水泥混凝土路面破損及其修復(fù)研究_工程管理

1、水泥混凝土路面破損及其修復(fù)研究隨著我國 經(jīng)濟 建設(shè)和 交通 運輸業(yè)的 進展 ，大路交通量越來越大，超載現(xiàn)象和重載車輛也越來越多，隨之而來水泥混凝土路面板破損的現(xiàn)象也越來越嚴(yán)峻，路面修復(fù)已成為很多大路部門越來越關(guān)注的問題。本文首先分析討論了舊水泥混凝土路面破損的產(chǎn)生緣由，并提出了幾種可供選擇的修復(fù)方案，提出采納鋼纖維混凝土路面加鋪層做修復(fù)罩面，并介紹了加鋪鋼纖維混凝土路面的施工要點。1 引起水泥混凝土路面破損的緣由1.1 水是引起水泥混凝土路面病害產(chǎn)生的直接外因筑路先治水，水是大路工程和大路養(yǎng)護工作中首先必需解決好的一個主要問題，是水泥混凝土路面早期病害引發(fā)的一個直接外因。每到春、冬季節(jié)，由于地

2、表水的滲入，地下水位的上升，直接轉(zhuǎn)變路基的濕度，使路面的強度降低，路基的承載力下降，從而導(dǎo)致路面病害的產(chǎn)生，一場大雨和幾場連綿陰雨過后，路面便開頭小面積的裂縫，繼而消失大面積的松散、翻漿、坑槽等現(xiàn)象。1.2 超限超載車輛是水泥混凝土路面早期病害產(chǎn)生的潛在外因大路運輸車輛的超限超載是大路水泥混凝土路面早期病害產(chǎn)生的又一個主要外因。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計：車輛超限重量的增大和其對路面的損害是呈幾何倍數(shù)增長的，超限10%的貨車對道路損壞會增加40%，一臺超載2倍的車輛行駛一次，對大路的損害相當(dāng)于不超載車輛行駛16次，一臺36噸的超載車輛對道路毀壞程度相當(dāng)于9600輛1.8噸重汽車對道路的破壞，超限超載車輛對

3、路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞造成路面網(wǎng)裂、變形、松散、沉陷和坑槽。1.3 路面設(shè)計、施工不合理和不規(guī)范路面設(shè)計、施工不合理和不規(guī)范是水泥混凝土路面早期病害產(chǎn)生的內(nèi)因。一是路面結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，瀝青面層結(jié)構(gòu)選用不當(dāng)，混合料類型不合理。二是路面基層(底基層)補強厚度設(shè)計不當(dāng)，導(dǎo)致瀝青面層產(chǎn)生早期病害，如龜裂、松散，局部沉陷等。三是路面施工不規(guī)范，材料把關(guān)不嚴(yán)，施工機具陳舊不配套，使得瀝青混合料的協(xié)作比設(shè)計、拌和勻稱性、壓實度、平整度都達不到規(guī)范要求，從而導(dǎo)致面層松散、裂縫等病害。1.4 路面初期養(yǎng)護不準(zhǔn)時、得當(dāng)水泥混凝土路面面層初期養(yǎng)護準(zhǔn)時得當(dāng)會延長水泥混凝土路面的使用年限，否則會縮短其使用年限。由于養(yǎng)護資金不

4、足或管養(yǎng)體制不明確，從而消失重建輕養(yǎng)的現(xiàn)象，有些地方，特殊是現(xiàn)在的通鄉(xiāng)通村水泥混凝土路面，有的大路修好一年以后，從來沒有人去養(yǎng)過，更談不上初期養(yǎng)護。2 水泥混凝土路面破損的修復(fù)方案水泥混凝土路面的翻修對修復(fù)破損混凝土路面是簡潔易行的，但需大量擊碎舊路面、振實路基、重新鋪設(shè)基層和面層，工作量大，施工期間交通難以維持，而且以前對部分地段也進行過翻修，效果均不抱負(fù)。所以抱負(fù)的修復(fù)方案如下：首先按一般混凝土加鋪層 計算 加鋪層厚度：鋼纖維混凝土加鋪層采納一般混凝土加鋪層厚度的0.550.65倍;連續(xù)配筋混凝土加鋪層采納一般混凝土加鋪層厚度的0.9倍，且厚度還應(yīng)滿意加鋪層最小厚度的規(guī)定。一般混凝土加鋪層

5、厚度h的確定，采納等剛度原則，按分別式加鋪層的結(jié)合條件，將雙層混凝土板換算成等效單層混凝土板計算其荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力，然后計算舊混凝土板與加鋪層底面的應(yīng)力。當(dāng)舊混凝土路面的應(yīng)力和加鋪層的應(yīng)力都滿意規(guī)范要求時，則加鋪層厚度h確定，否則重新計算。假設(shè)對該路段進行24h的交通量調(diào)查，將汽車軸載換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下的次數(shù)Ns=125 n/d，設(shè)計使用年限為20年，交通量年平均增長率為14%，舊水泥混凝土路面板的彎拉強度fem=4.3MPa，彎拉彈性模量Ee=28×103 MPa，基層頂面當(dāng)量回彈模量Et=87.83MPa。經(jīng)計算，一般混凝土加鋪層厚度h=17cm，故連續(xù)配筋混凝土加鋪層厚度h

6、a=0.9×h= 16cm;鋼纖維混凝土加鋪層厚度ha=0.6×h=11cm。其次，從鋼纖維混凝土的性質(zhì)和作用功能上分析。鋼纖維混凝土是在水泥混凝土中摻入肯定數(shù)量的低碳鋼或鋼纖維，是一種纖維型與顆粒型相混合而成的復(fù)合材料，通過兩者之間的界面作用成為一體，在受力過程中兩種材料各施所長，顯著地提高了混凝土各項性能指標(biāo)。而且鋼纖維混凝土路面也可用一般混凝土路面的施工方法來鋪設(shè)、振搗和抹平，不需要特別的機械，施工簡易。綜合比較，采納鋼纖維混凝土加鋪層是最佳方案。3 鋼纖維混凝土加鋪層的施工要點混凝土路面板質(zhì)量的好壞，很大程度上取決于 施工質(zhì)量。鋼纖維混凝土路面施工時，除應(yīng)滿意一般混

7、凝土路面施工的一般要求外，還應(yīng)留意：3.1 舊路面的檢查與整修對舊路面中嚴(yán)峻破裂、裂縫連續(xù) 進展 的板，擊碎清除，重新澆筑混凝土。為防止舊水泥混凝土板的裂縫向上反射，先將舊路面清掃潔凈，再按1.01.5kg/m2的標(biāo)準(zhǔn)涂一層瀝青，并在其上加鋪一層厚度勻稱油毛氈作隔離層。3.2 材料試驗和混凝土協(xié)作比協(xié)作比要保證鋼纖維混凝土有較大抗彎強度，以滿意結(jié)構(gòu)設(shè)計對抗壓強度與抗折強度的要求及施工的和易性。為保證施工時混合料質(zhì)地勻稱、不離析，集料宜采納連續(xù)級配，粗集料最大粒徑不宜大于20mm。鋼纖維長度宜為2560mm，直徑0.40.7mm，長度與直徑的最佳比值為5070。鋼纖維混凝土的協(xié)作比中鋼纖維的體積

8、率為1.0%1.2%，砂率取值較一般混凝土略有增大。3.3 混凝土板的施工在混凝土攪拌過程中，為保證鋼纖維勻稱分布，應(yīng)按碎石、鋼纖維、砂、水泥的挨次加料，干拌2min后，再加水濕拌1min。由于鋼纖維混凝土中水泥含量較高，初凝時間較短，坍落度損失較快，因此要求從出料到澆筑完畢不得超過30min。為確保鋼纖維的二維分布，宜使用平板振搗器振搗成型。盡可能在氣溫較低的早晨和夜間施工。當(dāng)氣溫高于30、拌和物溫度為3035時宜停工，以防拌和物水分蒸發(fā)而消失干縮開裂。最好使用強制式攪拌機，因自落式攪拌機出料速度慢，滾動時鋼纖維極易成團。鋼纖維混凝土收縮性小，抗裂性能好，可不設(shè)縱縫，當(dāng)鋼纖維混凝土澆筑養(yǎng)生達設(shè)計強度50%后可每隔15m切一道縮縫。3.4 抹面與防滑鋼纖維混凝土具有粗骨料細(xì)、砂率大、纖維亂向分布的特點，宜采納真空吸水工藝，機械抹平，阻擋纖維外露。抹面時，需將冒出混凝土表面的鋼纖維拔出，采納壓紋器壓紋工藝可避開拉毛產(chǎn)生的外露現(xiàn)象。3.5 養(yǎng)生與填縫采納潮濕養(yǎng)生方法?；炷帘砻嬲尥戤吅螅R上進行養(yǎng)生，用2030mm厚的濕砂掩蓋于混凝土表面。每天勻稱灑水?dāng)?shù)次。養(yǎng)護時間由試驗確定，以混凝土達到28d強度的80%以上為準(zhǔn)。養(yǎng)護期滿即可采納改性瀝青填封接縫。填縫時接縫保持清潔、干燥，填縫料應(yīng)與縫