水泥混凝土路面病害的探讨

水泥混凝土路面病害的探讨

【摘要】随着水泥混凝土路面修筑技术的日臻完善，水泥混凝土路面发展的速度较快，在技术、经济上也将显示出明显的优势。然而水泥路面的迅速增长，水泥路面的许多病害也逐渐体现出来。文章通过几年来的工作经验，总结了水泥路面不同病害的成因，并提出了相应的预防及处治措施，与同行共同探讨。 　　【关键词】水泥混凝土；路面病害；处治方法；超重荷载 　　随着水泥混凝土路面修筑技术的日臻完善，水泥混凝土路面发展的速度较快，在技术、经济上也将显示出明显的优势。然而水泥路面的迅速增长，水泥路面的许多病害也逐渐体现出来。主要现象为裂缝、沉陷、严重破碎板、板角断裂、唧泥、错台、接缝材料破损等。引起各种病害的原因是不相同的，有外界因素，设计缺陷、施工问题及养护等原因，笔者通过多年来针对水泥路面不同的病害，采取相应的养护措施，现谈谈粗浅看法，和大家共同探讨。 　　1. 水泥路面常见病害的成因 　　水泥路面破损的原因，主要是由于混凝土板、基层、路基的缺陷引起的。这些缺陷除了设计因素及施工质量的原因之外，一般是在行车和各种自然因素作用下形成的，而水和超重荷载是主要因素。 　　（1）道路排水系统设置不合理。 　　对水泥混凝土道路来说，首先要考虑的问题就是对水的防治。如果排水系统存在缺陷，使本应及时排走的水，大量滞留在路上无法外排，势必造成路面积水下渗至路基，导致路基强度的局部软弱，从而出现大面积的严重病害。 　　（2）路面结构不合理。 　　水泥混凝土道路大都采用水泥、石灰稳定土材料铺筑路基。根据近年来养护工作取得的经验来看，利用水泥、石灰稳定土作为水泥混凝土路面的基层有许多缺陷。因为该种材料的水稳定性较差，被水浸泡后一旦有行车荷载的反复作用，很快就会形成唧泥，造成板底淘空，致使道板局部受力不均匀，引发路面破损。 　　（3）施工控制质量不严。 　　路基密实度不足造成不均匀沉降，病害大部分布在路基填挖交界，高填方路段和路面与桥涵等构造物交接处，因为路基不均匀下沉造成路面的沉降，在行车的冲击作用下造成错台渗水、唧泥导致水泥路面破损。路面材料质量控制不佳，配合比达不到要求，拌和不均匀，压实或振岛不实等施工原因，从而降低混凝土路面的强度，在荷载的作用下，混凝土路面无法承受荷载带来的竖向剪切力从而导致路面破损。 　　（4）超载车辆的影响。 　　随着经济的发展，超载、超重车大量出现，荷载大大超过路面设计荷载，造成混凝土板块疲劳，形成水泥板断裂、破碎，大大缩短正常使用年限，进一步加剧了混凝土路面破损的速度。 　　2. 水泥路面病害的预防措施 　　水泥路面病害的预防，必须增强对水泥混凝土路面技术性能的认识，加强设计、施工、养护三个方面工作，从源头抓好。 　　2.1设计方面。 　　在充分考虑冲击动荷载对路面的作用后，适当提高技术标准和设计厚度，以适应我国公路不断增长的交通量的需要；在软基路段，桥头下挖路段和填挖路段交换频繁的路基上必须深挖进行补强设计并增加相应的预算；其次，水泥混凝土路面基层要达到支撑稳固的要求，必须解决基层耐冲刷和弯沉均匀性问题，即要选用适合本地区气候特点和交通量要求的基层材料类型，合理地设计性能优良且适宜摊铺的集料级配；在对高填方软基和台背填土进行认真处置的基础上，如果可预见沉降变形过大，可采用薄层沥青混凝土或砌块的过度路面形式；待沉降稳定后，再施工永久混凝土路面板；在路基基层下，地下水位高和多雨地区，应考虑设计一定厚度的渗透排水砂砾垫层。严寒地区应综合考虑设计排水和防冻垫层。同时，保证接缝质量是防止水泥混凝土路面破坏的关键，根据当地自然条件胀缝尽量做长，因此在接缝设计中应选用合理的接缝型式和优良的填缝材料。 　　2.2施工方面。 　　（1）合理地选择原材料，严格控制材料质量是实现优质水泥混凝土路面设计和使用要求的前提，科学，准确地进行混凝土配合比设计，生产稳定、均匀的混凝土是保证水泥混凝土路面质量的关键；推广使用机械施工方式是解决好水泥混凝土路面面板质量的有利措施，传力杆、拉杆的规格、位置、间距必须符合设计要求，与接缝侧壁垂直，与路面板和路面中心线平行。嵌缝处的混凝土因嵌缝板和传力杆的影响一般很难一次浇注成型，不易振捣密实，致使接缝处的混凝土强度偏低，为此应加强接缝和板角处的振捣；板块成型后，根据当地气温条件及时切割和严格养生，避免因切割不及时出现整体断裂或养生不及时水泥混凝土在水化作用下出现空隙，造成强度不足；应尽量断交施工，如有困难非断交施工，现场便道一定要平整，避免有大的坑槽和石块，以免造成混凝土板在初凝期因行车振动造成板体断裂；当路线纵坡超2%时应及时调整摊铺，一定要顺着上坡方向进行摊铺。以免因塌落度问题造成板体细小的横缝和板体断裂，拆除模板一定要注意避免碰掉板角以免造成对称的啃边。 　　（2）基层施工时，应将基层材料集中进行厂拌，并采用摊铺机进行摊铺，待基层整平压实后，严格进行养生，防止基层出现干缩或温缩裂缝；为减少路基土的压实变形，增加路基强度和稳定性，必须认真进行压实，特别是要加强路堤边部碾压，使路堤横向的密度尽可能均匀；也不要将两种材料性质差异甚大的路堤相接，而需要设置一个不太长的过渡段，在桥头或其他构造物与一般路堤相接处，应进行加载，甚至超载预压加快地基沉降，在可能的条件下，采用透水性砂砾填筑台背后的路堤，减少开放交通后的填土沉降。 　　2.3养护管理方面。 　　（1）水泥混凝土路面的局部损坏，如不及时、有效地加以修复，往往会引起损坏迅速发展，其中最经常也是最不能忽视的工作就是随时清扫和接缝的养护，对混凝土路面必须经常清扫，不让路面上有碎石及其他硬物，免受车轮反复碾压而破坏路表面造成麻面的产生，为防止接缝的失效必须及时更换已老化或损坏的填缝料，使接缝填料保持良好的状况，以防止泥土、砂子、石子、水等进入接缝内，从而导致路面的破坏，对路面裂缝及早期病害，应及时进行修复处理，防止形成进一步的破坏，还必须重视路面排水系统的养护，加大资金投入配套完善修建边沟等排水系统，经常疏通路面排水设施，防止水通过接缝或裂缝对路面造成破坏。 　　（2）公路的养护、管理部门，除了日常的养护工作外，应定时组织进行路况调查，及时制定养护工作计划，确定养护内容，规范养护工作，提高养护队伍素质和机械化的水平，确保公路养护的质量，此外，还应加强路政的管理，严格控制超载车辆的行驶。 　　3. 水泥路面病害的处治方法 　　3.1沥青类材料维修。 　　在养护中，对于轻微裂缝、板角断裂、轻微沉陷、错台、孔洞及接缝损坏等病害，数量不大时一般采用沥青类型材料进行处理。 　　（1）填缝灌缝。灌缝材料可采用专用填缝料，清缝、灌缝宜使用专用机具。 　　（2）过度性处理采用沥青碎石罩面的办法。采用沥青碎石主要优点是维修方便、快捷，影响交通小，施工成型后立即可通车，造价省。但路容路貌不美观，使用周期短，只能作为一种临时性措施，无法根本解决问题。 　　3.2整块混凝土板翻修。 　　适用于严重破板、沉陷、板角断裂等。施工要求及操作方法：凿除破碎板块并清理干净，检查基层是否具有足够的强度和稳定性，如果出现基层软弹、松散、不板结现象，则要求全部挖除直至稳定层，然后采用C15贫混凝土补强调平，其他施工工序按水泥路面施工规范要求进行铺筑。混凝土配合比及所选用的材料，根据路面通车时间的要求选用快速修补材料。 　　4. 结语 　　水泥混凝土路面养护工作必须贯彻“预防为主、防治结合”的方针。因为水泥混凝土路面一次性投资大，出现病害不好修复，所以对设计、施工、养护管理每一个环节都要认真负责。根据路面实际情况和具体条件，以及水文、地质、气候、交通和公路等级等情况，采取预防性、经常性的保养和相应修补，对于较大范围路面修理，应安排大、中修或专项工程，使路面处于良好的技术状况。 　　参考文献 　　[1]公路水泥混凝土路面施工技术规范（JTGF30-2003）[S]. 　　[2]公路水泥混凝土路面养护技术规范（JTJ073.1-2001）[S]. 　　[3]公路水泥混凝土路面设计规范（JTGD40-2002）[S].

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