水泥砼路面病害的原因及處治措施
2015-08-17
前言
隨著公路事業(yè)的蓬勃發(fā)展，掀起了修建高潮。當(dāng)初人們認(rèn)為，修建混凝土道路是解決大交通、重噸位的較好辦法。但是由于設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)管理諸方面的原因，修建的一些混凝土道路不僅沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的目的，相反地出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的道路病害，過(guò)早地進(jìn)入了破損階段，縮短了道路的使用壽命。這里僅對(duì)砼路面病害的原因及處治措施，談?wù)剛€(gè)人看法。
1水泥混凝土路面主要病害形成的原因
水泥混凝土路面主要病害形成的原因，有以下幾個(gè)方面：其一，設(shè)計(jì)方面的原因；其二，施工方面的原因；其三，養(yǎng)護(hù)管理方面的原因。下邊就幾種主要病害形成的原因分析如下：
1.1.施工期混凝土路面板不規(guī)則斷裂破碎
(1)水灰比過(guò)大且攤鋪不均
在其凝固成型時(shí)，收縮率較大，較大的收縮應(yīng)變易形成不規(guī)則網(wǎng)狀裂縫，進(jìn)一步發(fā)展，就形成貫通斷裂；另外，水泥混凝土漿的水灰比忽大忽小，在攤鋪時(shí),又不注意攤均勻,形成水灰比的不同的片塊,在其結(jié)合部,由于凝固收縮率的不同,就容易在結(jié)合部形成不規(guī)則網(wǎng)狀裂縫和斷裂.
(2)切縫不及時(shí)或切縫深度不夠
水泥混凝土凝固成型時(shí),發(fā)生收縮,并產(chǎn)生較大拉應(yīng)力,一旦混凝土面板與基層之間的摩阻力大于成型凝固時(shí)收縮拉應(yīng)力,那么混凝土面板將在其受力的薄弱部位拉斷破裂。及時(shí)切縫就是引導(dǎo)混凝土面板凝固收縮拉應(yīng)力規(guī)則釋放，使其在切縫處規(guī)則拉斷，釋放拉應(yīng)力。實(shí)際施工中切縫工作受多方面因素影響，如機(jī)具不配套，突遇降雨，或機(jī)具出故障等，都可能延誤切縫時(shí)間。
(3)基層表面凸凹不平或標(biāo)高過(guò)低
基層表面凸凹不平，如不在攤鋪水泥混凝土前作整平處治，它除了增大了面板與基層間的磨阻力外，還使面板下的磨阻力形成片狀不均勻區(qū)，容易在不均勻區(qū)的邊緣部位和摩阻力集中區(qū)形成斷裂；另外，基層標(biāo)高過(guò)低處，不作施工前處治，而把混凝土面板一次性澆注，而切縫深度又往往不加大，面板凝固時(shí)的拉應(yīng)力，就會(huì)在面板相對(duì)來(lái)說(shuō)較薄的部分釋放，很難被引導(dǎo)到切縫處釋放，容易形成不規(guī)則斷裂。
(4)材料級(jí)配不合理，水泥質(zhì)量差
由于施工管理不夠嚴(yán)格或進(jìn)場(chǎng)材料把關(guān)不嚴(yán)，材料達(dá)不到規(guī)范要求，這樣混凝土面板的彎拉應(yīng)力就達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，容易產(chǎn)生施工期間的不規(guī)則斷裂。另外，水泥質(zhì)量差，且不同廠家水泥施工時(shí)混用，也會(huì)形成了水泥混凝土面板的不同應(yīng)力應(yīng)變區(qū)塊，最容易產(chǎn)生水泥混凝土板的不規(guī)則斷裂。
(5)施工時(shí)水泥混凝土振搗密度不均勻
水泥混凝土施工振搗不均，造成水泥混凝土的密實(shí)度不均，密實(shí)度大與密實(shí)度小的水泥混凝土體產(chǎn)生了不同彎拉應(yīng)力區(qū)，在其密度小的區(qū)內(nèi)混凝土面板下部多成蜂窩和空洞，形成力的薄弱部位，容易形成斷裂。
1.2.運(yùn)行期水泥混凝土路面板不規(guī)則斷裂破碎
運(yùn)行期水泥混凝土路面板不規(guī)則斷裂破碎的原因，一部分已在施工期應(yīng)潛伏存在，只是在運(yùn)行期進(jìn)一步暴露和擴(kuò)大而已。
(1)設(shè)計(jì)軸載參數(shù)不當(dāng)
目前，無(wú)論柔性路面或水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)，軸載參數(shù)均為BZZ-100黃河四的軸載作參數(shù)，而目前社會(huì)車輛的發(fā)展，大噸位車輛劇增多，目前仍使用BZZ-100黃河四作為標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范不考慮超載車輛的實(shí)際，進(jìn)行結(jié)構(gòu)和厚度設(shè)計(jì)，造成與實(shí)際不符，使得水泥混凝土面板厚度偏小，縱觀我省幾條混凝土道路的破碎斷裂嚴(yán)重路段，均在重車行駛方向的半幅，主要因素是嚴(yán)重超載。
(2)構(gòu)造物臺(tái)背的回填不符合要求
從目前建成通車的公路來(lái)看，構(gòu)造物臺(tái)背跳車是通病，而最明顯的是臺(tái)背沉陷或錯(cuò)臺(tái)，主要原因是臺(tái)背回填質(zhì)量差。這樣時(shí)間一長(zhǎng)便影響了路基的穩(wěn)定性，造成臺(tái)背沉陷，以致路面砼面板遭到破壞。
(3)路面基層施工質(zhì)量不符合要求，埋下隱患
路面基層開始施工前要求路槽應(yīng)清理干凈，標(biāo)高應(yīng)嚴(yán)格控制，否則會(huì)影響基層的設(shè)計(jì)厚度(厚度增加提高成本，厚度減小影響路面基層的穩(wěn)定);底基層不得含有粘土塊、腐殖質(zhì)等有害物質(zhì);集料必須有良好的級(jí)配。0.5mm以下的集料其塑性指數(shù)應(yīng)小于4%，液限指數(shù)應(yīng)小于25%;松鋪好的集料在壓實(shí)時(shí)，其含水量應(yīng)比最佳含水量稍高。水泥穩(wěn)定類集料基層在鋪筑前應(yīng)將底基層面上的所有浮土、雜物、車轍或松軟部分和壓實(shí)不足的地方以及任何不符合規(guī)范要求的表面都重新翻松、清除用同類材料或上層材料進(jìn)行整形，并壓實(shí)到符合規(guī)范要求的密實(shí)度和規(guī)定的坡度、標(biāo)高。
(4)水泥砼路面結(jié)構(gòu)層防水或排水未進(jìn)行有效處理
路面板遭到破壞，人們想到的總是路基、路面基層施工質(zhì)量或臺(tái)背回填質(zhì)量或水泥砼板本身的澆筑質(zhì)量等，而未足夠重視結(jié)構(gòu)表面滲入到路基中的水對(duì)路基的侵害。目前，雖然對(duì)砼板的伸縮縫、施工縫(縱向和橫向)采取了特制的材料對(duì)水進(jìn)行封鎖，使水從路面排走，但效果仍然不佳。
2水泥混凝土路面主要病害的處治措施
鑒于水泥混凝土路面主要病害形成的原因及發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合各條道路實(shí)際情況，處治措施主要有以下幾點(diǎn)：
2.1.設(shè)計(jì)和施工方面
(1)及時(shí)組織有關(guān)專家學(xué)者，進(jìn)一步探討水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)理論，提出切合我國(guó)實(shí)際情況的設(shè)計(jì)參數(shù)，以提高水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)水平。
(2)加強(qiáng)施工監(jiān)理管理，嚴(yán)把材料進(jìn)場(chǎng)關(guān)，對(duì)弄虛作假要嚴(yán)肅處理。
(3)認(rèn)真對(duì)監(jiān)理人員和職工進(jìn)行業(yè)務(wù)和職業(yè)道德培訓(xùn)，以提高其業(yè)務(wù)技術(shù)能力和責(zé)任感。
(4)增加必要的較為先進(jìn)的監(jiān)測(cè)儀器，以便快速而又準(zhǔn)確地對(duì)各部位和材料進(jìn)行監(jiān)測(cè)，提高監(jiān)測(cè)質(zhì)量和監(jiān)理水平。
(5)臺(tái)背回填施工，應(yīng)選用監(jiān)理工程師或設(shè)計(jì)圖紙要求的回填材料，保證每層填筑厚度及壓實(shí)度，回填時(shí)可考慮做排水管和土工格柵。排水管間距不得大于2m，土工格柵層間距最好為50～80cm。
(6)路面基層施工要嚴(yán)格按規(guī)范要求選好合格材料，保證路面基層設(shè)計(jì)厚度及頂面標(biāo)高，保證壓實(shí)度，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。
(7)路面砼面板施工要嚴(yán)格按規(guī)范要求選好材料及材料的級(jí)配，保證砼質(zhì)量并充分地密實(shí)，做好施工縫、伸縮逢的處理，防止路表水滲入路基。
(8)重視砼路面養(yǎng)生，采用優(yōu)質(zhì)養(yǎng)護(hù)劑或濕法養(yǎng)護(hù)，不要采用沒(méi)有覆蓋物僅灑水養(yǎng)生的辦法。
(9)及時(shí)切縫，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)氣溫及水泥品種試驗(yàn)確定最早切縫時(shí)間。切縫深度為砼板厚1/3～1/4。有資料表明，軟切縫工藝可提前切縫時(shí)間，預(yù)防水泥砼路面斷板。
(10)控制交通車輛，避免在砼強(qiáng)度不足的條件下，過(guò)早開放交通，養(yǎng)護(hù)車輛也應(yīng)盡量避免直接在面板上通行。
2.2.對(duì)水泥混凝土路面已出現(xiàn)病害的防治措施
強(qiáng)調(diào)水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)，較好地扭轉(zhuǎn)其重修輕養(yǎng)的思想，從資金、設(shè)備、人員上全面落實(shí)養(yǎng)護(hù)措施和科學(xué)攻關(guān)。對(duì)已出現(xiàn)的斷板爛板，脹縫破碎，要及時(shí)進(jìn)行工程處治。處治時(shí)要把破損部分劃線，規(guī)則切割、鑿除、清凈，然后用高強(qiáng)標(biāo)號(hào)水泥混凝土進(jìn)行修補(bǔ)；處理時(shí)若發(fā)現(xiàn)基層軟化、沉陷、唧泥冒漿或達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)先用水泥穩(wěn)定粒料處理好基層，再處理面板。若基層較好，破碎唧泥冒漿較輕者，可鉆孔、壓漿處治（環(huán)氧樹脂砂漿或高強(qiáng)標(biāo)號(hào)水泥漿）。麻面、蜂窩、露骨病害應(yīng)視其病害程度、面積大小采取不同的工程措施，面積較小者，可鑿除水泥混凝土表面，用高強(qiáng)標(biāo)號(hào)水泥混凝土砂漿，加鋪鋼筋網(wǎng)進(jìn)行修復(fù)，面積較大者，可用稀漿封層或?yàn)r青砂處治。及時(shí)做好道路清掃及排水工作，尤其是村莊平交道口，以減少路面磨損和路面積水下滲。
3結(jié)束語(yǔ)
公路建設(shè)是一項(xiàng)基礎(chǔ)建設(shè)，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的標(biāo)志之一，從近幾年全國(guó)建成通車的高等級(jí)公路來(lái)看，“質(zhì)量”概念已被人們所接受，并逐步認(rèn)識(shí)到了它的重要性。一條高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)公路的修建，不僅離不開一支具有高素質(zhì)的施工隊(duì)伍，同樣必須有一支高水平、責(zé)任心強(qiáng)的監(jiān)理隊(duì)伍和具有科學(xué)頭腦的管理隊(duì)伍。
