公路水泥路面養(yǎng)護病害研究

水泥混凝土路面養(yǎng)護與病害的研究ABDC水泥混凝土路面養(yǎng)護的內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例病害的預防措施TableofContents目錄水泥混凝土路面養(yǎng)護的內容1.日常巡查、小修、養(yǎng)護2.周期性的灌封3對路面發(fā)生的病害及時進行處理4.按周期有計劃地安排中修、大修、改擴建項目，提高道路的技術狀況。路面的日常養(yǎng)護經常巡視檢查，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)護的重點在于接縫，使接縫保持完好，表面平順，行車不顛跳。對路面病害及時處理有計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的應力超過混凝土強度會出現(xiàn)橫向、縱向、斜向或板角的拉斷或折斷裂縫。嚴重時，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)護期間收縮應力過大或混凝土強度不足等。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)十厘米范圍內的板因受擠壓而碎裂。脹縫內的滑動傳力桿排列不正或不能正常滑動，縫隙內有混凝土搭連或落入堅硬的雜屑等，使路面板內的伸脹受到阻礙，在接縫處邊緣部分產生較高的擠壓應力而剪裂成碎塊。碎裂拱起混凝土路面板在膨脹受阻時，接縫兩側的板突然向上拱起。拱起原因這主要是板收縮時接縫縫隙張開，填縫料失效，硬物嵌滿縫隙，致使板受熱膨脹時產生較大的熱壓應力，從而出現(xiàn)這種縱向屈曲失穩(wěn)現(xiàn)象。唧泥車輛行經接縫或裂縫時，由縫內噴濺出稀泥漿的現(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，又在輪載作用下積水變成有壓水，并同基層內浸濕的細料混攪成泥漿，再沿縫隙噴濺出來。錯臺錯臺是指接縫或裂縫兩側路面板端部出現(xiàn)的豎向相對位移。錯臺原因橫峰處傳荷能力不足，車輪經過時相鄰板端部會出現(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動，把該板抬起。脹縫下部填縫板與上部縫槽未能對齊，或脹縫兩側混凝土壁面不垂直，使縫旁兩端在伸脹擠壓過程中，會上下錯位而形成錯臺。病害的處治措施與實例裂縫的修補水泥混凝土路面裂縫型式多樣,處治時要根據具體情況采用相應的技術措施?？p寬不足0.5mm的非擴展性表面裂縫,采用壓注灌漿法;裂縫的修補局部性裂縫,且縫口較寬時,采取擴縫灌漿法;裂縫的修補對貫穿全厚的裂縫,采用條帶罩面法。裂縫的修補對裂縫寬度大于3mm的裂縫,用環(huán)氧樹脂與固化劑攪拌均勻后直接灌注。接縫的修補接縫施工時,為保證清縫質量,對雜物充填較多的縱縫,必須用切縫機切割,其它縫也應用鐵鏟對雜物和老化的填料進行清理,然后用高壓氣體吹凈。接縫的修補對加熱型填縫材料,按規(guī)定進行熔化,使其具有較好的流動性,加熱溫度不宜過高、過低,時間不宜過長,以避免材料老化或流動性較差。接縫的修補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),灌縫深度至少應大于1.5cm。接縫的修補灌縫應在路面干燥及路面板下沒有積水時進行,保證填料與縫壁粘接牢固且不被高壓水剝離、擠出。接縫的修補根據填縫料性質,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。堅持周期性養(yǎng)護,根據填料有效使用壽命,對全部構造縫進行全面清縫和普灌,其后每年入冬和雨季之前進行補灌,保證構造縫全部密封。局部修補對出現(xiàn)錯臺的板塊,先采用壓漿調整,恢復平順,調整后仍有高差,且錯臺量小于10mm,可用建筑磨平機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。局部修補錯臺量大于10mm的,在低的一側用瀝青砂或細粒式瀝青碎石襯平,襯補長度按高差的1～2%,也可用聚合物水泥砂漿薄層修補。修補前應用鋼絲刷將原路面清理干凈。局部修補大面積麻面、露骨、平整度差等結構性病害,常采用瀝青混凝土罩面處理,處理厚度應大于2.5cm,罩面前要對破碎板及整個路面進行修補和壓漿處理。一般的麻面可不作處理,只對露骨嚴重部分作整段處理,可用聚合物砂漿作薄層處理。破碎板塊修補采取換板方式處理水泥混凝土路面嚴重破碎板,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行修復。破碎板塊修補板角斷裂等破損采用局部修補方式,即對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→補設拉桿、傳力桿→混凝土拌和及運輸→鋼筋網制作→混凝土澆筑→接縫設置→養(yǎng)生。板塊脫空處治技術路面使用期間出現(xiàn)的裂縫、破碎板兒乎都與板底脫空有關。即使一些當時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。板塊脫空處治技術在路面修復中,若脫空板不處理,即使加鋪層達到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應力構件的孔道壓漿原理,在混凝土面板底部有脫空處鉆孔,通過孔洞利用高強壓力將流質材料壓入脫空空隙,流質材料凝固后產生一定的強度,對面板產生均勻承托的作用,進而達到穩(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強措施之一,不僅提高了路面的承載能力,消除了原有接縫處易產生卿泥、斷裂、脫空等多種病害的不利影響,同時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用。加鋪瀝青層水泥路面病害預防措施水泥路面病害的預防，必須增強對水泥混凝土路面技術性能的認識，加強設計、施工、養(yǎng)護三個方面工作，從源頭抓好。設計方面我國在水泥混凝土路面的設計計算理論中，盡管考慮了溫度疲勞應力等因素。但設計的板厚依然較薄，難以承受巨大的沖擊破壞動能。在實際應用中，重視應力計算，而對水泥混凝土路面的典型結構的研究和實際觀測的較少。因此在水泥混凝土路面設計中，應該由靜力學向動力學發(fā)展。在充分考慮沖擊動荷載對路面的作用后，適當提高技術標準和設計厚度，以適應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行補強設計并增加相應的預算；其次，水泥混凝土路面基層要達到支撐穩(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)氣候特點和交通量要求的基層材料類型，合理地設計性能優(yōu)良且適宜攤鋪的集料級配；在對高填方軟基和臺背填土進行認真處置的基礎上，如果可預見沉降變形過大，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)，應考慮設計一定厚度的滲透排水砂礫墊層。嚴寒地區(qū)應綜合考慮設計排水和防凍墊層。同時，保證接縫質量是防止水泥混凝土路面破壞的關鍵，根據當?shù)刈匀粭l件脹縫盡量做長，因此在接縫設計中應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，嚴格控制材料質量是實現(xiàn)優(yōu)質水泥混凝土路面設計和使用要求的前提，科學，準確地進行混凝土配合比設計，生產穩(wěn)定、均勻的混凝土是保證水泥混凝土路面質量的關鍵；推廣使用機械施工方式是解決好水泥混凝土路面面板質量的有利措施，傳力桿、拉桿的規(guī)格、位置、間距必須符合設計要求，與接縫側壁垂直，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，致使接縫處的混凝土強度偏低，為此應加強接縫和板角處的振搗；板塊成型后，根據當?shù)貧鉁貤l件及時切割和嚴格養(yǎng)生，避免因切割不及時出現(xiàn)整體斷裂或養(yǎng)生不及時水泥混凝土在水化作用下出現(xiàn)空隙，造成強度不足應盡量斷交施工，如有困難非斷交施工，現(xiàn)場便道一定要平整，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造成板體斷裂；當路線縱坡超2%時應及時調整攤鋪，一定要順著上坡方向進行攤鋪。以免因塌落度問題造成板體細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稱的啃邊?；鶎邮┕r，應將基層材料集中進行廠拌，并采用攤鋪機進行攤鋪，待基層整平壓實后，嚴格進行養(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變形，增加路基強度和穩(wěn)定性，必須認真進行壓實，特別是要加強路堤邊部碾壓，使路堤橫向的密度盡可能均勻；也不要將兩種材料性質差異甚大的路堤相接，而需要設置一個不太長的過渡段，在橋頭或其他構造物與一般路堤相接處，應進行加載，甚至超載預壓加快地基沉降，在可能的條件下，采用透水性砂礫填筑臺背后的路堤，減少開放交通后的填土沉降。養(yǎng)護管理方面水泥混凝土路面的局部損壞，如不及時、有效地加以修復，往往會引起損壞迅速發(fā)展，其中最經常也是最不能忽視的工作就是隨時清掃和接縫的養(yǎng)護對混凝土路面必須經常清掃，不讓路面上有碎石及其他硬物，免受車輪反復碾壓而破壞路表面造成麻面的產生為防止接縫的失效必須及時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、水等進入接縫內，從而導致路面的破壞，對路面裂縫及早期病害，應及時進行修復處理，防止形成進一步的破壞還必須重視路面排水系統(tǒng)的養(yǎng)護，加大資金投入配套完善修建邊溝等排水系統(tǒng)，經常疏通路面排水設施，防止水通過接縫或裂縫對路面造成破壞。公路的養(yǎng)護、管理部門，除了日常的養(yǎng)護工作外，應定時組織進行路況調查，及時制定養(yǎng)護工作計劃，確定養(yǎng)護內容，規(guī)范養(yǎng)護工作，提高養(yǎng)護隊伍素質和機