水泥混凝土路面作為路面的重要型式之一,愈來(lái)愈得到廣泛的應(yīng)用。水泥混凝土路面具有強(qiáng)度高、經(jīng)久耐用、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。然而,就水泥混凝土路面使用狀況而言,仍存在許多問(wèn)題。如原有設(shè)計(jì)理論的不完善、施工經(jīng)驗(yàn)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(wèn)題,嚴(yán)重影響公路使用質(zhì)量。為此,要通過(guò)科學(xué)的養(yǎng)護(hù)和維修延長(zhǎng)公路的使用壽命,充分發(fā)揮它的社會(huì)效益,實(shí)現(xiàn)最佳的運(yùn)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(jiàn)的病害
混凝土路面常見(jiàn)病害混凝土路面在使用過(guò)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(zhǎng)時(shí)所產(chǎn)生的壓應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗剪強(qiáng)度時(shí),縫隙旁?xún)蛇吙赡軙?huì)向上拱起或擠碎,甚至在夏季曝曬下突然拱起折斷。
?。?)錯(cuò)臺(tái):兩相鄰板在伸脹擠壓過(guò)程中,會(huì)上下錯(cuò)開(kāi)而形成錯(cuò)臺(tái)。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(huì)導(dǎo)致錯(cuò)臺(tái)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(shí),各幅板沉降不一致,也會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象。
?。?)搓開(kāi):在橫向板與基礎(chǔ)間的摩擦力不均勻時(shí),各幅板所承受的交通量也不同,導(dǎo)致各幅板的擠動(dòng)方向、速度和距離都可能不一致,結(jié)果使橫縫搓開(kāi)。
?。?)縱縫拉寬:由于板重沿路拱橫坡分力作用,而路肩對(duì)路面板橫向移動(dòng)的阻力不足,則板將橫向滑動(dòng),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(huì)增寬。
?。?)填縫料脫落:在板的脹縮作用下,填縫料會(huì)被擠出,被車(chē)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(qiáng)度不均勻。
?。?)板體太長(zhǎng),當(dāng)板收縮時(shí),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。
?。?)由于原
材料和施工工藝存在缺陷,混凝土的抗折抗壓強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)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(diǎn)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(zhǎng)。養(yǎng)護(hù)不及時(shí),一旦開(kāi)始破壞,破損會(huì)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(guò)經(jīng)常的巡視觀察,及早發(fā)現(xiàn)缺陷,查清原因,不失時(shí)機(jī)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(zhǎng)。但一旦開(kāi)始損壞,有時(shí)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(shí)采取維修措施,以保持路面的完好。
?。?)控制超重車(chē)、大噸位車(chē)通行,嚴(yán)禁履帶車(chē)通行。
?。?)保持路面整潔,經(jīng)常清掃路面上的污泥、雜物,特別對(duì)帶到路面上的碎石子要及時(shí)清除,避免車(chē)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(lái)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(gè)良好的行車(chē)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(shí)培土,路肩的橫坡度按1.5%控制。
?。?)必須堅(jiān)持每月應(yīng)檢查路面一次,及時(shí)修補(bǔ)好各種破損。
?。?)在雨季和冰凍期到來(lái)之前,應(yīng)對(duì)路面加以檢查,適時(shí)將一般破損修補(bǔ)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(duì)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(diǎn)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(chē)不顛跳。當(dāng)氣溫下降接縫擴(kuò)大有空隙時(shí),宜選擇在當(dāng)?shù)貧鉁刈畹蜁r(shí)灌縫填隙,當(dāng)氣溫上升縫料擠出縫外時(shí),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(duì)寬度在3mm以下的非擴(kuò)展性裂縫,用低粘性瀝青或
環(huán)氧樹(shù)脂等材料灌注;如為擴(kuò)展性裂縫,則沿裂縫鑿槽,注入灌縫材料;對(duì)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(kāi)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(shí),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(diǎn):
?。?)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(shí),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。
(4)接縫處板邊緣產(chǎn)生缺角時(shí),如果缺角的大小、寬深均在30mm左右以下,并呈獨(dú)立存在時(shí),可將松動(dòng)的混凝土除掉、清掃、灌入灌縫材料。
2、錯(cuò)臺(tái)的維修
水泥混凝土路面由于路基和基層局部壓實(shí)不良,或路面水通過(guò)接縫滲入基層使其軟化,或者接縫傳荷能力不足時(shí)會(huì)導(dǎo)致部分接縫兩側(cè)路面板塊整體下移而形成錯(cuò)臺(tái)。如果錯(cuò)臺(tái)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(cuò)臺(tái),應(yīng)填充瀝青混合料。
3、路面拱起的修補(bǔ)
水泥混凝土面板在膨脹而受阻時(shí),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(shí)脹縫張開(kāi),填縫料失效,堅(jiān)硬碎屑等不可壓縮的材料塞滿(mǎn)脹縫,使面板在膨脹時(shí)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。
(1)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(shí),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?cái)嗥?,?a target="_blank">
破碎機(jī)將該部分破壞。
(2)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(shí)后開(kāi)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(bǔ)
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(chē)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(duì)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(bǔ)。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(bǔ)?;蛳韧糠蟓h(huán)氧樹(shù)脂或水泥漿,然后用镕有早強(qiáng)劑的混凝土填補(bǔ)。
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(chē)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(shí),可用堅(jiān)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(duì)已磨光的路面,可鋪設(shè)防滑瀝青砂封層,或者用割槽機(jī)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(jī)械切開(kāi)邊縫,鑿除破損部分,打成規(guī)則的垂直面,有鋼筋時(shí),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(zhǎng)短交錯(cuò)。③檢查原有的滑動(dòng)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(jī)械切出接縫槽,然后灌入填縫材料。
?。?)路面板縱、橫向開(kāi)裂的局部修補(bǔ):①劃線放樣,用切割機(jī)械切開(kāi)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(rùn)濕,填實(shí)水泥砂漿后插入一根直徑18~20cm。長(zhǎng)約20cm的
螺紋鋼筋。④用水泥混凝土填塞搗實(shí),抹平并噴灑養(yǎng)護(hù)劑。⑤對(duì)有鋼筋網(wǎng)的路面板,裂縫位置離接縫不超過(guò)3m時(shí),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(guò)3m時(shí),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(diǎn)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(qiáng)混凝土或早強(qiáng)鋼筋混凝土進(jìn)行修補(bǔ)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(duì)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(duì)使用時(shí)間較長(zhǎng),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(xiǎn)起見(jiàn),可對(duì)全部原有的混凝土面板進(jìn)行壓漿處理。
?。?)提高原路面防水能力:對(duì)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(kāi)級(jí)配粗粒式或中粒式瀝青碎石或?yàn)r青混凝土,上面層較薄(一般厚2~9cm),采用防水性能較好的密級(jí)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(chē)時(shí),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(shí)應(yīng)進(jìn)行路面厚度設(shè)計(jì)。局部翻修時(shí)通常采取與原路面設(shè)計(jì)相同的厚度
四、結(jié)語(yǔ)
隨著越來(lái)越多的公路投入運(yùn)營(yíng)。在公路的使用過(guò)程中,路面不可避免地會(huì)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(shù)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(qiáng)對(duì)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)。科學(xué)及時(shí)的維修與養(yǎng)護(hù)既能保證公路正常運(yùn)行,同時(shí)也能提高公路的使用質(zhì)量和使用壽命。