淺談水泥混凝土路面的養(yǎng)護(hù)與維修
2012-04-25 
水泥混凝土路面作為路面的重要型式之一,愈來愈得到廣泛的應(yīng)用。水泥混凝土路面具有強度高、經(jīng)久耐用、養(yǎng)護(hù)費用低等優(yōu)點。然而,就水泥混凝土路面使用狀況而言,仍存在許多問題。如原有設(shè)計理論的不完善、施工經(jīng)驗的不足及養(yǎng)護(hù)的不重視,使許多水泥混凝土路面或出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性的損壞,或表現(xiàn)為功能性的缺陷,出現(xiàn)了早期病害等問題,嚴(yán)重影響公路使用質(zhì)量。為此,要通過科學(xué)的養(yǎng)護(hù)和維修延長公路的使用壽命,充分發(fā)揮它的社會效益,實現(xiàn)最佳的運行狀態(tài)。本文就如何搞好水泥混凝土路面的養(yǎng)護(hù)和維修進(jìn)行如下探討。

  一、水泥混凝土路面常見的病害

  混凝土路面常見病害混凝土路面在使用過程中所產(chǎn)生的病害,主要有接縫損壞和混凝土板損壞兩方面。分別介紹如下:

  1、接縫損壞

 ?。?)拱起:主要發(fā)生在施工縫和脹縫上,當(dāng)板伸長時所產(chǎn)生的壓應(yīng)力超過混凝土的抗剪強度時,縫隙旁兩邊可能會向上拱起或擠碎,甚至在夏季曝曬下突然拱起折斷。

 ?。?)錯臺:兩相鄰板在伸脹擠壓過程中,會上下錯開而形成錯臺。又如縮縫斷裂后,雨水沿裂口滲入而使基層軟化,或者斷口被磨光,傳力效果降低,都會導(dǎo)致錯臺的產(chǎn)生。當(dāng)交通量或基層承載力在橫向各幅板上分布不均勻時,各幅板沉降不一致,也會產(chǎn)生錯臺現(xiàn)象。

 ?。?)搓開:在橫向板與基礎(chǔ)間的摩擦力不均勻時,各幅板所承受的交通量也不同,導(dǎo)致各幅板的擠動方向、速度和距離都可能不一致,結(jié)果使橫縫搓開。

 ?。?)縱縫拉寬:由于板重沿路拱橫坡分力作用,而路肩對路面板橫向移動的阻力不足,則板將橫向滑動,縱縫間隙增寬。另外,在反復(fù)的溫度變化作用下,縱縫間隙也會增寬。

  (5)填縫料脫落:在板的脹縮作用下,填縫料會被擠出,被車輪帶走。

   2、混凝土板的損壞

  主要表現(xiàn)為斷板、裂縫、板表面麻孔、表面脫皮、板的折斷、沉陷等。其主要原因如下:

  (1)基礎(chǔ)濕軟、強度不均勻。

 ?。?)板體太長,當(dāng)板收縮時,它與基礎(chǔ)間產(chǎn)生的摩擦力阻止收縮而使板底產(chǎn)生拉應(yīng)力及在重復(fù)荷載作用下,混凝土板產(chǎn)生疲勞而發(fā)生斷板和裂縫。

  (3)由于原材料和施工工藝存在缺陷,混凝土的抗折抗壓強度未達(dá)到設(shè)計要求。

  二、水混混凝土路面的養(yǎng)護(hù)

  水泥混凝土路面的特點是在養(yǎng)護(hù)良好的條件下,具有使用質(zhì)量好,使用年限比其它路面長。養(yǎng)護(hù)不及時,一旦開始破壞,破損會迅速發(fā)展。因此,必須做好預(yù)防性,經(jīng)常性養(yǎng)護(hù),通過經(jīng)常的巡視觀察,及早發(fā)現(xiàn)缺陷,查清原因,不失時機地處治病害,以保持路面狀況的完好。

  1、水泥混凝土路面保養(yǎng)

  水泥混凝土路面在養(yǎng)護(hù)良好的情況下,使用年限比其他路面長。但一旦開始損壞,有時損壞發(fā)展很快。因此,必須做好預(yù)防性、經(jīng)常性養(yǎng)護(hù),發(fā)現(xiàn)缺陷,弄清原因,及時采取維修措施,以保持路面的完好。

 ?。?)控制超重車、大噸位車通行,嚴(yán)禁履帶車通行。

 ?。?)保持路面整潔,經(jīng)常清掃路面上的污泥、雜物,特別對帶到路面上的碎石子要及時清除,避免車輛行駛損壞面層。

 ?。?)保持邊溝、橋涵構(gòu)造物排水暢通,尤其是在汛期到來之前要把邊溝疏通,以保證路面不積水,排水良好。

 ?。?)控制公路兩側(cè)的永久性建筑距離邊溝外沿不低于5米,保持有一個良好的行車環(huán)境。

 ?。?)公路兩側(cè)的路肩寬度一般不低于50厘米,有條件的地方可采取漿砌或干砌片石硬化路肩,也可采用土路肩,如有塌陷,要及時培土,路肩的橫坡度按1.5%控制。

 ?。?)必須堅持每月應(yīng)檢查路面一次,及時修補好各種破損。

 ?。?)在雨季和冰凍期到來之前,應(yīng)對路面加以檢查,適時將一般破損修補好。冬季注意清除積雪,特別是融雪期間,要注意清除雪水和薄冰,以防水分滲入基層,應(yīng)注意對路肩的養(yǎng)護(hù)和加固,保持路面與路肩銜接平順,保持應(yīng)有的橫坡度。清理疏通邊溝搞好路面排水。

  2、接縫保養(yǎng)

  水泥混凝土路面的保養(yǎng)重點在接縫處,應(yīng)經(jīng)常填充或鏟除多余的填縫料,保持接縫完好,表面平順,行車不顛跳。當(dāng)氣溫下降接縫擴大有空隙時,宜選擇在當(dāng)?shù)貧鉁刈畹蜁r灌縫填隙,當(dāng)氣溫上升縫料擠出縫外時,應(yīng)將擠凸出的填縫料鏟除,并防止泥、砂土擠壓進(jìn)接縫內(nèi),影響板的正常伸縮。

  3、混凝土板裂縫的保養(yǎng)方法

  對寬度在3mm以下的非擴展性裂縫,用低粘性瀝青或環(huán)氧樹脂等材料灌注;如為擴展性裂縫,則沿裂縫鑿槽,注入灌縫材料;對于因混凝土板下有構(gòu)造物或埋設(shè)硬物而產(chǎn)生的裂縫,也應(yīng)沿裂縫開鑿后灌注填縫料。

  三、水泥混凝土路面的維修

  1、接縫及裂縫的維修

  接縫及裂縫的維修主要是定期更換填縫料,充分發(fā)揮各種接縫的作用,避免水分的侵入。更換填縫料時,首先清除掉舊的填縫料,用壓縮空氣清除接縫中的雜屑,再用新的填縫料填充接縫。其施工要點:

  (1)應(yīng)事先仔細(xì)地進(jìn)行清掃,清除舊的填縫料、砂石、塵土及其他雜物,盡可能露出潔凈的混凝土面積接縫。

  (2)灌注材料應(yīng)與原有材料質(zhì)量相同。如所灌注的材料與原材料質(zhì)量相同,而殘余的材料完好并與混凝土粘結(jié)牢固時,則不必將全部取除。

 ?。?)灌注接縫、裂縫前必須使接縫、裂縫干燥,不潮濕,否則填縫料粘結(jié)不牢。

 ?。?)接縫處板邊緣產(chǎn)生缺角時,如果缺角的大小、寬深均在30mm左右以下,并呈獨立存在時,可將松動的混凝土除掉、清掃、灌入灌縫材料。

  2、錯臺的維修

  水泥混凝土路面由于路基和基層局部壓實不良,或路面水通過接縫滲入基層使其軟化,或者接縫傳荷能力不足時會導(dǎo)致部分接縫兩側(cè)路面板塊整體下移而形成錯臺。如果錯臺是由于水從接縫處或裂縫處浸入,導(dǎo)致基層的細(xì)粒料冒出,板底形成空隙引起的,處理方法是向混凝土面板下注入氧化瀝青加以固定,或者翻修路面板。如果水泥泥凝土路面與橋涵構(gòu)造物的連接處形成錯臺,應(yīng)填充瀝青混合料。

  3、路面拱起的修補

  水泥混凝土面板在膨脹而受阻時,某一接縫兩側(cè)的面板突然向上拱起。這是由于面板收縮時脹縫張開,填縫料失效,堅硬碎屑等不可壓縮的材料塞滿脹縫,使面板在膨脹時產(chǎn)生較大的熱壓應(yīng)力,從而出現(xiàn)縱向壓曲失穩(wěn)而使面板拱起。處治水泥混凝土路面拱起的主要方法是將拱起的部分面板切割翻除,另行澆筑新混凝土板。

 ?。?)結(jié)合緊急修理進(jìn)行接縫的檢查。當(dāng)隆起的程度輕微時,為使翹起的板下落,在離翹起板的接縫50~60cm的位置處,平行于接縫放入截斷器,用破碎機將該部分破壞。

 ?。?)將舊混凝土板去掉后,在該部分應(yīng)急地填入土、碎石等,碾壓成型后在表面鋪設(shè)瀝青混合料,經(jīng)整平壓實后開放交通。

 ?。?)待板充分穩(wěn)定后,再將板進(jìn)行翻修。

  4、局部磨損和坑洞的修補

  由于水泥泥凝土路面施工、養(yǎng)生或混合料配比等原因,加上行車荷載的作用,可引起面板表面局部產(chǎn)生麻孔、剝落、磨損和坑洞等病害。對這些病害的維修方法是先將表面塵土碎屑消除干凈,再用1:2水泥砂漿或硫磺水泥填補。也可用摻有50%濃度聚乙酸乙烯乳劑的水泥砂漿進(jìn)行修補?;蛳韧糠蟓h(huán)氧樹脂或水泥漿,然后用镕有早強劑的混凝土填補。

  5、大面積磨耗的處理

  由于水泥混凝土路面施工質(zhì)量差,或混合料配比不合理等原因,在行車荷裁作用下,可使水泥混凝土路面板表面磨損而變得光滑,容易產(chǎn)生滑溜交通事故。當(dāng)水泥混凝土路面表面磨損、剝落面積較大時,可用堅硬石料進(jìn)行瀝青表面處治。粘層油應(yīng)用較稠的瀝青,用量應(yīng)稍多,以防剝落。對已磨光的路面,可鋪設(shè)防滑瀝青砂封層,或者用割槽機將路面割切成小橫槽,以恢復(fù)抗滑力。

  6、局部板破碎的處治

 ?。?)角隅部分的修理:①按破裂面的大小深度,確定切割范圍并放樣。②用切割機械切開邊縫,鑿除破損部分,打成規(guī)則的垂直面,有鋼筋時,應(yīng)注意不能切斷鋼筋。如鋼筋難以全部保留,至少也要保留20~30cm的鋼筋頭,且應(yīng)長短交錯。③檢查原有的滑動傳力桿,如有缺陷,應(yīng)立即修理或重設(shè)新桿。④和原有路面板的接縫面。如為縮縫,應(yīng)隔上塑料薄膜,或涂上瀝青,防止新舊混凝土粘結(jié)在一起,如為脹縫,應(yīng)設(shè)置接縫板。⑤混凝土硬化后,用切縫機械切出接縫槽,然后灌入填縫材料。

 ?。?)路面板縱、橫向開裂的局部修補:①劃線放樣,用切割機械切開邊縫,并鑿除損壞部分。②在邊縫邊緣兩側(cè)板厚中央鉆洞,深10cm,直徑2~4cm,水平間距30~40cm。③將洞內(nèi)粉碎物清除并加以潤濕,填實水泥砂漿后插入一根直徑18~20cm。長約20cm的螺紋鋼筋。④用水泥混凝土填塞搗實,抹平并噴灑養(yǎng)護(hù)劑。⑤對有鋼筋網(wǎng)的路面板,裂縫位置離接縫不超過3m時,可以比照處理角偶斷裂的辦法作局部修理,當(dāng)裂縫位置離接縫超過3m時,則應(yīng)把裂縫作為縮縫處理,修理裂縫部位。

  7、加鋪瀝青層修復(fù)

  當(dāng)水泥混凝土中面損壞后,可在其上加鋪瀝青層修復(fù)。其施工要點為:

 ?。?)處理破碎板:將原路面嚴(yán)重破碎板、嚴(yán)重裂縫、板角斷裂等破碎板塊挖除,用早強混凝土或早強鋼筋混凝土進(jìn)行修補至與原路面齊平,原路涵洞蓋板鋪裝層出現(xiàn)破碎的也應(yīng)一并處理。

 ?。?)穩(wěn)定原路面板:對卿泥、脫空的混凝土面板及輕微、中等裂縫的面板進(jìn)行板底壓漿處理,使混凝土面板處于穩(wěn)定狀態(tài)。對使用時間較長,原路面基層為石灰土等水穩(wěn)定性不良結(jié)構(gòu)的路段,為保險起見,可對全部原有的混凝土面板進(jìn)行壓漿處理。

  (3)提高原路面防水能力:對所有縮縫、縱縫、裂縫清縫后,用填縫料灌縫。然后在原混凝土路面上加鋪土工布隔離層或加鋪1.5~2.5cm瀝青混和料隔離層,不做隔離層的應(yīng)灑布粘層油,以減少路表水下滲并提高加鋪層與原路面的結(jié)合能力。

  (4)加鋪瀝青層:在隔離層(粘層)上加鋪瀝青混凝土面層一般應(yīng)分為二層,下面層較厚(一般4~8cm),采用熱穩(wěn)定性較好的開級配粗粒式或中粒式瀝青碎石或瀝青混凝土,上面層較?。ㄒ话愫?~9cm),采用防水性能較好的密級配細(xì)粒式或中粒式瀝青混凝土。

  8、翻修

  當(dāng)水泥混凝土路面達(dá)到一定使用年限而出現(xiàn)大面積的破損或裂縫分布遍及全板而嚴(yán)重影響正常通車時,應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行全面翻修或部分翻修處理。全面翻修時應(yīng)進(jìn)行路面厚度設(shè)計。局部翻修時通常采取與原路面設(shè)計相同的厚度

  四、結(jié)語

  隨著越來越多的公路投入運營。在公路的使用過程中,路面不可避免地會出現(xiàn)各種病害。我們必須以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),牢固樹立大力建設(shè)公路是發(fā)展,科學(xué)養(yǎng)護(hù)也是發(fā)展的新思路。因此,加強對路面的養(yǎng)護(hù)與維修是擺在公路建設(shè)者面前的重要任務(wù)??茖W(xué)及時的維修與養(yǎng)護(hù)既能保證公路正常運行,同時也能提高公路的使用質(zhì)量和使用壽命。
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