芻議水泥混凝土路面的病害與養(yǎng)護(hù)技術(shù)
2015-03-23
水泥混凝土路面與傳統(tǒng)的瀝青道路比較來說，既有優(yōu)點(diǎn)也有其自身的弊端。具體而言，水泥混凝土路面耐久能力強(qiáng)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度較高，但抗變形能力較差。因此對(duì)于水泥混凝土路面而言，施工完成后的病害處理和養(yǎng)護(hù)工作就顯得尤為重要。近幾年來，我國(guó)水泥混凝土公路建設(shè)發(fā)展迅猛，如何提高其承載能力、抵抗外界侵蝕損害能力及提高舒適度成為了公眾最為關(guān)注的熱點(diǎn)問題。
一、水泥路面的病害原因
1、缺乏完善的施工技術(shù)。對(duì)于水泥路面的骨料來說，合理的級(jí)配非常重要，否則易造成密實(shí)度不高。級(jí)配的不合理在后期使用過程中會(huì)造成嚴(yán)重的后果，如溫度的急劇變化帶來空洞的熱脹冷縮，進(jìn)而帶來對(duì)周圍環(huán)境的應(yīng)力，使得路面易開裂；又有雨期水分易深入地下并存積于面板和基層之間的孔洞中難以排出，帶來排水不暢的問題，另外當(dāng)行人、車輛在水泥路面上行進(jìn)時(shí)必定會(huì)給路面施加一定的載荷導(dǎo)致應(yīng)力的產(chǎn)生，久而久之必然造成路基結(jié)構(gòu)的侵蝕乃至破壞。
2、基層的處理非規(guī)范化。基層對(duì)于水泥路面來說至關(guān)重要。由于要限制水泥混凝土路面的變形，因此要用剛性、半剛性的材料來對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)。大多數(shù)的基層被設(shè)計(jì)成半剛性，而半剛性因其自身的性能弊端，往往會(huì)在長(zhǎng)期施加應(yīng)力之后帶來應(yīng)力疲勞的后果即面板開裂。這就對(duì)其使用壽命造成了嚴(yán)重的影響。
3、不合理的應(yīng)用。在現(xiàn)實(shí)生活中，對(duì)水泥混凝土路面的不合理應(yīng)用隨處可見。最為常見的莫過于超載、超重現(xiàn)象。長(zhǎng)時(shí)間的交通超負(fù)荷會(huì)使得水泥路面的支撐強(qiáng)度難以克服收縮應(yīng)力的作用，造成板塊不均勻下沉，難以回復(fù)的后果。這樣，整個(gè)路面便極易破碎，發(fā)生位錯(cuò)和滑移現(xiàn)象，最終塌陷，性能難以復(fù)原。
二、水泥路面的養(yǎng)護(hù)措施
1、接縫技術(shù)。水泥混凝土路面最薄弱的部位為混凝土板塊的交接部位，采用適當(dāng)?shù)奶盍线M(jìn)行填充并及時(shí)對(duì)老化填料進(jìn)行更換是十分必要的，如果不這樣做，勢(shì)必會(huì)因路面的水分和腐蝕性物質(zhì)侵入地下而造成地基的腐蝕。選擇填料時(shí)應(yīng)該按照以下幾個(gè)原則來進(jìn)行：首先，填料應(yīng)當(dāng)與水泥混凝土板塊有良好的膠結(jié)能力，這樣才能確保當(dāng)板塊因溫度的變化而發(fā)生膨脹、緊縮時(shí)，填料與混凝土板塊之間牢固結(jié)合，不會(huì)開裂；另外，所選的配合料應(yīng)當(dāng)具有良好的耐熱性和較好的嵌入性，這樣才能保證當(dāng)填料處于高溫條件下，不發(fā)生融化和流動(dòng)，造成沙礫雜質(zhì)的嵌入；具有良好的彈性和韌性，使得低溫環(huán)境下，不會(huì)發(fā)生脆性斷裂；另外，還要具有抗腐蝕，抗老化的優(yōu)異性能，這樣才能在惡劣復(fù)雜的環(huán)境中，具有較長(zhǎng)的使用壽命；最后，價(jià)格要適中，保證經(jīng)濟(jì)效益與施工效果相協(xié)調(diào)。公路建設(shè)部門通常采用松木板作為傳統(tǒng)的接縫材料，這主要出自經(jīng)濟(jì)層面考慮的。但是由于松木板具有易吸潮、重復(fù)利用率低、易腐蝕等缺點(diǎn)，使用效果不是很理想。
2、裂縫的外治技術(shù)。常用的灌縫材料主要有烯類、環(huán)氧樹脂、聚氨酯及瀝青等多聚物。其中聚氨酯以良好的耐振動(dòng)型與抗疲勞性，被廣泛的應(yīng)用于修補(bǔ)路面裂縫中。此外，聚氨酯與其他材料相比，具有高度的活潑性與極性，耐低溫性能也非常好，由于聚氨酯對(duì)水泥混凝土具有非常高的粘附性，因此在固化時(shí)幾乎不會(huì)產(chǎn)生任何副作用，不存在產(chǎn)生膠接層缺陷的情況。
3、修補(bǔ)破損板塊。對(duì)輕微破碎板，無需采用“換板法”處治，一般采用“五合一”修補(bǔ)破損板塊，“五合一”修補(bǔ)法在實(shí)際施工時(shí)采用“DCG加固路基調(diào)平路面工法”、“板底灌漿技術(shù)”、“裂縫處理技術(shù)”、“錯(cuò)臺(tái)、坑洞、崩邊填補(bǔ)技術(shù)”、“接縫防水技術(shù)”等五種快速高效的成熟技術(shù)（簡(jiǎn)稱“五合一”），對(duì)路基路面的各種病害進(jìn)行快速、全面徹底的處治，從而可以替代換板，原位恢復(fù)路面完整和平順，恢復(fù)病害路面的正常使用功能。
一般情況下，“五合一”原位治理有5道施工程序：首先實(shí)施①加固基土，②抬升調(diào)平面板，③充填板底脫空；上述步驟的目的是加固基土，消除砼面板破碎的直接病根，使面板恢復(fù)穩(wěn)固、平順；同時(shí)改善土壤的水力學(xué)性能，一方面減少外界水進(jìn)入路基，一方面用漿脈將土體分割包圍，變“自由水”為“約束水”，從而防止水對(duì)基土的浸擾破壞；然后針對(duì)砼面板的破碎情況，進(jìn)而實(shí)施④對(duì)裂縫、坑洞、麻面、崩邊、錯(cuò)臺(tái)等的修補(bǔ)，⑤對(duì)縮縫進(jìn)行嵌縫防水處理。
這種從基土到砼面板各種病害都進(jìn)行全面處理，治標(biāo)又治本的“五合一”原位治理技術(shù)，很大程度地避免了“換板法”的缺點(diǎn)。
4、脫空板的外治技術(shù)。脫空的現(xiàn)象廣泛存在于路面的裂縫、破碎情況之中。有時(shí)即使部分路面看起來未出現(xiàn)破碎和裂縫的現(xiàn)象，但其實(shí)脫空的情況已經(jīng)發(fā)生。這是一種十分隱蔽的病害，由于不易察覺，所以危害十分大。如果不及時(shí)處理脫空現(xiàn)象，即使我們將路面鋪到大于2.0cm，裂縫仍然又可能產(chǎn)生。
5、壓漿法用于養(yǎng)護(hù)。壓漿法主要應(yīng)對(duì)的是病害較輕的路面。這種方法通過施加壓力，將水泥砂漿注壓到水泥路面底，不僅可以使底板的空洞得以填滿，而且能促使液化砂漿的排出，達(dá)到使基層與加固層的有效結(jié)合與連接的效果。
6、嚴(yán)重破碎板的修補(bǔ)方法。已經(jīng)被多條裂縫切割成三塊以上，存在嚴(yán)重沉降現(xiàn)象且影響到正常行車的破碎版本被稱為嚴(yán)重破碎板，對(duì)于此種情況，只能采用換板的方式。這就需要破除整塊破碎板，而后澆注水泥混凝土。換板的厚度一般大于240mm，基本與原板的厚度保持接近。
?、倬唧w做法。可以按照以下流程進(jìn)行具體施工：破碎板實(shí)地調(diào)查→放線切割→鑿除破碎板，清除碎塊→配料、拌合→澆注→振搗→抹面→拉紋→保養(yǎng)→開放交通
②施工要求。將破碎板破除后，在面板側(cè)面涂刷上瀝青，設(shè)置傳動(dòng)鋼筋；采用強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)為C35的砼，且嚴(yán)格按照配合比來設(shè)計(jì)施工規(guī)則；攪拌工藝應(yīng)該注意掌握合適的配合比，尤其要對(duì)水灰比嚴(yán)格控制，保證砼的工作性；振動(dòng)時(shí)間要嚴(yán)格按照規(guī)定來實(shí)行，確保振出漿水；采用人工抹平的方法；路面抹平2h后，表面就以達(dá)到足夠的硬度，待到手指觸壓沒有痕跡產(chǎn)生即可開始養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)方法為采用噴灑養(yǎng)護(hù)液的方法或者灑水養(yǎng)護(hù)的方法。養(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)該盡量減少交通行進(jìn)，以確保達(dá)到高的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。
總結(jié)
水泥混凝土路面面板的破壞是在滲水后，重復(fù)載荷的作用下應(yīng)力疲勞的結(jié)果。板體內(nèi)部大量缺陷的存在是內(nèi)部誘導(dǎo)因素，水對(duì)于板體出現(xiàn)裂縫、產(chǎn)生斷裂起到了促進(jìn)作用。因此，水泥混凝土路面與水隔絕是防止破壞的根本措施。為此采取有效的措施來對(duì)裂縫出進(jìn)行強(qiáng)化、養(yǎng)護(hù)，以低成本有效延長(zhǎng)水泥混凝土路面的壽命。
