng)常受重交通荷載、環(huán)境條件等外部作用，致使水泥混凝土路面使用性能下降，引起路面的開裂，影響了公路運(yùn)輸?shù)男б婧托熊嚢踩?，因此，必須采取?/p>

22、施，加強(qiáng)對水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù)管理。嚴(yán)把水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)關(guān)：為了防止水泥混凝土路面的開裂，各有關(guān)部門應(yīng)認(rèn)真及時(shí)地組織設(shè)計(jì)人員和有關(guān)專家，對水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)理論及規(guī)范要求，進(jìn)行深入細(xì)致地研究和討論，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢?，環(huán)境、地形、沿線工程地質(zhì)和水文地質(zhì)，特別是交通量的組成和車輛的類別以及地方材料的供應(yīng)情況提出符合實(shí)際的軸載設(shè)計(jì)參數(shù)、路面結(jié)構(gòu)、材料組成、路基填料、碾壓方案和要求，以設(shè)計(jì)出適宜的水泥混凝土路面以及完善的排水系統(tǒng)，提出合理經(jīng)濟(jì)的水泥混凝土配比設(shè)計(jì)及要求。嚴(yán)把工程質(zhì)量施工關(guān)：水泥混凝土路面的施工，是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵，要預(yù)防混凝土路面開裂，就要切實(shí)把好施工質(zhì)量關(guān)。在施

23、工中預(yù)防開裂的措施有以下幾個(gè)方面：(1)嚴(yán)格控制混合料組成配合比，使施工配合比與設(shè)計(jì)配合比相符合。在施工中要經(jīng)常檢查骨料的級配和雜質(zhì)，發(fā)現(xiàn)所購進(jìn)的骨料級配與原試驗(yàn)級配不符時(shí)，必須及時(shí)調(diào)整施工配合比，同時(shí)還要檢查含泥量，使其不能超標(biāo)。而在施工中最應(yīng)注意的是水灰比的控制，如果水灰比忽大忽小，在攤鋪時(shí)又不注意攤鋪的均勻性，就會造成水灰比的不同片塊，在其交界結(jié)合部，由于凝固收縮率或受熱膨脹率不同，在結(jié)合部位形成裂縫和開裂的情況；如果水灰比過大，混合料便偏稀，在其凝固成型時(shí)，收縮率就大，一旦縮縫設(shè)置和施工仍按正常進(jìn)行，就會造成縮縫間距相對過長，從而易在較大的收縮應(yīng)變作用下形成裂縫，如果進(jìn)一步發(fā)展，還可以

24、形成貫通的混凝土路面開裂，因此，在施工中要嚴(yán)格把住混合料的配比關(guān)，特別是水灰比這一關(guān)。(2)施工中嚴(yán)格把住材料關(guān)，是保證混凝土質(zhì)量的前提。材料是構(gòu)成混凝土路面的主體，如果由于施工中管理不嚴(yán)，購進(jìn)材料質(zhì)量低劣，那么這樣的材料組成的混凝土路路面的彎拉應(yīng)力就達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，很容易在施工期間產(chǎn)生不規(guī)則斷裂，或在使用過程出現(xiàn)更多的病害。(3)在施工中水泥混凝土必須振搗均勻密實(shí)。如果水泥混凝土振搗不均勻，將造成水泥混凝土的密實(shí)度不均勻。在密度小的區(qū)域內(nèi)混凝土路面下部多成蜂窩和空洞狀，形成了承受應(yīng)力的薄弱部位或區(qū)域，從而易使路面產(chǎn)生開裂。(4)在混凝土澆筑過程中，要始終保持施工作業(yè)的連續(xù)性，一旦出現(xiàn)間斷作業(yè)

25、，必須設(shè)置一道施工縫，并布置傳力桿，以防止因不設(shè)施工縫而出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。(5)施工中及時(shí)正確地切縫是預(yù)防開裂的有力措施。當(dāng)水泥達(dá)到終凝后，水泥混凝土即告凝固成型，這時(shí)水泥混凝土體收縮變形也在不斷進(jìn)行，并產(chǎn)生了較大的拉應(yīng)力，當(dāng)混凝土路路面與基層之間的摩擦力大于這個(gè)成型凝固產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力時(shí)，在混凝土路面承受拉應(yīng)力最薄弱的位置就會被拉斷而產(chǎn)生開裂。而如果能夠及時(shí)準(zhǔn)確地切縫，就能引導(dǎo)混凝土路面凝固收縮力在切縫處規(guī)則拉斷路面，從而避免在其他位置產(chǎn)生開裂。根據(jù)河北省的具體情況，切縫深度約為板厚的14，同時(shí)切縫的時(shí)間也要及時(shí)，一定要在產(chǎn)生最大收縮應(yīng)力之前切縫，才能有效。在混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到11MPa時(shí)，抹

26、面后約3小時(shí)左右，就可以進(jìn)行切縫，它可以比較有效地引導(dǎo)裂縫在預(yù)定的切縫位置上斷裂，故避免了不規(guī)則的開裂。(6)在基層施工中，使基層表面平整，也是預(yù)防混凝土路面開裂的一個(gè)措施。當(dāng)基層表面凹凸不平，不僅會使路面與基層間的摩擦力增大，而且使路面下面的摩阻力形成不均勻的片狀區(qū)，這樣在不均勻片狀區(qū)的邊緣部位和摩阻力集中的區(qū)域就最容易形成開裂；另一方面，當(dāng)基層標(biāo)高低時(shí)，澆筑的混凝土路面就偏厚，而切縫深度又是按正常板厚實(shí)施的，這樣在混凝土凝固過程中產(chǎn)生的拉應(yīng)力的作用下，就會在路面相對比較薄的部分產(chǎn)生不規(guī)則裂縫，因此把基層的標(biāo)高控制準(zhǔn)確，表面平整光滑是預(yù)防開裂的一個(gè)措施。(7)在施工中盡量避免產(chǎn)生較大的溫差效

27、應(yīng)。溫差效應(yīng)過大或突變，容易造成混凝土路面強(qiáng)度形成的不同步。當(dāng)氣溫高時(shí)，上部強(qiáng)度的形成比下部要慢。在這樣的情況下，路面強(qiáng)度的形成不同步，容易出現(xiàn)翹曲變形，一旦有不規(guī)則裂縫發(fā)生就會使強(qiáng)度較低部位拉斷開裂，形成不規(guī)則開裂，所以在施工中要注意盡量避免在溫差大天氣或大風(fēng)天氣施工，或者當(dāng)混凝土澆筑完畢后立即采用遮陽、灑水、噴灑養(yǎng)護(hù)劑等措施，使混凝土體的表面始終保持潮濕，確保晝夜溫差不至太大，以預(yù)防路面斷裂。(8)正確地在縱坡變化處、平曲線及構(gòu)造物結(jié)合部設(shè)置脹縫，是預(yù)防開裂的有力措施?？v坡變化處、平曲線及構(gòu)造物結(jié)合部都是應(yīng)力應(yīng)變集中的位置，在此處設(shè)置脹縫，是減少或釋放應(yīng)力應(yīng)變的最佳方案，它可以大大降低在此

28、處的開裂率。(9)正確安裝傳力桿可以防止開裂。傳力桿的安裝必須遵照規(guī)范要求，按設(shè)計(jì)進(jìn)行，使傳力桿與道路中心線及路面平行。如果傳力桿安裝偏斜，則在傳力過程中會將混凝土頂破，從而形成裂縫而開裂。(10)在混凝土路面底面與基層頂面間設(shè)置滑動層，減少路面與基層間的摩阻力，這樣可以防止路面被拉斷。當(dāng)基層表面與混凝土路面底面的摩阻力很大，混凝土路面收縮和膨脹不宜自由滑動時(shí)，就使板內(nèi)的拉應(yīng)力增加，此時(shí)基層的裂縫也極容易反射到混凝土路面上而形成開裂?；瑒訉釉O(shè)置形式一般有：(1)在基層上灑瀝青透層油；(2)設(shè)1厘米厚的砂子(或?yàn)r青砂)滑動層；(3)用塑料薄膜設(shè)置滑動層。以上方法也可以組合使用。(11)嚴(yán)格控制開

29、放交通的時(shí)間，加強(qiáng)養(yǎng)生和養(yǎng)護(hù)。水泥混凝土路面澆筑完畢后必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可開放交通，并對其及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)生、灑水，清掃，確保混凝土路面濕潤、整潔，防止因缺水養(yǎng)生而產(chǎn)生干縮裂縫或開裂。(12)混凝土路面要在切縫處埋置接縫板，并在接縫板位置上再行切縫，這是預(yù)防混凝土早期開裂的有效措施。接縫板的高度是混凝土板厚的23，并應(yīng)在基層頂面放置，這樣就在此處形成了最薄弱條件，當(dāng)混凝土路面產(chǎn)生拉應(yīng)力時(shí)，裂縫就在此處產(chǎn)生，從而避免了混凝土路面的早期開裂四 水泥混凝土路面開裂修補(bǔ)措施 根據(jù)本路段的實(shí)際情況和公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)規(guī)范的要求，及近年來在對舊水泥混凝土路面進(jìn)行修補(bǔ)改造中出現(xiàn)的新工藝、新材料,提出適合于本

30、路段修補(bǔ)措施。4.1幾種常見病害的處理4.1.1脫空脫空板塊的判定綜合以下四種方法判斷脫空板塊：(1)下雨之后唧泥的板塊一律視為脫空板塊；(2)測定全線板塊的彎沉值，以2km為一段，按97.7%的保證率計(jì)算該段的代表彎沉，實(shí)測彎沉值大于該段的代表彎沉值的板塊很有可能板下脫空。(3)人站在板邊接縫處，當(dāng)重型車輛駛過時(shí)，能感覺到兩板之間相對垂直位移；(4)當(dāng)重車行過，人站在板邊能聽到空洞聲。脫空板處理方法將舊板破碎、運(yùn)走，清掃基層；用15#貧混凝土修復(fù)松散基層(如有松軟的素淤泥塊，還應(yīng)挖坑切槽，直到堅(jiān)硬基層)，基層表面要平整，并具有一定的橫坡坡度，然后重新澆筑30#混凝

31、土板。處理舊板換新板應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：破碎機(jī)械建議不用沖擊錘，因其沖擊力對周圍板塊基層有振動影響，最好用人工配合空壓機(jī)，小型鑿巖機(jī)也可；新澆的混凝土板塊的強(qiáng)度不小于原來板塊的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，其材料要求、配合比、施工工藝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等應(yīng)符合有關(guān)設(shè)計(jì)與施工規(guī)范的規(guī)定要求；行車道與超車道之間縱縫內(nèi)的傳力桿鋼筋，應(yīng)以予保留或恢復(fù)；橫縫(脹縫或縮縫)中的拉桿鋼筋也應(yīng)保留；連續(xù)換板也應(yīng)對應(yīng)于舊板留出縱、橫縫；混凝土配比中需加入早強(qiáng)劑。4.1.2開裂對于有貫穿全板的縱、橫、斜向裂縫的板塊，也按脫空板的方式處理。即破碎舊板清運(yùn)走碎塊清掃基層處理基層澆30#混凝土新板養(yǎng)生開放臨時(shí)交通。4.1.3角隅斷裂、接縫碎裂導(dǎo)致角隅斷

32、裂、接縫碎裂的原因絕大部分由于局部基層不夠穩(wěn)定、軟弱，有的還出現(xiàn)坑洞，少數(shù)是因?yàn)榘搴穸炔粔?。處理辦法：圍繞裂縫按一定長和寬用切割機(jī)切割成矩形，破碎清除碎塊，目測基層，若基層板體性差，則下挖基層，直至板體性好的層面。然后如脫空板方法一樣，澆筑新混凝土，與原有道面平齊。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),4km段、6km段和1345段的換板率分別為23.3%、4.8%和2.5%。4.1.4傳荷能力差的接縫對于相鄰兩板彎沉差0.06mm的接縫，在接縫兩邊各50cm進(jìn)行全深度切割，清除切割的舊板，目測基層，老基層板體性差，則下挖至板體性好的層面，用15#貧混凝土修復(fù)基層，然后澆筑30#混凝土與原有道面平齊。4.1.5錯(cuò)臺對

33、于K49+082K53+083段的錯(cuò)臺不予處理，因?yàn)樵摱渭愉亴又杏?8cm厚的二灰結(jié)石作為補(bǔ)強(qiáng)層，可以消除對錯(cuò)臺的影響。對于揚(yáng)州境內(nèi)的兩段，錯(cuò)臺1cm的可不予處理；錯(cuò)臺1cm的板塊，可以將錯(cuò)臺高出的一側(cè)的板塊邊緣3050cm范圍內(nèi)，按斜度削平至下沉板邊緣平齊，用人工鑿平較為方便。經(jīng)實(shí)地修補(bǔ)發(fā)現(xiàn),錯(cuò)臺嚴(yán)重的大多位于橋頭兩端的縱坡上，且95%的錯(cuò)臺是沿行車方向成臺階狀(見圖1)。4.1.6其它形式其它一些非結(jié)構(gòu)性破壞，如表面起皮、露骨、剝落、麻面等，由于其只影響到原有路面行車舒適性，而當(dāng)對老路進(jìn)行改建、舊混凝土路面做基層時(shí)，這些形式的損壞對整個(gè)路面結(jié)構(gòu)承載力和行車舒適性影響甚小，故而不予特殊處理。

34、4.2對實(shí)測單點(diǎn)彎沉值的控制舊混凝土板塊除了對常規(guī)的結(jié)構(gòu)性病害的處理之外，針對老路加鋪結(jié)構(gòu)層進(jìn)行改造的特殊要求，還要對單點(diǎn)實(shí)測彎沉加以嚴(yán)格控制。根據(jù)國內(nèi)外多年來對舊水泥混凝土路面加鋪改造的經(jīng)驗(yàn)，對于防治反射裂縫的結(jié)構(gòu)層，無論是加筋的還是應(yīng)力消散類的,都是針對水平向位移，而各種措施對于豎向位移都不能起到根治的作用。豎向位移的彎沉值到底控制為多大,才能達(dá)到既解決問題又經(jīng)濟(jì)可行,目前尚無指標(biāo)可參照。因此，本次改造中大膽提出豎向位移由舊水泥混凝土板塊的單點(diǎn)實(shí)測彎沉值控制，對板塊進(jìn)行逐板地毯式測量調(diào)查，逐板把關(guān)控制進(jìn)行修補(bǔ)。4.2.1彎沉控制指標(biāo)南京段彎沉控制指標(biāo)(單位0.01mm)：(1)單點(diǎn)實(shí)測彎沉

35、值Lr20,不予處理；(2)單點(diǎn)實(shí)測彎沉值20Lr40,鉆孔壓漿處理；(3)單點(diǎn)實(shí)測彎沉值Lr40,則按脫空板處理，整板破碎，處理基層，新澆混凝土板塊。揚(yáng)州段彎沉控制指標(biāo)(單位0.01mm)：(1)單點(diǎn)實(shí)測彎沉值Lr14,不予處理；(2)單點(diǎn)實(shí)測彎沉值位于14Lr40,鉆孔壓漿處理；(3)單點(diǎn)實(shí)測彎沉值Lr40，則按脫空板處理，整板破碎,處理基層，再新澆混凝土板塊。4.2.2板塊編號，彎沉測量壓漿之前，必須對原有板塊進(jìn)行逐板編號、登記；然后檢測彎沉，每塊板檢測四個(gè)點(diǎn)。測量工具：后軸軸載10t的黃河牌載貨汽車，5.4m長的貝克曼梁彎沉儀,百分表。測點(diǎn)布置：對于剛性路面，又是一級公路雙幅四車道，根

36、據(jù)公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程要求，最好再用另一套貝克曼梁，對第一套貝克曼梁的三腳支點(diǎn)進(jìn)行修正。為了便于大面積測量，經(jīng)選點(diǎn)測量、驗(yàn)證比較，選用圖2、圖3所示方法為本次舊水泥混凝土路面的測定方法。4.2.3壓漿路面壓漿工藝得益于橋梁的后張法預(yù)應(yīng)力的施工工藝，近十幾年，經(jīng)過各地交通部門的摸索、研究,已經(jīng)由不成熟走向成熟。本次改造采用的施工工藝如下：(1)布孔:呈梅花型，每板5孔，第一次壓漿后經(jīng)測定彎沉值還在壓漿值范圍內(nèi)的，則需第二次布孔和壓漿，布孔則集中在不滿足條件的孔位附近補(bǔ)12孔。(2)鉆孔：用5cm鉆頭鉆孔，深度要求超過板厚(板厚為24cm)，一般為3035cm，安排有專人量深，并記錄。(3)臨

37、時(shí)封孔:大面積流水作業(yè)，各種施工車輛來往不斷，鉆好的孔需臨時(shí)封孔，以防雜物進(jìn)入。(4)預(yù)埋法蘭螺帽:為了壓漿管槍頭能固定于壓漿孔口上，形成整體，有足夠的壓力壓漿，先在孔口內(nèi)壁埋上法蘭螺帽是必不可少的一步。粘結(jié)劑采用環(huán)氧樹脂，現(xiàn)場調(diào)配。普通工人封孔時(shí)間約為2min/孔。應(yīng)注意的是，預(yù)埋上螺帽后，需繼續(xù)封上孔，以防雜物落入。環(huán)氧樹脂2d后即可達(dá)到強(qiáng)度。(5)清孔:用空氣高壓槍，插入壓漿孔中，吹出雜物。機(jī)械配備：一般一臺發(fā)電機(jī)組放置于一臺手扶拖拉機(jī)上，配備一根高壓氣槍，兩臺壓漿機(jī)。(6)壓漿:壓漿采用沖程式壓漿機(jī)，壓力由壓力表指示，一般能穩(wěn)定在2MPa左右(由于封孔好，有時(shí)壓力可達(dá)3MPa)，約1m

38、in。壓漿關(guān)鍵是要壓漿槍頭與板塊上的壓漿孔能聯(lián)接牢固，不漏漿，保證壓漿壓力，聯(lián)接示意圖如圖4。當(dāng)壓力在2MPa，且達(dá)1min后，關(guān)閉壓力閥，則灰漿回流到回流槽，用提桶接住，倒回灰漿缸中。(7)封孔養(yǎng)生：壓漿后，應(yīng)立即用木塞封孔，養(yǎng)生3d后，才能開放交通。壓漿期間應(yīng)注意車輛通行，一般保留硬路肩作為施工通道。(8)灰漿配比：根據(jù)公路交通施工特點(diǎn)和壓漿工作的特殊性,漿液應(yīng)具備下列特點(diǎn)：初凝時(shí)間長,施工和易性好，早期強(qiáng)度高，不發(fā)生收縮，避免再次造成收縮。(9)第二次壓漿：經(jīng)第一次壓漿后3d，再次測單點(diǎn)彎沉值，對于彎沉值大于14或20的點(diǎn)，用紅漆直接標(biāo)記于板塊角上，鉆孔組根據(jù)標(biāo)記進(jìn)行補(bǔ)孔，重復(fù)上面的壓漿

39、過程。第二次壓漿布孔和壓漿時(shí)應(yīng)仔細(xì)，重點(diǎn)把關(guān)掌握，以保證效果。經(jīng)第二次壓漿后，所有板塊統(tǒng)計(jì)合格率達(dá)95%以上。4.3灌縫板塊維修好后，還得對板塊之間縱、橫縫用嵌縫料充填，以防雨水及雜物下滲。經(jīng)考察，目前國內(nèi)較為成功的是QF-94型水泥混凝土路面嵌縫料。該料組成：石油瀝青、PVC樹脂為基料，適量的改性劑，輔以必要的添加劑，在特定條件下配制而成，屬加熱施工式。優(yōu)點(diǎn)：(1)該灌縫料具有防水性、粘結(jié)性、彈塑性、熱穩(wěn)定性、低溫柔性、抗嵌入性和耐久性；(2)使用方便,不污染環(huán)境。使用方法：現(xiàn)場開箱,將料裝入專用施工機(jī)具加熱箱中,加熱溫度為130140。技術(shù)性能指標(biāo)見表3。嵌縫料技術(shù)性能指標(biāo)表表3項(xiàng)目名稱單位技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品性能指標(biāo)高彈低彈G型D型針入度0.1mm90508448流動度Mm