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水泥混凝土路面病害成因及防治措施
摘要:在我国公路路网中,农村公路是重要组成部分,是国省道干线路网的补充。水泥混凝土路面是我国农村公路路面的主要形式,在行车荷载和自然因素的长期作用下,路面会出现不同程度的病害,为此,应找出病害原因,采取相应的防治措施,取得良好的应用效果,以此为我国农村公路事业持续、健康发展提供可靠的保障。
关键词:水泥混凝土路面;病害成因;防治措施
引言
近年来,随着社会经济的迅速发展,我国农村公路建设得到了大力支持。在公路路网中,农村公路对促进农村经济增长、提高农民生活水平意义重大。随着“村村通”工程的全面实行,农村公路建设规模持续扩大,但很多公路由于后期养护不到位,存在大量病害问题,严重影响了行车舒适性和安全。为此,应找出水泥混凝土路面病害原因,提出相应的措施,有效防范病害发展,改善路面质量,延长工程使用年限。
一、水泥混凝土路面病害成因
在农村公路水泥混凝土路面使用过程中,由于行车荷载和自然因素等长期影响,路面会出现沉陷、严重破碎板、坑洞、板角断裂等病害,具体原因可归结为以下几点:
1、裂缝类病害。由于水泥砼路面的非均质性、低韧性及现场环境条件和施工工艺水平的可变性,很难完全避免砼面板的开裂,因此,裂缝类病害在水泥砼路面病害中较为常见。
(1)横向裂缝。路基一旦出现纵向不均匀沉陷,在沉陷位置将由面层承担行车荷载,材料受压之后,极易出现拉应力和剪应力变化,从而产生横向裂缝。横向裂缝往往出现在不均匀沉降问题,或者是因为施工控制不合理等。
(2)纵向裂缝。产生纵向裂缝的原因很多,比如,压实度不足,或水侵蚀路基边缘导致不均匀沉陷,又或者,行车荷载过大,影响路面承载能力等。
(3)斜向裂缝横贯砼路面板角或与行车方向相交成锐角,主要原因是由于下卧土层发生唧泥病害或不均匀沉陷而使板边丧失支撑,在重载反复作用下产生裂缝。
(4)交叉裂缝表现为砼面板裂缝相互交叉,主要是不良路基土的不均匀沉降导致的,此外,超载、重载的重复作用也可能引起这种破坏。
同时,商品混凝土板体由于受温度的变化产生体积膨胀和收缩。温度变化取决于施工季节、施工温度、施工养护等因素。比如白天的高温,使板体顶面温度高于底面温度,这种温差会造成板体中部的隆起;夜晚温度降低,使板顶面温度低于底面温度,使得板体的边缘翘起。而这些变形会受到板底与基层表面之间的摩擦阻力和粘结作用以及板的自重和车轮荷载等的约束,使板体产生过大的拉应力,板体就被拉裂,产生裂缝。
2、破碎板病害。破碎板是指板块出现2条及以上相互交错的裂缝,也被称为交叉裂缝,产生此类病害的原因主要在于以下几点,第一,水泥的水化和碱骨料之间产生强烈作用;第二,水泥强度不够,在行车荷载的反复作用下,导致板块破碎;第三,由于雨水的影响,出现不均匀沉陷等。
3、变形类病害。唧泥产生的主要原因是雨水沿接缝或裂缝渗入基层,在行车荷载作用下,基层的粉细料和水一起被挤出,使基础逐渐失去支撑能力,最终发生砼面板断裂。
错台病害产生的原因主要有唧泥病害处理不及时或不当,路基细料在抽吸作用下向后方板移动、堆积,造成前板低,后板高的错台现象;或者基础不均匀沉降,导致缝的两侧形成台阶。
沉陷通常是由于路基土沉降或固结所引起的,特别是接近桥涵构造物处或道路加宽部分会由于压实不足而往往会产生沉陷。
拱起表现为接缝处板块出现向上隆起,横缝两侧的板体明显抬高。产生的主要原因是:(1)胀缝被砂、石、杂物堵塞,使板伸胀受阻;(2)胀缝设置的传力杆水平、垂直向偏差大,使板伸胀受阻;(3)长胀缝砼板在小弯道、陡坡处以及厚度较薄时,易发生纵向的失稳,引起拱胀;(4)由于基层中存在生石灰及不稳定的废渣,自身发生反应导致路面拱胀。
二、水泥混凝土路面病害防治措施
1、水泥混凝板的处理
对于水泥混凝土路面裂缝的处理,应根据修补季节、裂缝程度、施工工艺等因素选择不同的方法。比如,直接灌入法,对裂缝宽度大于3MM 的裂缝, 可用环氧树脂与固化剂搅拌均匀后直接灌注。或者采用喷嘴灌浆法适宜于通车路段冬季修补局部性裂缝, 其方法如下:
第一,清缝。用吹尘器配合细钢丝小钩子清除缝隙中的泥土杂物。
第二,埋设灌浆封闭裂缝。每隔30CM 安置一个灌浆嘴, 用胶布将缝口贴封, 并涂上按1: 2 配合并加热熔化的松香和石蜡。
第三,配灌缝材料。根据缝口宽窄及要求开放通车时间, 选用适宜的灌浆材料及配比混合调匀。
第四,灌浆。将灌缝材料倒入可推挤的灌浆器中, 一般宜在30-40min 以内用压力将灌缝料由各灌浆嘴中灌入缝中, 灌至将要顶动上面胶布为止。用水泥浆或砂浆封面,并喷洒养护剂。
第五,加热增强。一般宜用红外线灯或装60-70W 灯泡的长条形灯罩加热, 温度控制在50-60 度, 加热1-2 小时后即可开放交通。
对板面裂缝很多, 或者表面磨损严重, 开始剥落的路段, 应按照质量评价的养护对策采用加铺面层的方法,以延长路面的使用寿命, 加铺层可用普通水泥或钢纤混凝土。
2、掉角的处理
当路面板发生脱空断裂、断角等损坏, 影响行车安全时, 应凿除损坏部分, 处理好基层后, 用同种或异种( 沥青混凝土、水泥混凝土预制块、嵌锁块、石块等) 材料进行修补, 比如破碎板的处理,将原有路面严重破损板挖除, 用早强混凝土用早强钢筋混凝土进行修补至与原路面齐平。或者,磨耗层局部脱落处理,磨耗层局部脱落出现露骨现象,绝大部分都影响使用,一般不需做特殊处理, 如果出现麻面现象,可通过高压喷射方式, 将乳化沥青混合料或细粒式沥青混凝土, 喷射到破损路面, 效果比较好。
3、接缝破坏处理
当接缝产生挤碎面积不大, 只有1-3 厘米的啃边, 可清除接缝中的杂物, 然后用沥青混凝土补平夯实。如果挤碎比较严重, 用上面办法简单处理是补不住的, 应根据最大挤碎尺寸, 用切割机械开槽, 开出正规和直壁的槽形, 槽深应根据碎的情况而定, 然后清洗槽内杂物并凉干, 用沥青砂或密级配沥青混凝土夯实补平。
4、胀缝拱起处理
胀缝将要拱起, 在没有发生前很难发现, 一旦发现最少涉及到胀缝相邻两块板的损坏。一般地讲, 简单的修补解决不了的问题, 只有拆除因拱起而破坏的混凝土板块, 重新修建基层和水泥混凝土路面。为了尽快地开放交通, 在浇注混凝土时掺早强剂, 切割成1 米以下0.5 米以上的正方形。具体处理方法为: 用切割机具缓慢地将被拱起端两侧和各2-3 条横缝切宽、切深、释放其应力; 切开拱起端, 将板块恢复原位, 接接缝的修理方法封填接缝。我市水泥混凝土道路养护中就有几处这样的施工点, 混凝土路面一个星期就能通车, 从观察上看使用效果较好。另外在施工中, 应去掉面层与基层之间的石粉和砂找平层, 加大面层与基层之间的摩擦力; 这样会大大减少胀缝的拱起和挤碎。
5、错台处理
当接缝部分或裂缝部分产生轻微错台时, 可用机械磨平法。把路面清扫干净, 用沥青砂或密级配沥青混凝土进行顺接就可以。如果错台较严重,那么相临两板一平顺一低下产生的错台, 可用沥青砂或密集配沥青混凝土进行顺接。相邻两板一平顺一硗起, 只好用切割机割去绕起部分重新浇注混凝土路面或沥青连接, 为了提前使用, 在浇注混凝土路面时要掺早强剂, 切割成0.5-1.0m的正方形。如果不仅接缝相临2-3 块混凝土板出现错台, 而且是连续好多块, 且混凝土板使用年限又较长, 裂缝较多, 可用高压喷方法处理,但最好是拆除, 重新翻新修混凝土路面, 这种情况很可能是基层或路基出现问题。
三、结束语
综上所述,交通量、气温变化、软土路基沉陷等均会导致农村公路水泥混凝土路面病害频发,经大量工程实践可知,水泥混凝土路面病害类型很多,且产生的原因也很多,同时多为几种因素交错形成,过于复杂。为了更好地解决路面病害问题,需要先了解有哪几种常见病害类型,找出病害原因,并针对具体病害,提出具体的防治措施,从而修复路面病害,延长路面使用寿命。
参考文献
[1]郜彦宏.农村公路水泥混凝土路面病害成因及防治[J].黑龙江交通科技.2019,(3).005.
[2]张彦峰.农村公路水泥混凝土路面常见病害浅析及防治[J].交通世界(建养机械).2014,(9).60-61.
[3]吕华强.高速公路水泥混凝土路面质量、病害问题成因及防治措施[J].北方交通.2013,(z2).68-70.
[4]和菲艳.农村公路典型病害防治与管养对策分析[J].建材与装饰.2021,(7).257-258.
[5]王芳.农村公路沥青路面病害的产生原因及处置方法研究[J].黑龙江交通科技.2020,(9).23-24.
[6]刀太平.农村公路水泥混凝土路面病害成因及防治探究[J].建材与装饰.2020,(14).11-13.
[7]于丽丽,赵连钧.甘肃省农村公路信息管理平台系统架构及功能分析[J].交通世界(下旬刊).2020,(3).48-49.
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