混凝土路修補方法范文

時間:2023-12-20 17:34:08

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混凝土路修補方法

篇1

關鍵詞:混凝土施工;路橋;方法

中圖分類號: TV331 文獻標識碼: A

引言

鋼筋混凝土是當今最主要的建筑材料之一,但混凝土開裂的問題是建筑施工中一個普遍性的技術問題。裂縫一旦形成,特別是貫穿裂縫出現在重要的結構部位,危害極大,它會降低結構的耐久性,削弱構件的承載力,同時可能會危害到建筑物的安全使用。

1、早期裂縫成因及分析

水泥路面早期裂縫為混凝土面板澆注后,未開放交通就出現了斷板、裂隙。通過對施工中出現的早期裂縫現象,進行現場觀察、調查和分析,確定水泥路面早期裂縫成因主要有以下幾點。

1.1 收縮混凝土自身特性一收縮,這種現象分為干縮、冷縮、塑性收縮、化學收縮和碳化收縮。

(1)干縮是指混凝土終凝以后出現的體積減小的現象。

(2)冷縮是因水泥水化放熱產生的。水泥水化發生放熱反應,水泥混凝土升溫,混凝土則相對膨脹,水化熱達到頂峰時產生峰溫。過后由于降溫,混凝土體積會縮小而產生裂縫。

(3)塑性收縮是混凝士處于塑性狀態時產生的體積減小的現象。由于混凝土蒸發失水或因基層干燥吸濕引起濕差。加上不均勻沉降受到限制(如大粒徑集料),或當面積較大的混凝土,其水平方向的減縮比垂直方向更難時,就會形成不規則的裂紋。混凝土水泥用量愈高,混凝土硬結愈快,塑性收縮就愈大。

(4)化學收縮是混凝土中水泥水化過程中產生的化學反應而引起的收縮。與水泥本身化學性質密切相關。

(5)碳化收縮是由于混凝土碳化而引起的收縮,是一種特殊的化學收縮。

1.2 設計因素

(1)面板尺寸設計:面板每塊的長度、寬度和厚度比例不合理,以致水泥路面在凝結期間,不能抵抗自身收縮、外界環境及行車的影響所產生應變。

(2)橫向施工縫設計:水泥路面橫向施工縫基本設計為埋設傳力桿。前班施工的水泥路面已經凝固,與傳力桿粘結力較高(雖說涂有隔離膜,設計有套筒),在夜間氣溫降低時,傳力桿會隨著前班水泥路面的冷縮拉動,從而拉裂后澆注的面板。

(3)縱向施工縫設計:為防止面板側移,縱向施工縫設計基本為埋設長70cm的 14螺紋鋼筋。后半幅澆注的混凝土,由于前半幅預埋的拉桿會隨著車輛的作用上下抽動而拉裂面板。

1.3 配合比設計因素混凝土強度是水泥路面裂縫的一個重要影響因素,影響強度的主要因素有水灰比、含砂率、集料尺寸或級配等。

(1)水灰比影響,當水灰比小,和易性就差;水灰比增大,強度就會降低。

(2)含砂率,在實際施工中,適當提高含砂可提高混凝土的抗彎拉強度,但同時也會降低混凝土的抗壓強度。

(3)集料尺寸偏大、級配偏粗時,混凝土抗壓強度就高,抗彎拉強度就低。

1.4 施工原因水泥路面施工是工程質量的核心環節。施工材料的優劣,施工季節的選擇,合理的施工機械、施工工藝等都關系到面板的質量和壽命。

(1)配合比控制。水泥用量、水灰比、砂率等指標直接影響混凝土強度;拌制混凝土機械設備性能差,拌制混凝土前未檢測集料,特別是細集料的含水量,致水灰比與設計偏離較大,造成混凝土離析或者和易性差,影響強度的均勻性。

(2)集料含泥量、有機質含量超標,影響水泥與集料的界面粘結。集料礦物質成分亦關系著水泥與集料界面的粘結力,如親水性較強的石灰石、石英石等集料就與水泥界面粘結力大;顆粒大小不均勻,含水量不穩定,則影響混凝土的均勻程度。

(3)混凝土拌和。混凝土拌和時間控制不嚴格,為趕工程進度,拌和時間不足易出現混凝土拌和不均勻。

(4)水泥路面收面、養護覆蓋時間不及時,造成面板表面風干干裂。

(5)縮縫切割不及時,或者切割縮縫深度不足,造成混凝土內應力集中,導致面板從薄弱處形成不規則裂縫。

2、混凝土路面工程主要施工工藝措施

(1)施工機具的選擇

① 拌和機械:一般情況下應選擇強制式混凝土拌和設備,自動計量加水、水泥、砂石。拌和設備的型號應和混凝土攤鋪能力相匹配,盡量避免堆料、斷料現象。

② 運輸機械:根據運距選擇機械類型,應盡量選用混凝土運輸專用車輛。無條件時.選用震動小、速度快、自卸方便的小型運輸車輛。

(2)混凝土拌和現場管理小型強制拌和機械上料一定要遵守各類材料的上料順序,確保上料配比穩定。要求原材料計量誤差:水泥±2%、粗細集料±3 、水土1%以內。加料順序一般是先上粗集料(碎石),然后上水泥,最后上細集料(砂)。

(3)混凝土澆筑工藝水泥混凝土澆注主要是掌握澆注工藝的均衡性、連續性,均衡性就是攤鋪、振搗、收面等工藝在時間、工作能量上要保持相對一致,避免不均勻現象出現;連續性就是要保持施工連續,不得無故間斷,如果施工間斷,則應采取措施防止不連續現象可能引起的質量問題,如設置施工縫等。

(4)覆蓋養生晝夜溫差 20℃ ,或者刮風天氣,則建議采用塑料布進行覆蓋養生。

(5)縮縫切割及時切割混凝土板縮縫對預防早期裂縫極為重要。切縫時間應控制在溫度×時間一240~C ?h以內,最長不超過360~C ?h否則就會導致裂縫產生。

3.公路橋梁混凝土裂縫的主要修補措施

第一是,表面的涂抹方法,表面處理法是針對小于0.15mm的微細裂縫,采用環氧類封縫膠,涂刷于裂縫表面,達到恢復其防水性及耐久性的一種常用裂縫修補方法。該法施工簡單,但膠體無法深入到裂縫內部。在表面防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續開裂,通常可以采用在裂縫的表面粘貼碳纖維布等措施。表面處理法的施工要點是,先用鋼絲刷將混凝土表面刷毛,清除表面附著污物,用水沖洗干凈,干燥后再用封縫膠涂抹于混凝土表面缺損處,涂覆應均勻,不得有氣泡。這種方法適用于沒有達到鋼筋表面的比較淺的或者非常細小甚至不能灌入漿材或者停止活動不伸縮的裂縫。

第二是,嵌縫封堵方法。就是沿著裂縫的走向鑿出槽然后在槽中嵌填入聚合物,如:水泥、砂漿等來修補裂縫。

第三是,填充法。這種方法主要適用于,深度比較淺但是又比較寬但是裂縫范圍卻比較少的裂縫填充方法。

第四是,灌漿法。這種方法主要是將甲基丙烯酸酯、環氧樹脂、聚氨酯、水泥漿等膠結材料,利用借助產生壓力的設備壓入到混凝土產生的裂縫中,使與混凝土形成反應形成硬化狀態,慢慢變成為混凝土的一部分,修補細小裂縫和大裂縫,這種方法使用的范圍較為的廣泛。

第五是,結構加固法。當裂縫影響到混凝土結構的性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結構的截面面積、粘貼鋼板加固、粘貼碳纖維布、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。其中粘貼鋼板包括:注入法粘貼鋼板和壓粘法粘貼鋼板。注入法粘貼鋼板這種方法是在混凝土表面與鋼板之間加墊塊等使兩者之間保持一定空隙,并用環氧樹脂膠泥封閉四周,而后從注入口注入環氧樹脂,同時排出空隙中的空氣,由于是從一方注入因而容易殘留氣泡,施工時一般用木槌隨時敲打鋼板來確定是否灌實,這種施工法雖然費時,但即使混凝土表面不平整也可進行施工。壓粘法粘貼鋼板。這種施工方法是在混凝土表面及鋼板表面各涂上1~2mm厚的環氧樹脂,然后利用巳固定在混凝土中的錨桿把鋼板壓緊在混凝土面上,隨著環氧樹脂被擠出,粘貼面之間的空氣也被排出,用這種方法幾乎不會殘留氣泡,粘結效果也好,此法適用于混凝土表面平整的場合。

參考文獻:

[1] 許永明.公路養護與管理[M].北京:人民交通出版社,1998.

篇2

關鍵詞:瀝青混凝土路面;破損狀況;評價方法

中圖分類號:U416.217 文獻標識碼:A 文章編號:1006―7973(2016)05-0060-02

目前,我國高速公路評價方法按照《公路技術狀況評定標準》(ITC H20-2007)(以下簡稱《評定標準》)規定進行評價,但是評價結果于實際路況差別較大。因此,提出了新的評價指標,路面裂縫率及路面修補率。探討兩個評價指標的可行性和合理性,對于高速公路的養護與管理具有十分重要的意義。

1.我國瀝青混凝土路面破損狀況評價存在的問題

1.1PCI值與路面實際狀況不相符

在路面性能評價指標中,對行車的安全、舒適性以及路面使用壽命影響最大是路面狀況指數PCI。通過路面破損狀況的調查,不但可以反映路面的整體使用狀況,了解路面病害的主要類型及分布情況,而且可以初步分析路面病害的原因,乃至預測路面病害發展的規律等。如果依據現行《評定標準》中的評價標準,許多瀝青混凝土路面整體上都處于優秀或良好狀態。按照《評定標準》要求,應以日常養護為主,只需對局部破損進行小修。然而,實際情況并非完全如此,許多通車多年的高速公路都已經或即將面臨大、中修。

1.2PCI值的計算缺乏針對性

《評定標準》將瀝青混凝土路面破損分為11類21項,然而高速公路瀝青混凝土路面病害都是以某一種或某幾種破損類型為主,同時出現多種病害的情況可謂少之又少。因此,將針對一般公路特點的破損狀況分類和計算方法仍然沿用至高速公路顯然是不合理的。此外,南北迥異,更不能按照同一套分類標準和計算方法。

1.3PCI的等級評定缺少預見性

評價路面的破損狀況等級時僅靠當年的PCI值來進行判斷,而與歷史數據缺乏必要的聯系,這就無法預測路面使用性能的變化,也判斷不出各類破損發展的趨勢,往往導致養護措施缺乏針對性,使得對發展趨勢不明顯的病害投入了大量的資金,而該維修的病害卻沒有得到有效的控制。

2.瀝青混凝土路面破損狀況評價方法的新指標

依照以往路面狀況調查的經驗,對于高速公路瀝青混凝土路面而言,裂縫和修補為兩類最主要的破損類型,約占全部破損量的80%以上。因此,將路面狀況評價指標分解成裂縫狀況和修補狀況兩個主要評價指標。

2.1路面裂縫狀況評價

一般認為,瀝青混凝土路面的裂縫破損面積除了能表征路面現有裂縫病害狀況,還能夠間接地反應路面今后的破損趨勢。因此,對瀝青混凝土路面裂縫狀況的評價以裂縫率(C)作為主要指標。對于塊狀或網狀裂縫直接測量其破損面積(m2),而對于橫向和縱向裂縫,測量實際長度后取其計算寬度為0.2m折算成面積,即如下式所示:

根據以上的分析,參考國內外現有的一些研究成果,高速公路瀝青混凝土路面的修補狀況評價可參考以下標準。優:裂縫率(%)≤1;良:1

從以上的分析我們知道,我國現行《評定標準》對瀝青混凝土路面的綜合評價只采用了一個PCI指標,而這個指標卻存在諸多不足。所以,我們可以采用路面裂縫率C4、修補率L等指標來客觀地反映瀝青混凝土路面的某類病害的破損程度,使高速公路路面破損狀況的評價更加科學和適用。

3.1新的評價指標在山東某高速公路上的應用

例如,山東某高速公路上行行車道K0+000-K2+000段,根據《評定標準》中瀝青混凝土路面使用狀況的評價標準,對破損狀況做如下評價:K0-K1路段,PCI為84.08,評定等級為良;K1-K2路段,PCI為74.59,評定等級為中。

按照《評定標準》只能從整體上對此段進行破損狀況評價,從PCI中無法得知哪一路段破損嚴重、以什么類型的破損為主以及發展趨勢。例如:對于KO-K1路段,按照《評定標準》評價等級為良,在表面上沒有嚴重的裂縫和車轍,卻有大量的修補區域。由于修補區域在破損中的比重偏小,在PCI中不能充分的顯示出來,并且此路段已經到了大修的地步。所以說簡單的評價對指導日常的養護沒有實際意義。

現引入裂縫率、修補率來分別表征路面的裂縫狀況、路面修補狀況。按照這兩個指標重新對次路段進行路面破損狀況調查,統計結果如下:K0-K1路段,車轍平均深度12ram,裂縫率2.7%,修補率18.4%;K1-K2路段,車轍平均深度12mm,裂縫率2.8%,修補率16.8%。

根據裂縫率和修補率我們能更合理的對路段進行綜合評價,掌握路段的破損程度以及發展趨勢,采取什么樣的養護手段,真正做到預防性養護。

3.2探地雷達檢測驗證

現在我們取上述路段中K0~K1做簡單表述。按照《評定標準》中對瀝青混凝土路面的評價標準,我們認為此段PCI>80,只需進行日常的小修保養,其實則不然。由于此路段產生的裂縫沒有及時修補,雨水從裂縫處進入路基,雖然在后期進行了灌縫處理,但是在車載作用下,路基承載能力已經嚴重下降。日積月累,此段已經到了大修的地步,然而在其表面只是大面積的修補,這樣只是治標不治本。現對此段進行探地雷達檢測,對基層破損情況進行評價,見下圖。

從雷達檢測的結果來看,K0~K1路段雖然表面上經灌縫處理,但是下面層已經離析、基層和底基層內都有裂縫。按照《評定標準》中對瀝青混凝土路面的評價標準,此評價路段為良,與實際差距較大。如果按照新引進的兩個評價指標,則能很好的反映出此路段存在的問題,更好的對路段進行綜合評價。

3.3現場取芯驗證

現通過現場取芯進行驗證,取芯位置K0+586.6。從現場取芯的結果明顯可以看出,芯樣破碎,面層、基層都出現了裂縫,芯樣帶有大量泥漿。這與裂縫率、修補率評價的結果正好對應,可見此兩項評價指標的可行性和適用性。

用裂縫率和修補率來表征路面破損狀況的兩個指標,即路面裂縫狀況、路面修補狀況,可以更科學更適用地對路面破損狀況進行評價,從而發現路面破損的原因、程度以及今后發展的趨勢。這兩個指標更清晰、更合理的反映出路段內單項以及整體性能情況,為合理地制定養護方案提供科學的、適用的數據支持,真正做到預防性養護的目的。

4.結論

(1)以山東省某條高速公路瀝青混凝土路面普查的數據作為基礎,分析了目前我國高速公路瀝青混凝土路面破損狀況評價方法的諸多不足,單一的PCI指標往往無法反映路面病害的主要類型、嚴重程度、及其發展趨勢,其結果會導致路面養護時機的延誤或制定養護對策的偏差。

(2)針對目前我國高速公路評價方法的現狀,提出了將路面破損狀況評價指標分解成路面裂縫狀況、路面修補狀況兩個指標,并分別用路面裂縫率和修補率來表征。

(3)由于交通量的不同,不同車道的破損程度也不一樣。所以要對每個車道的破損狀況分別進行評價。

篇3

關鍵詞:水泥混凝土路面;養護;維修

中圖分類號:U416.216

文獻標識碼:B

文章編號:1008-0422(2009)06-0225-02

1局部修補

1.1孔洞坑槽修補

孔洞、坑槽主要是由于混凝土材料中夾帶塊木、紙張和泥塊等雜物所致,影響行車的舒適性。其修補應根據不同情況采取相應的措施,對個別的坑洞,應清除洞內雜物,用水泥砂漿等材料填充,達到平整密實;對較多坑洞且連成一片的,應采取薄層修補方法進行修補;低等級公路對面積較大,深度在3cm以內,成片的坑洞,可用瀝青混凝土進行修補。

1.2錯臺的處治

水泥混凝土路面錯臺的處治方法,可根據板塊錯臺的高度采取相應的修補方法:

1)磨平法:錯臺高度小于等于l0mm,可采用磨平機磨平,或人工鑿平。

2)填補法:高差大于l0mm的嚴重錯臺,可采用瀝青砂或水泥混凝土進行處板體拱起處治。

1.3板體拱起處治

當脹縫的上部被硬物堵塞,縫兩旁的板體因受熱伸長而把板拱起時,應立即用大切縫機將板拱起的部分以ΔL1+ΔL2和1-2cm預留縫切除,使相鄰板放平,并在縫隙內灌填縫料,如圖1。

1.4路面磨光處治

為了改善水泥混凝土路面的防滑性能,可采用刻槽機對磨光的路面進行刻槽處理。

2裂縫修補

混凝土路面的裂縫情況比較復雜,修補時要根據具體的情況采取相應的修補措施,對混凝土路面裂縫的修補可采用壓注灌漿法、擴縫灌漿法、直接灌漿法和條帶罩面法、全深度補塊法。各種修補方法的適用條件如下:

l)壓注灌漿法:適合于寬度在0.5mm以下的非擴展性的表面裂縫修補。

2)擴縫灌漿法:適合于寬度小于3mm的輕微裂縫修補。

3)直接灌漿法:適合于非擴展性裂縫的修補。

4)條帶罩面法:適合于貫穿全厚的大于3mm小于15mm的中等裂縫的修補。

5)全深度補塊法:適合于寬度大于15mm的嚴重裂縫的修補。全深度補塊分集料嵌鎖法、刨挖法、設置傳力桿法。

6)龜裂處理方法:對于表面裂縫較多及表面龜裂,可采用以下方法進行修補,即把裂縫劃為一個施工面,將施工面中的裂縫鑿成一塊3-6cm凹槽,清干混凝土碎屑后,澆筑修補混凝土。

3板下封堵

3.1必要性

板下封堵是指對水泥混凝土路面板下和基層、墊層中的細小空隙進行灌漿,以加固現有路面的技術。在修復水泥混凝土路面時,采用板下封堵的目的是為了恢復對路面結構的支承,它是通過向這些空隙灌漿而實現的。灌漿時要施加一定的壓力,而施加的壓力不應使路面板抬升。

板下封堵不能矯正沉降,不能提高結構設計能力,也不能消除因板內溫度、濕度變化及板上交通荷載而造成的垂直錯合。但是由于空隙被填充,減小了彎沉,恢復了結構的整體性,因此減小了未來發生卿泥以及錯臺和板裂的可能性。只有在支承能力喪失程度有限的接縫,裂縫處才進行板下封堵。

3.2設計考慮

板下封堵工程的設計,包括選擇一種合格的灌漿混合料,測試路面有沒有脫空,預計灌漿的量和決定適宜的灌漿孔。

1)灌漿混合料

灌漿混合料應能滲入細的空隙,同時具有足夠的強度和耐久性,抵抗荷載、濕度和溫度的影響。

2)脫空空隙位置的確定

采用FWD測定接縫兩側靠近路肩邊緣板角彎沉,或采用路面雷達GPR等檢測技術,確定脫空位置。

3)砂漿量的預測

每個接縫的灌漿量一般為0.03}0.09m30

4)材料

采用粉煤灰水泥混合料并摻外加劑。粉煤灰摻水泥是一種能支承荷載的高強度耐久混合料,粉煤灰的顆粒級配和球形形狀還使它具有填充細小空隙所需要的易流動性。外摻劑包括減水劑、膨脹劑,以補償混合料的收縮。

5)設備要求

配制粉煤灰砂漿,需要專門用于配制膠質材料的混合器才能配制出處于懸浮狀態、抗游離稀釋的真正的膠質混合料。可用一部水泥噴射泵為砂漿加壓。為了能在發現板移動時盡快地停止灌漿,應使用回流管以減少板的移動或過度灌漿。采用砂漿回流系統有助于消除砂漿在噴射管內的初凝,砂漿的流動一被切斷,管內的砂漿就可回流到泵中。水箱也需要加壓泵,且容量應能滿足一天的生產需要。有些砂漿拌和裝置帶有大小適宜的水箱。應使用能擴張的膠噴嘴以便使噴射管牢牢地貼緊孔壁。

6)板上砂漿孔地分布

鉆孔的分布形式應能提供足夠多的孔,使砂漿能流到路面下的所有空隙內。板下封堵的常用鉆孔分布形式如圖2。孔的分布形式隨水泥混凝土路面的不同設計類型而變化。因為對不同的板長、使用性能和破損形式的分布會有所不同,板下封堵的位置也需做相應的調整。

鉆孔應穿過板并進入未經處治的墊層。如果基層經過穩定處理,空隙往往存在于墊層和土基之間。側孔應穿透經過墊層并鉆入土基內,深度最大不超過7cmo砂漿噴射管的輸出管口不能低于混凝土板的板底,這樣才能使砂漿流入混凝土板以下的所有空隙以及基層以下的所有空隙中。在砂漿流不到的地方,必須用泵向孔入少量的空氣以形成一個小空腔同脫空部位貫通。

板下封堵期間要進行嚴密的觀察,以免灌漿過度,板被抬升。當砂漿從相鄰孔流入裂縫、接縫與路肩下方時,可停止灌漿。

3.3施工準備

板下封堵工作是用泵將稀漿混合料從路面上的鉆孔灌入到板下的空隙中,對水泥混凝土路面進行穩定和板下封堵,用混合料填充板下的空隙,使之形成一個不溶解的堅硬塊體。

1)定位

根據彎沉測試數據在水泥混凝土路面板上標出灌漿點的位置。

2)制備耗資配合比

粉煤灰水泥砂漿配合比可為:水泥:粉煤灰:水=1:3:1.5, 7d的抗壓強度不小于5Mpa。

3)機械設備

(1)砂漿成套裝置

用于配制粉煤灰砂漿的成套裝置由一部能產生高達1.75MPa壓力的水泥噴射泵,一部高速膠體攪拌機和砂漿回流系統組成。其柱形轉筒的錐形底同一部膠體碾磨機相連,膠體砂漿將在這個碾磨機內攪拌而成。膠體碾磨機轉速最小800r/min,最大2000r/min,可產生很強的剪切作用和連續的壓力以生產拌和均勻的混合料。

噴射泵具有5.7L/min的低速連續泵送能力。通過給泵增設回流管和泄放閥,可對系統加以改造。如果是散裝卸料,應準確地計量材料質量。

(2)水箱

如果水箱和泵與整個裝置不是一體化的,水就要由水車來供給。水車上要配備水泵,其容量大小要能滿足配制砂漿的需要。

(3)鉆機

應提供空氣壓縮機、能在混凝土板和基層材料上鉆噴射孔的鑿巖機及其它裝置。設備應處于良好狀態并能鉆出既垂直又圓的孔。

(4)其它設備

各種必要的軟管,控制壓力和泵的帶閥門的支管,強制斷流器和旁通器,帶保護的壓力計,用于噴射密封砂漿的能擴張的灌漿栓塞,木質插塞,沖刷鉆孔用的工具,鉆孔用鋼桿和鑿子等。

3.4施工方法

1)確定板下封堵位置

對板角進行彎沉測定,凡彎沉超過0.6mm的板,就應進行板下封堵。

2)鉆砂漿噴射孔

孔的直徑不大于5cm,要保持垂直且圓,其深度要穿透經過穩定的基層墊層,但鉆入土基的深度不得大于7cm,用吹氣的方法形成空腔以便于砂漿的初始分布。

3)砂漿準備

將水泥、粉煤灰放入筒內,攪拌15s,然后加入所需的外加劑,攪拌15s。再加水攪拌,將砂漿送入攪拌器,用泵送出。

4)板下封堵

將膨脹橡膠灌入漿栓塞,或與裝配有與出料口相接的軟管插入孔內,灌漿栓塞或軟管的出料口不能伸至混凝土板底部以下。要連續地向泵內送砂漿,直至觀察到砂漿已從一個孔流入另一個孔。當觀察到板開始抬升,或砂漿流動線內的壓力迅速升高時停止泵送。持續壓力最大允許值為0.88MPa,壓力將借助一只放在砂漿輸送管線中的精密的壓力計來監視。壓力計帶有保護罩,以防稀砂漿流入。

空隙中的水被砂漿排擠出來后,可任其流走和排走。灌漿后至少2h以內要求所有交通避開此區。流到路面接縫內的砂漿應予清除,以保持適宜的接縫。在相鄰的兩個砂漿噴射孔之間出現橫向裂縫的情況下,可用噴涂環氧樹脂的方法封堵。

一個孔灌完漿后,應撥出灌漿栓塞并立即插上木塞,以便有足夠的時間使砂漿充分凝固,不會在回復力的作用下從孔中擠出,方可將臨時用的木塞撥出,并將孔用快凝水泥砂漿永久性的密封,抹平與路面等高。

殘留在路面或路肩頂面上的砂漿要趁其尚未粘在面層上時掃掉,并用水沖刷,以免留下斑漬。如果砂漿流到了縫隙內,應趁未將縫隙密封時,及早將砂漿混合料除去,并將損壞的接縫及時用填縫料填好。灌漿后2h內應避免車輛通過灌漿區。

4加鋪面層

在舊水泥混凝土路面上加鋪水泥混凝土路面層的方法有分離式、直接式及結合式三種。結合式加鋪層是指對舊水泥混凝土板采取一定技術處理后,使加鋪層與舊水泥混凝土板完全粘接在一下,這時可認為層間的相對水平移為零,即連續接觸,結合式加鋪層水泥混凝土厚度一般不小于l0cm。直接式加鋪層是指加鋪層直接鋪筑在清掃和清洗之后的舊水泥混凝土板上,層間不作任何的處理,加鋪層水泥混凝土路面厚度不小于14cm。分離式加鋪層是指加鋪層與舊水泥混凝土板之間設置一層隔離層,通常采用瀝青砂,加鋪層水泥混凝土層厚一般小于18cm。

水泥混凝土加鋪層的施工工藝具體如下。

4.1施工前準備工作

對舊水泥混凝土板逐板進行調查,將各類病害的部位及破壞程度分級繪制成圖,在雨天觀察行車通過縫時泥漿擠出的情況及重車通過時板的活動情況。對于結合式、直接式加鋪路段,要求舊水泥混凝土板處于基本完好狀態。對于嚴重脫空、下沉及斷裂的舊水泥板,應將板破碎、清除,并整平基層,然后重新澆筑與舊水泥混凝土板相同標號與厚度的板,同時做到上下水泥混凝土板對縫。

對于分離式加鋪路段,如舊水泥混凝土板雖已產生裂縫、沉陷,然而板基本穩定狀態,可不必挖除,而用瀝青砂進行調整平。對于那些嚴重脫空、破裂并有繼續發展趨勢的舊水泥混凝土板,可將水泥混凝土板擊碎壓實,達到穩定的目的,或者全部挖除,重新澆筑水泥混凝土板。

4.2舊路面破損板的處理

舊混凝土板若有嚴重脫空、下沉、斷裂,需將它們破碎清除,整平處理板底基層,然后澆筑強度等級為15號的貧混凝土。縫的布置、間距和板厚與舊混凝土板通過局部修補后達到基本完好。對出現較大結構性損壞板全部清除,重新澆筑15號的混凝土,并與舊混凝土路面平齊,板面各種尺寸與老路一致,在其上澆筑的混凝土加鋪層要與舊混凝土路面接縫位置嚴格對齊。

對于分離式加鋪層的基層,如果由于基層卿泥、脫空、沉陷產生裂縫,但仍處于基本穩定狀態,除平整度和外觀較差外,板體本身仍較好時,可不必去除,面層改用瀝青砂調平。對那些嚴重破碎的板,壓實后讓其保持穩定或全部挖除,重新用巧號貧混凝土澆筑。

4.3結合式施工工藝

1)舊混凝土表面處理

將較完整的舊混凝土板表面用風鎬鑿毛,鑿毛濃度為3-5cm,并清除在鑿毛過程中發現松動的混凝土碎塊,用壓縮空氣清除混凝土碎屑,然后用水濕潤混凝土毛面。

2)立模

在邊模下預焊一個圓環,固定鋼釬由圓環打入路肩基層中,中模底部每隔lm用射釘工具槍噴射鋼釘,并在舊混凝土的接縫處打入鋼釬加以固定。最后,在中、邊模頂部每隔一定距離用活動卡規輔助固定,活動卡規可根據澆搗進度和實際需要隨時推移裝卸。

3)刷漿

在經清潔濕潤無游離水的混凝土表面涂刷一層質量比為1:7的水泥砂漿或涂刷水灰比為0.4-0.5的水泥純漿,水泥砂漿要求涂刷薄而均勻,水泥用量約3kg/m2。刷漿后立即澆筑加鋪層。

4)加鋪層施工

加厚層的攤鋪、澆筑、震搗與一般混凝土路面施工工序基本相同。但為了使新老混凝土路面間結合良好,振搗工序要認真仔細。平板振搗器每板振搗時間不少于30-40s,振振搗重疊5-l0cm。拉釬采用Φ14螺紋鋼筋,最大間距90cm,長度60cm。

4.4直接式施工工藝

對基本完好的舊混凝土板,清洗表面使其保持清潔濕潤無積水,不需作任何特殊處理即可直接澆筑加鋪層。立模、澆筑各工藝要求基本上與結合式相同。

參考文獻:

篇4

關鍵詞:水泥混凝土路面;病害;處治

中圖分類號:TV331文獻標識碼: A

1. 水泥混凝土路面的病害概述

水泥混凝土路面損壞可分為:斷裂類、豎向位移類、接縫類和表層類四種類型。斷裂類主要指縱、橫、斜向裂縫和交叉裂縫、斷裂板等;豎向位移類主要指沉陷和脹起;接縫類主要指裂縫的填縫料損壞、唧泥、錯臺和拱起等;表層類主要指坑洞、露骨、網裂和起皮、粗集料凍融裂紋、修補損壞等。

2. 水泥混凝土路面病害的處治對策

2.1 裂縫修補

水泥混凝土路面裂縫型式多樣,處治時要根據具體情況采用相應的技術措施。縫寬不足0.5mm的非擴展性表面裂縫,采用壓注灌漿法;局部性裂縫,且縫口較寬時,采取擴縫灌漿法;對貫穿全厚的裂縫,采用條帶罩面法。對裂縫寬度大于3mm的裂縫,用環氧樹脂與固化劑攪拌均勻后直接灌注。

2.2 接縫修補

接縫施工時,為保證清縫質量,對雜物充填較多的縱縫,必須用切縫機切割,其它縫也應用鐵鏟對雜物和老化的填料進行清理,然后用高壓氣體吹凈。對加熱型填縫材料,按規定進行熔化,使其具有較好的流動性,加熱溫度不宜過高、過低,時間不宜過長,以避免材料老化或流動性較差。用黃油槍或扁嘴鐵壺沿縫方向均勻澆灌加熱后的填縫料至縫填滿為止(不宜過高或過低),灌縫深度至少應大于1.5cm。灌縫應在路面干燥及路面板下沒有積水時進行,保證填料與縫壁粘接牢固且不被高壓水剝離、擠出。根據填縫料性質,做好施工交通控制工作,待填縫料冷卻后開放交通(一般需30min),以免其被行車粘掉。堅持周期性養護,根據填料有效使用壽命,對全部構造縫進行全面清縫和普灌,其后每年入冬和雨季之前進行補灌,保證構造縫全部密封。

2.3 局部修補

對出現錯臺的板塊,先采用壓漿調整,恢復平順,調整后仍有高差,且錯臺量小于10mm,可用建筑磨平機打磨掉高出的部分或人工鑿除高出部分,鑿除(打磨)寬度一般為10~30cm。錯臺量大于10mm的,在低的一側用瀝青砂或細粒式瀝青碎石襯平,襯補長度按高差的1~2%,也可用聚合物水泥砂漿薄層修補。修補前應用鋼絲刷將原路面清理干凈。大面積麻面、露骨、平整度差等結構性病害,常采用瀝青混凝土罩面處理,處理厚度應大于2.5cm,罩面前要對破碎板及整個路面進行修補和壓漿處理。一般的麻面可不作處理,只對露骨嚴重部分作整段處理,可用聚合物砂漿作薄層處理。

2.4 破碎板塊修補

采取換板方式處理水泥混凝土路面嚴重破碎板,即挖除整塊破碎板,然后澆筑水泥混凝土,板厚與原面板厚度一致,但一般不宜小于24cm,否則可采用鋼筋混凝土進行修復。板角斷裂等破損采用局部修補方式,即對板角斷裂的部分漸除成正方形或矩形,在原板壁上加裝傳力桿后,在鑿除位置澆筑混凝土。其具體工藝流程為:板塊破碎、鑿除―>基底清理―>補設拉桿、傳力桿―>混凝土拌和及運輸―>鋼筋網制作―>混凝土澆筑―>接縫設置―>養生。

2.5 脫空板塊處治技術

路面使用期間出現的裂縫、破碎板兒乎都與板底脫空有關。即使一些當時看來既沒有破碎又沒有裂縫的板塊,其板底仍可能存在脫空,這種病害較隱蔽,但其危害性卻非常之大。在路面修復中,若脫空板不處理,即使加鋪層達到20cm以上,也無法防止反射裂縫的出現。板底脫空可使用鉆孔壓漿法處理,此法是借鑒后張法預應力構件的孔道壓漿原理,在混凝土面板底部有脫空處鉆孔,通過孔洞利用高強壓力將流質材料壓入脫空空隙,流質材料凝固后產生一定的強度,對面板產生均勻承托的作用,進而達到穩固板塊的目的。

2.6加鋪瀝青層

加鋪瀝青層是舊水泥混凝土路面有效的補強措施之一,不僅提高了路面的承載能力,消除了原有接縫處易產生卿泥、斷裂、脫空等多種病害的不利影響,同時也提高了路面平整度和抗滑能力,改善了路面使用性能,提高了路面服務水平,目前在城市道路水泥混凝土路面維修工程中逐漸推廣應用。

舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層的施工主要環節為:(1) 處理破碎板:將原路面嚴重破碎板、嚴重裂縫、板角斷裂等破碎板塊挖除,用早強混凝土或早強鋼筋混凝土進行修補至與原路面齊平,原路涵洞蓋板鋪裝層出現破碎的也應一并處理。(2) 穩定原路面板:對唧泥、脫空的混凝土面板及輕微、中等裂縫的面板進行板底壓漿處理,使混凝土面板處于穩定狀態。對使用時間較長,原路面基層為石灰土等水穩定性不良結構的路段,為保險起見,可對全部原有的混凝土面板進行壓漿處理。(3) 提高原路面防水能力:對所有縮縫、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1.5~2.5c m瀝青混和料隔離層,不做隔離層的應灑布粘層油,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分為二層,下面層較厚(一般4~8cm),采用熱穩定性較好的開級配粗粒式或中粒式瀝青碎石或瀝青混凝土,上面層較薄(一般厚2~4cm),采用防水性能較好的密級配細粒式或中粒式瀝青混凝土。原水泥混凝土路面橫坡較小時,通過瀝青面層調整路面橫坡不小于1.5%。碾壓時,選擇壓實機具噸位應考慮瀝青層的厚度,防止過振引起瀝青混合料二次細粒化。為防止瀝青層滲水導致混凝土路面加鋪后再次唧泥問題,可在舊板與瀝青層間鋪筑玻璃纖維布隔離層。

3. 水泥混凝土路面病害預防的建議

水泥混凝土路面的病害處治始終是一種事后補救的方法,對水泥混凝土路面病害,更多的應當以建立預防為主的思想,盡量在設計和施工中予以避免減少,本文在此提出以下幾點建議:

(1) 嚴格路基特別是基層參數的選取,如各基層回彈模量、含水率、液限、現場承載力等,確保施工值與設計值一致,并且設計取值與現場客觀實際相符,因此必要時應加大基本設計依據、參數的現場實際測定方面的工作,而不能僅按規范選取;(2) 加強路基施工管理,對填方路基,確保分層回填,分層碾壓,并強化施工單位自檢和監理檢查工作,一要保證達到要求的壓實度,并要求壓實均勻,特別是路肩部位及車道與路肩交接部位,此處極易產生縱向錯臺;對半填半挖路基,特別注意挖、填結合部位的碾壓;(3) 對用作路基的土,應加強土質的鑒別和性能測試,對膨脹土,注意區分其類別,對強膨脹土,必須置換,對中、弱膨脹土,采用適當的方法對土質進行改良,基坡較大時,采用適當的設施來加強土坡穩定性,從而保證路面不破壞;(4) 加強路面材料研究,選擇適宜的材料及配比,對特殊路段,也可適量采用成本較高的新型路面材料,如鋼纖維混凝土、連續配筋混凝土等,初期投資的適當增加可大量減少后期養護費用;(5) 加強路面施工管理,采用規范化、程序化的施工和養生方法,適時切縫,掌握適合的操作時機,并根據氣溫變化的不同情況做不同的處理。

4.結束語

目前,水泥混凝土路面在道路工程的建設中有著廣泛的運用,因此分析其病害并探討出科學、合理的處治對策對于保障工程質量有著深遠的意義。以上僅為本人在實際施工中點滴經驗的積累,供同行們參考。

參考文獻

[1]JTG E30-2005,公路工程水泥及水泥混凝土試驗規程

篇5

Abstract: The problem of cracks of Cement concrete pavement is a common a common issue that the engineering efforts to resolve. This paper will analyse the cause of common quality disease and propound some prevention measures.

關鍵詞:水泥混凝土路面;裂縫;預防;修補

Key words: cement concrete pavement;cracks;prevention;repair

中圖分類號:U416 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)28-0040-02

0前言

在我國隨著水泥工業和公路運輸事業的發展、行車密度、載重和速度的日益提高,水泥混凝土路面已獲得廣泛應用。其使用性能在行車和自然因素作用下逐漸出現各類損壞現象,以路面裂縫最為普遍,造成修復困難、開放交通遲緩等缺點。水泥混凝土路面泛指就地澆筑的普通混凝土路面,是指除接縫區和局部范圍(邊緣和角隅)外不配置鋼筋的混凝土路面。[1]下面就水泥混凝土路面病害中的裂縫原因進行分析并針對具體情況提出一些相應的預防和修補措施。

1水泥混凝土路面常見裂縫及預防措施

1.1 角隅斷裂混凝土路面板角處,沿與角隅等分線大致相垂直方向產生斷裂,在脹縫處特別容易發生,塊角到裂縫兩端距離小于橫邊長的一半。

原因分析:①角隅處于縱橫縫交叉處由于水的滲入容易產生唧泥,形成脫空,導致角隅應力增大,產生斷裂。②基礎在行車荷載與水的綜合作用下,逐步產生塑性變形累積,使角隅應力逐漸遞增,導致斷裂。③脹縫往往是位于端模板處,拆膜容易損傷,而在下一相鄰板澆搗時,由于已澆板塊強度有限,極易損傷,造成隱患致使角隅較易斷裂。

預防措施:①選用合適填料,防止接縫滲水,重視接縫養護,使接縫處于良好的防水狀態。[2] ②采用抗沖刷、水穩性好的材料如水泥穩定粒料作基層,可以減少沖刷與塑性變形。③為防止水經脹縫滲入基層可在板與基層之間鋪兩層油毛氈或2cm瀝青砂。④混凝土路面澆搗時要注意充分搗實,拆膜時防止角隅損傷。⑤脹縫處角隅應采用角隅鋼筋補強。

1.2 龜裂水泥混凝土路面表面產生網狀、淺而細的發絲裂縫,呈小的多角形花紋,深度5~10mm。

原因分析:①混凝土澆筑后,表面沒有及時覆蓋,在炎熱和大風天氣表面水分蒸發過快,體積急劇收縮導致開裂。②混凝土在拌制時水灰比過大,模板與基層過于干燥、吸水性大。③混凝土配合比不合理,水泥用量和砂率過大。④混凝土表面過度振搗或抹光,使水泥和細骨料過多上浮至表面,導致縮裂。

預防措施:①水泥混凝土路面澆筑后,及時用潮濕材料覆蓋,認真澆水養護,防止強風和暴曬。在炎熱夏天應避開高溫時段或搭置涼棚施工。②配制混凝土時,嚴格控制水灰比和水泥用量,選擇合適的粗集料級配和砂率。[2] ③澆筑混凝土路面時,要將基層澆水濕透,避免基層吸收混凝土中的水分。④干硬性混凝土采用平板振搗器時,要防止過度振搗使砂漿集聚表面,砂漿層厚度應控制在2~5mm內,可不必過度抹光。⑤如混凝土在初凝前出現龜裂,可用抹刀反復壓抹或重新振搗的方法消除,再加強濕潤覆蓋養護;一般對結構強度無影響的可不予處理。

1.3 拱脹混凝土路面在接縫處拱起,少數情況發生在非接縫處,嚴重時混凝土發生碎裂。

原因分析:①脹縫設置的傳力桿水平、垂直方向偏差大,使板伸脹受阻。②長間距脹縫混凝土板在小彎道、陡坡處以及厚度較薄時,易發生縱向失穩,引起拱脹。長間距脹縫處拱脹的發生同施工季節、連續鋪筑長度、基層與面板之間的摩阻力等因素有關。③脹縫設置數量不夠與位置不當。

預防措施:①填縫料應符合規范要求,嚴格操作規程,保證應有的脹縫間隙(20~25mm)。②傳力桿設置要正確定位,水平、垂直向偏差應≤3mm,防止施工過程中移動,傳力桿應按設計要求制作,端部要有足夠空隙,以利熱脹[2]。③依據規范選擇合適的脹縫數量及位置:在鄰近橋梁或其它固定結構物處、與柔性路面相接處、板厚改變處、隧道口、小半徑平曲線和凹型豎曲線縱坡變換處,均應設置脹縫。[3]在鄰近構造物處的脹縫,應根據施工溫度至少設置2條。在其它位置,當板厚大于或等于0.2m并在夏季施工時也可不設脹縫,其它季節施工,一般可每隔200~400m設置一條脹縫。[2]

1.4 橫向裂縫沿著與道路中線大致相垂直的方向產生裂縫,并往往在行車與溫度的作用下,逐漸擴展,最終貫穿板厚。

原因分析:①混凝土路面鋸縫不及時,由于溫縮和干縮發生斷裂。混凝土連續澆筑長度越長,澆筑時氣溫越高,基層表面越粗糙越易斷裂。②切縫深度過淺。由于橫斷面沒有明顯削弱,應力沒有釋放,因而會在鄰近縮縫處產生新的收縮縫。③混凝土路面基層發生不均勻沉陷(如穿越河渠、溝槽、拓寬路段處),導致板底脫空而斷裂。④混凝土路面板厚度與強度不足,在荷載和溫度應力作用下產生強度裂縫。⑤混凝土配合比不合理,水灰比大;材料計量誤差大;振搗不均勻,養生不及時等。⑥橫縫在縱縫兩旁錯開,也將導致板產生從橫縫延伸出來的裂縫。⑦板的平面尺寸偏大,使溫度翹曲應力過大。

預防措施:①嚴格掌握混凝土路面的切割時間,一般在抗壓強度達到10MPa時即可切割,切割深度一般不小于板厚的1/3[2],要盡可能及早進行,尤其夏天晝夜溫差大,要多注意。②連續澆筑長度很長,切割設備不足時,為減少收縮應力的積聚,可先大段切割,再分小段鋸。③保證基層穩定、無沉陷,在溝槽、河渠回填處、填挖交界處,必須按規范要求做到基層密實、均勻。④選用干縮性較小的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,嚴格控制材料用量,保證計量準確(允許有不超過2%的配合比誤差),振搗均勻并及時養生[2]。⑤將(多車道)縱橫縫一般做成垂直正交,使混凝土板具有90°的角隅。⑥嚴格執行《工程建設標準強制性條文》規定,縱向縮縫間距(即板寬)不得大于4.5m,橫向縮縫間距(即板長)不得超過6m。[3]

1.5 縱向裂縫順道路中心線方向出現的裂縫。這種裂縫一經出現,經過一段時間后,會變成貫穿性裂縫。

原因分析:①路基發生不均勻沉陷,如由于縱向溝槽下沉、路基拓寬部分沉陷、河渠回填沉陷、路基一側積水、排灌等導致路基基礎下沉,板塊脫空而產生裂縫。②基礎不穩定,在行車荷載和水溫的作用下,產生塑性變形或者由于基層材料水穩性不良,產生濕軟膨脹變形,導致各種形式的開裂,如縱向裂縫。③混凝土板厚度與基礎強度不足產生的荷載型裂縫。

預防措施:①對于填方路基,應充分填筑、碾壓,保證填土均勻、密實。②在新舊路基界面處應設置臺階或格柵處理,保證路基銜接部位的嚴格壓實,防止相對滑動。③溝渠地段淤泥必須徹底清除,采取措施保證回填材料有良好的水穩性和壓實度,以減少沉降。④在上述地段應采用半剛性基層,并適當增加基層厚度;在拓寬路段應加強土基,使其具有略高于舊路的結構強度,并盡可能保證有一定厚度的基層能全幅鋪筑;在容易發生沉陷地段,混凝土路面板應鋪設鋼筋網或改用瀝青路面。⑤基層必須穩定,宜優先采用水泥、石灰穩定類基層。

2水泥混凝土路面裂縫的修補

修補前要搞清楚混凝土路面損壞的類型、程度與密度,分析造成損壞的原因及影響因素,采取相應方法,進行有效修補,要盡可能保持原有結構的承載力、整體性和耐久性,防止出現新的損壞,有效延長路面使用壽命。修補方法的選擇應從實際出發,在可靠、耐久、滿足水泥混凝土路面修補質量的基礎上,力求簡單易行、經濟合理。

水泥混凝土路面裂縫分表面裂縫和貫穿裂縫。裂縫的修補方法有擴縫灌漿法、條帶罩面法、加筋維修法、壓力注漿法、全厚度補塊法等[4]。

2.1 表面裂縫的修補裂縫較窄且無擴展跡象時,可不予處理。對非擴展性、非貫穿性裂縫可用擴縫灌漿法進行修補:沿裂縫用電鉆打一排直徑不小于20mm的孔,開成帶狀槽,深度不大于板厚2/3,沖洗殘屑待干燥后,在槽內鋪設潔凈的5~10mm石子,用灌漿材料(如改性環氧樹脂、聚氨酯類、丙烯酸樹脂等膠粘劑)灌入槽內并整平或用快凝小石子混凝土填補,養護達要求強度后即可通車。

2.2 貫穿性裂縫的修補貫穿性裂縫(俗稱斷板)使板體的剛度明顯削弱,需進行部分厚度或全厚度維修,以恢復混凝土板體的承載力和整體性。

2.2.1 縱向裂縫加筋維修法沿縱向裂縫每隔60cm鋸縫并鋪以人工開鑿出50×3cm×1/2板厚與橫縫平行的凹槽,徹底沖洗凈槽內殘屑,用16mm的螺紋鋼筋彎折成5+45+5cm的扒筋,每槽放置一根。槽內先填入3cm左右高強砂漿后放入扒筋,再填塞砂漿,搗實、整平,與周邊接順。扒筋四周應有不少于2cm的保護層。濕治養護到期后開放交通。

2.2.2 橫向裂縫條帶罩面法沿橫向裂縫兩側平行于縮縫標出距離裂縫至少20M矩形施工范圍線,沿線鋸縫,鑿出板厚一半的凹槽,在凹槽內放置一層8mm鋼筋網片,或沿裂縫兩側10cm,每隔30~40M對稱鉆孔至板透,并清洗凹槽和孔眼,在孔眼內填入高強度砂漿至密實,用16~22mm的螺紋鋼筋彎制成扒筋置入孔內,凹槽周壁涂刷砂漿,最后用與原路面強度相同的快凝混凝土澆筑振實,至路面齊平,濕治養護到要求強度后開放交通。當修補范圍涉及原路面接縫,則應按原結構鋸出接縫并澆灌填縫料。

2.2.3 壓力注漿法混凝土板由于沉陷、唧泥引起的脫空,采用鉆孔壓力注漿法來填堵板底空隙以抬高板快使板恢復原位。

在脫空部位布置梅花型注漿孔位置,孔徑3.5~4.0cm,孔距1.5~2.0m,孔深應穿過路面至基層,鉆孔成孔后將膨脹橡膠栓塞裝入孔內,連接好注漿管泵送水泥漿。注漿壓力一般為0.3~0.5Mpa,采用425號普通水泥,水灰比0.8~1.0,可在水泥漿中加入水泥質量1%~3%的速凝劑起促凝作用,還可加入磨細粉煤灰,變成水泥粉煤灰漿(水泥:粉煤灰:水=1:3:1.5)。泵送過程中要加強壓力監視與控制,當發現板塊頂升或超過預定的標高時,應停止泵送。直接觀察到漿液從一孔流入到另一孔,一孔注滿后拔出灌漿栓塞用木塞塞孔,再壓注另一孔,等漿液凝固后拔掉木塞抹平塞孔。封閉交通進行養護,并根據強度確定合適的開放交通時間。注漿材料應邊拌邊用邊泵送,及時清除留在板體和周邊的漿料,用水沖洗干凈不留痕跡。

2.2.4 整塊板更換對于板塊嚴重斷裂、裂縫處有嚴重剝落、板被分割成3塊以上、有錯臺脫空、沉陷或裂塊活動的斷板,應整塊板更換。

由于基層強度不足或滲水軟化,以及路基不均勻沉降,造成混凝土板斷裂成破碎板或嚴重錯臺時,應將整塊板鑿除,在處理好路基以及基層后,重新澆筑新的混凝土板,與臨板接縫要按要求進行種筋。對于路基穩定性差,沉降沒有完全結束的路段,宜先采用混凝土預制塊或條石塊換補斷板,等沉降穩定后重新澆筑新板快,基層要采用水泥穩定結構層。修補塊的縫隙用瀝青膠填滿,以防滲水破壞。重新澆筑新板宜用快凝水泥,以減少養護期,可提早通車。

2.2.5 全厚度補塊法沿裂縫周邊劃出與板塊縱橫縫平行的長距形(板角處為扇形)修補范圍,該范圍的外周邊應是未受損傷的結實的混凝土。周邊離裂縫最小距離≥30M,板寬≥1m,當附近有接縫,且離周邊

對于拱脹性裂縫,應鋸切拱起部分,寬度不小于1.0m,全深度切割、挖除,重新鋪設等厚度、同標號鋼筋網混凝土板。因通常是發生在夏季,修補時在板間要適當留有縫隙,并做好填縫處理。

3結束語

工程病害多數是由于施工操作不當、管理不嚴而引起的質量問題,具有普遍性、反復性等特點。我們的施工隊伍應在施工現場配備熟練、稱職的施工管理人員和技術人員,建立健全質量保證體系,認真學習相關施工規范和標準,加強施工技術力量,增加施工現場控制力度,積極努力將工程質量隱患消滅在萌芽狀態。

參考文獻:

[1]方福森主編.路面工程[M].人民交通出版社,1995.

[2]公路水泥混凝土路面施工技術規范 (JTGF30-2003).人民交通出版社.

篇6

關鍵詞:水泥混凝土路面;原因;修補;措施

Abstract: at present, the cement concrete pavement often appear the status of the cracking, aiming at this phenomenon, this article more detailed analysis of the reasons for the formation of crack, and the measures to repair cracks, the paper discusses the cement concrete pavement to timely repair, ensure the smooth road with people's life safety. [1]

Keywords: cement concrete pavement; Reason; Mended; measures

中圖分類號: U416.216 文獻標識碼: A 文章編號:

水泥混凝土路面常常因為裂縫的問題而不能很好地發揮其應有功能,給人們的生活帶了極大的不便。分析水泥混凝土路面裂縫的形成原因,制定合理的修補措施,保證其安全暢通是當今道路工程界研究的一個重點。

1、裂縫的形成原因

水泥混凝土路面裂縫的形成原因是多種多樣的,可以概括為以下四個方面:一、設計問題;二;基層問題;三、原材料問題;四、施工問題。這些問題導致了裂縫的產生,影響了路面的平整度,埋下了極大的安全隱患。為了盡可能地避免裂縫的產生,有必要對水泥混凝土路面裂縫的形成原因進行詳盡地分析與探討。[2]

1.1 設計問題

用于面層的材料脆性太大。面層底部受行車載荷的影響形成較大的拉應力,拉裂面層,產生裂縫。如:常見的熱拌瀝青混凝土材料,結合料為高稠度的瀝青,將瀝青高溫加熱后,與礦質混合料充分拌和,趁熱鋪設并碾壓成路面。常溫狀態時,路面的強度較高,剛度也滿足要求,變形能力卻存在很大不足,尤其是氣溫驟降時,基層以及周圍材料的作用使得面層材料不能自由收縮,形成較大拉應力,當拉應力過大超出材料本身所能承受的最大拉應力時,便會出現面層開裂的情況。

在剛度方面,面層與基層差距過大,這種情況下,面層底部將會發生過大的拉應變,產生裂縫。[3]

半剛性基層收縮造成的影響。該收縮產生橫向裂縫并影響到面層,最終表現出所謂的反射裂縫。如:在穩定類基層(以石灰或水泥為材料)之上修建瀝青面層時,基層材料的開裂(收縮或干縮的原因)會在面層上形成反射裂縫。

路基的影響。路基所處位置的地質條件不理想,如地下水位高、路基強度低。在重載車輛的長期作用下,路基容易變形,導致水泥混凝土路面裂縫的產生。

1.2 基層的影響

配料比例不夠科學、準確,拌和不夠充分,碾壓不夠密實,鋪筑厚度不一致,養護不到位,這些因素導致基層產生裂縫,并最終反映在路面上。拌和的操作直接影響基層強度的均勻性和平整性。在基層施工的過程中,應該避免拌和不勻、不同土質混雜拌以及灰土不過篩的情況,消除基層平整度差的因素。另外,新老路結合部的施工更需注意基層強度不均勻的問題,基層平整度問題會導致混凝土面板的厚度存在差異,繼而導致面板內應力不相等以及混凝土板底摩阻力的加大,在溫度的影響下,面板容易斷裂。[4]

1.3 原材料問題

水泥的質量、用量不僅影響混凝土的強度,還影響混凝土早期的收縮開裂情況以及磨耗性能等。控制水泥的質量可以從以下幾個方面入手:一、控制沙石材料的級配;二、控制砂石中的雜質含量;三、對到達現場的混合料要有離析操作;四、保證振搗的質量與時間;五、水泥出現凝固現象,要加潑生水;六、減少機械故障,盡量保證施工的連續性;七、養護的及時性與有效性。

水泥的用量影響澆筑時的溫度和后期的強度,最好選擇水化熱較低的水泥。[5]

1.4 施工問題

(1)混凝土鋪筑前,沒有對基層進行濕潤處理,這樣會導致混凝土過早地失水,混凝土板塊因而出現裂縫。

(2)真空吸水操作中,沒有搭接好吸墊,導致局部漏吸,這種情況容易引發路面的不均勻開裂。

(3)混凝土澆筑后的養護工作非常重要。特別是初期養護,沒有使用草簾、草袋覆蓋路面,沒有較好地把握養護的時間、路面的干濕度,導致混凝土面板產生裂縫。

(4)切縫處理沒有嚴格遵照規范操作。切縫的深度不合要求或者在時間上不夠及時,當混凝土因收縮作用形成的實際拉應力超出其容許值時,會在切縫附近形成開裂。

(5)施工間隙以及延誤等問題會造成面板的搭接、銜接裂縫。1.4.7 施工過程中,易形成縱橫裂縫的可能因素為以下兩點:一、單塊的板長及寬值沒有按照標準操作;二、填充設計縫的時間不及時或者材料選用不合理。

(6)在混凝土強度不足的情況下(未達設計值的80%)便將路面投入使用,也是導致裂縫的一大原因。[5]

2、裂縫的修補措施

裂縫的類型不同,所采用的修補措施亦有所不同。

2.1 裂縫較小時,首先將縫隙內的雜物清理干凈,再使用瀝青砂、瀝青瑪蹄脂或環氧樹脂進行封縫、膠結處理。若裂縫寬度不超過3mm,處理起來相對簡單,直接用粘結劑灌縫處理即可。

2.2 裂縫較大時,應對松動的部分進行處理,將其鑿下并清除掉,在裂縫部位干燥的情況下,先使用液體狀態的瀝青對縫壁涂刷,然后填充瀝青砂,接著搗實、燙平,最后用細砂覆蓋。

2.3 裂縫貫穿板厚時,常用的修理方法是條帶罩面法。條帶罩面法的具體操作流程如下:用鋸縫機沿著裂縫兩邊大約14 cm , 且與橫縫方向平行鋸出兩條深度為6 ~ 8 cm 的人工縫口, 將兩鋸縫間的混凝土鑿出,順著裂縫兩邊10cm處,以每隔50cm為一個單位鉆鈀釘孔(此孔的直徑為1cm,深度為5cm),用水泥砂漿填充鈀釘孔,并安裝鈀釘,接著澆筑混凝土、振搗、鋪平、養護。

2.4 裂縫發生在局部通車路段,且發生在冬季,這種情況下噴嘴灌漿法較為常用。第一步,清除縫隙內的雜物;第二步,用膠布貼封縫口;第三步,將配好的灌漿灌入縫中直到將要接觸膠布為止;第四步,用水泥砂或者水泥漿封縫處理;第五步,用紅外燈以50~ 600C的溫度對其加熱,時間約為2小時。[6]

2.5 縱橫向斷板的修補。首先對斷裂的位置和寬度進行確認,使用規則的長方形對其劃線放樣,接著以板的總厚度為標準切割邊縫,將損壞部分清理掉,然后在兩側邊縫板后中央處鉆取直徑4cm,深8cm,間距40 ~ 5 0 cm的孔,向孔中填入細粒混凝土或者水泥砂漿,并植入直徑為2cm的鋼筋,最后用混凝土填充,并做好搗實、鋪平、養護工作。

2.6 破損嚴重板塊的修補。有些路面板塊破損較為嚴重,其上甚至有好幾條裂縫,并且發生沉降,影響交通安全。遇到這種情況,需要將整個板塊鑿除,并對基層進行重新夯實,接著用新的混凝土進行澆筑、修補。這個過程中,應該注意材料的選用、配合比的設計、施工工藝以及質量標準的制定。[7]

3、結論

水泥混凝土路面產生裂縫后再修補,屬于亡羊補牢,雖然可以解決問題,但投入的人力、財力較大,容易造成經濟上的損失,甚至引發交通事故,危及人們的生命安全,所以修補固然重要,在施工中把好質量關才是根本。本文分析了幾種常見的水泥混凝土路面產生裂縫的原因,旨在幫助施工單位加強過程管控,從源頭上盡可能地避免裂縫的產生,從而提高水泥混凝土路面的使用安全與壽命。

參考文獻:

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篇7

摘要:本文針對主要病害:裂縫、麻面、露骨和板角斷裂等進行了分析,結合新技術的應用,提出了養護維修處理措施,從而提高農村公路的通行能力。

關鍵詞:水泥路面,病害,維修方法

Abstract: this article in view of the main diseases: crack, pits and explicit and fracture under paper, combined with the application of new technology, and put forward the maintenance treatment measures, so as to improve the rural highway capacity.

Keywords: cement road surface, disease, the maintenance method

中圖分類號:U416.2 文獻標識碼:A 文章編號:

目前,我國的農村公路中(包括有路面的縣、鄉、村公路)水泥路面類型占絕大多數。由于多種原因,水泥路面在使用過程中出現了很多病害現象,影響了公路的正常使用和公路的形象,因此分析研究農村公路水泥路面的養護技術和對策十分重要。

1 水泥混凝土路面養護的基本要求

(1)水泥混凝土路面的養護,必須做好預防性、經常性的日常保養工作和相應修補工作,及時保持路面狀況的完好。

(2)水泥混凝土路面在使用中,每年應對其使用性能進行調查評價,有計劃的進行維修養護,以保持良好的路面狀況。

(3)凡不符合養護質量標準的,應按照農村公路技術狀況評定結果確定的養護對策及時維修,予以改善和提高。

2 混凝土路面板裂縫修補

裂縫包括縱向、橫向、斜向裂縫和交叉裂縫。其損壞特征是裂縫將板塊分割成兩塊或三塊,產生裂縫的原因主要有:基層脫空、土基和基層強度不夠、施工操作不當、接縫養生不好等。

2.1 常規修補措施

(1)輕微裂縫

輕微裂縫(是指裂縫寬度在3mm 以下的非擴展性表面裂縫)的維修,一般可采取灌縫等常規養護方法。

(2)中等裂縫

中等裂縫(指裂縫寬度在3~15mm 的裂縫)的維修,可采用條帶罩面法:① 首先順裂縫兩側各不小于15cm,且平行于縮縫切7~10cm 深兩條橫縫。

② 在兩橫縫內側用風鎬鑿出混凝土7~10cm。

③ 距裂縫兩側10cm,每隔50cm 鉆一對鈀釘孔,其直徑略大于鈀釘的直徑。

④ 用Φ16 的螺紋鋼筋制作成長不小于20cm,彎鉤長7cm 的鈀釘。

⑤ 將孔槽內填滿環氧樹脂砂漿,安裝鈀釘。

⑥ 人工將切割縫內壁鑿毛,以增強新老混凝土的粘結力,人工清除破碎砼雜塊。

⑦ 在修補處先刷一道水泥砂漿,然后澆筑快硬混凝土覆蓋養生,有條件時應噴灑養護劑養生。

(3)嚴重裂縫

嚴重裂縫(指裂縫寬度在>15mm 的裂縫) 的維修,可采用全深度補塊處治。

① 在修補的混凝土路面位置上,平行于縮縫劃線,沿劃線位置進行全深度切割。

② 全深鋸口混凝土垂直面應鑿成毛面。

③ 處理基層合格后,修復、安設傳力桿和拉桿,攤鋪配合比彎拉強度符合要求的混凝土并振搗密實。

④ 補塊養生宜采用養護劑,板中間的各縮縫鋸切到1/4 板厚處,將接縫材料填入縮縫內。

⑤ 混凝土達到通車強度后,即可開放交通。

2.2 快速維修新技術

(1)聚合物改性自密實混凝土修補裂縫主要針對原寬度或擴縫后寬度在2.0cm 以上裂縫的修補,采用聚合物改性自密實水泥混凝土進修補,既達到了盡早開放交通的目的,又克服了難于振搗的缺點,而且修補后的新老混凝土界面處粘結強度大大增強。

為保證施工作業安全,開始施工前,應將施工現場交通封閉,按交通封閉要求設置交通封閉標志,保證施工人員安全。具體施工步驟如下:

① 先順著裂縫用沖擊電鉆將縫口擴寬成2.0cm以上的溝槽,槽深根據裂縫深度確定最大深度不超過2/3 板厚。(如縫寬大于2.0cm,則直接進行第二步)

② 用壓縮空氣吹凈灰塵,清除混凝土碎屑,直到潔凈為止。

③ 用水對邊緣及底面潤濕,灌注聚合物改性自密實水泥混凝土,高出原路面1cm,用抹子抹平表面。

④ 養生:采用塑料薄膜進行覆蓋或噴灑養生劑進行養生,1d 后開放交通。

(2)水泥基快速修補材料可采用KG 型裂縫修補材料,顏色可調整,接近混凝土路面的顏色,可以在原有的黑色灌縫膠上覆蓋使用,與其它材料有效結為一體,不需要清除原有的修復材料,使用方便。

① 先順著裂縫用要割機切縫1.5~2.0cm 以上的溝槽,槽深根據裂縫深度確定最大深度不超過2/3 板厚。

② 用鋼絲刷清除縫隙內的浮塵,用高壓風機清除灰塵,確保縫內無水,縫口干燥。

③ 用特制的灌縫槍灌注KG301 型修補膠。

④ 養生:采用塑料薄膜進行覆蓋或噴灑養生劑進行養生,7d 后開放交通。

3 麻面和露骨的修補

麻面和露骨主要是施工中水灰比過大,混凝土強度不足或因混凝土施工時表面砂漿有泌水提漿現象所致。尤其對于農村公路水泥混凝土路面,麻面和露骨現象隨處可見,為了保證路面質量,根據地表面破損程度,采用不同的材料和施工方法進行,對局部板塊的表面起皮應進行罩面。

3.1 常規修補措施

表面起皮(剝落、露骨)應根據其表面破損程度,采用不同的材料和施工方法,對局部板塊的表面起皮應進行罩面。宜采用稀漿封層加以處治(1)稀漿封層的施工溫度不得低于10 度,路面應清潔。(2) 稀漿封層機攤鋪時應保持槽內有近半槽稀漿,攤鋪過程中出現局部稀漿過厚,需用橡皮板刮平,稀漿過少應用鐵鍬取漿補齊,流出的乳液需用刮板刮平,攤鋪終點接頭處應平直整齊。

(3)稀漿封層鋪筑后到成型前應封閉交通。

(4)開放交通初期應有專人指揮,控制車速不得超過20km/h,并不得剎車或調頭。

3.2 新技術修補措施

(1)快速修補材料

① 表面處理

對路面要進行清掃,對需要修補的路面用路面打磨機進行打磨,清除表面風化和強度低的破損,坑槽要用剛釬和手錘清除雜質,用電動刷打磨,不能用電動刷的位置要用鋼刷反復刷磨,輔以氣泵除塵,直到認為潔凈為止,打磨和除塵的質量直接影響修復的效果應引起足夠的認識。

② 清理表面

用氣泵將雜質吹出,送到路基下,然后用高壓水泵清洗殘留的灰塵,用高壓氣泵清除殘留的水分,用KG 膠砂修復,要將水分徹底吹干,不應有潮濕,如用KG 聚合物修復,清除殘余的水分即可。

③ 涂刷界面劑

界面劑是一種表面活性劑,也是提高粘接效果的一種手段。方法很簡單,就是用軟毛刷蘸取少許界面劑涂于修復的路面或坑槽內壁。

④ 薄層罩面修復

對表層破壞較嚴重的混凝土路面,罩面厚度為8~15mm 時,直接用快速修補材料,將干料按要求加水攪拌,直接倒到路面進行壓平,抹光,拉毛;大于20mm 時,加入填料和骨料,調整方式按科工材料的使用要求進行,一同加入攪拌機中攪拌,攪拌均勻后送到修復處用泥板壓實,用刮板刮平,泥刀壓光,抹面時隨時用3m 直尺各方向檢查平整度,超出要求要及時重新抹壓,直至平整度合格為止,然后拉毛。

篇8

[關鍵詞]水泥混凝土路面 面板斷裂 快速修復

中圖分類號:U416.216 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)12-0245-01

1、引言

水泥混凝土路面作為一種典型的路面類型,具有強度高、承載力強、耐久性好、投資少、環保等優點。但也存在對基底脫空敏感,板塊剛性大,不適合沉降量大的軟基路段、維修困難等缺點。其在使用期間, 不僅承受著數以千萬計的輪載反復作用, 還經受著環境中溫度、濕度等周期性變化因素的影響, 容易出現各種損壞。近年來, 隨著我市經濟的快速發展, 交通荷載趨向向重型化發展, 不僅交通量增長迅速, 而且超載、超限現象也時有發生, 導致路面破壞加速,尤其是容易出現面板斷裂現象,其養護任務也隨之加重。因此, 如何提高水泥混泥土路面面板斷裂的修復速度,縮短施工期間的道路封閉時間,延長道路的使用壽命, 是公路養護部門面臨的一個重要課題。

2、傳統修復技術存在的問題

一般情況下,水泥混凝土路面在運營3到5年后,路基的固結沉降過程已基本完成, 而在此過程中,難免產生差異沉降脫空現象。同時, 接縫填縫料也開始出現老化、脫落的現象, 使接縫逐漸失去防水功能。在重交通的作用下出現唧泥、脫空等病害, 而面板一旦脫空, 板內荷載應力就會急劇地增加, 再經過疲勞循環后, 很快就出現斷裂破壞。

針對此類情況, 國內外的絕大部分《公路水泥混凝土路面養護規范》要求做灌漿處理,并將該技術作為斷板前有效的預防性養護措施對待。在我們國家, 由于大部分的養護管理單位對灌漿穩板技術不太熟悉, 關鍵技術未掌握, 加上非破損脫空檢驗技術上實際應用的困難,大多數水泥混凝土路面灌漿的效果并不很理想。究其原因,主要是脫空發現的過遲, 灌漿時機往往偏晚,面板殘余疲的勞壽命已經所剩不多。其次是灌漿技術還沒有過關, 有些關鍵技術指標即使在《公路水泥混凝土路面養護技術規范》中也不很明確, 造成灌漿穩板的效果較差。甚至存在,有的水泥混凝土路面在完成灌漿后, 并沒有使面板的疲勞壽命得以延長,反而加速了其斷裂破壞的現象。因此,須對灌漿的原材料、配合比、漿體與原有基層的強度匹配關系、灌漿的壓力等關鍵指標及灌漿的質量,進行深入研究。

3、快速修復技術的意義

水泥混凝土路面的路面斷板快速修復技術,是相對傳統的修復材料及修復技術方法而言的。采用傳統的修復方法,路面需經過長時間養生才能開放交通, 在一些車流量大、重車較多的繁忙交通要道, 這種修復方式顯然已不能滿足實際要求。必須采用快速的修復材料和快速的修復工藝進行養護處理。針對此要求, 可以采取以下兩種方法進行試驗: 一是采用預制拼裝形式的斷板快速修復技術, 即把板塊的澆注、養護等一系列工藝放在后場完成, 通過現場吊裝,并進行接縫處理就能很快開放交通; 二是采用特殊的材料在施工現場完成澆注、并進行短時間的養護就能開放交通的快速修復方法, 以達到12h 內通車的要求。這樣,不但節省了大量的人力、物力,也將道路維修造成的不利影響大大降低。

4、快速修復技術的研究成果

4.1 邊角快速修復技術

可選用道橋修復材料(如超快硬修補水泥)、快硬硫鋁酸鹽水泥、聚醋酸乙烯白乳膠,并分析了不同配比混凝土的彎拉強度、劈裂強度、抗壓強度及新舊混凝土的粘結彎拉強度、粘結劈裂強度以及粘結抗剪強度。深入研究了舊混凝土界面的潮濕狀態和界面的潔凈程度對其粘結性能的影響。并結合路用特性對不同修復材料的耐磨性進行比較。

研究結果表明:道橋修復材料和快硬硫鋁酸鹽水泥的早期強度都比較高,且強度發展很快。特別是道橋修復材料不僅快硬早強,而且粘結性能非常優異。

在快硬硫鋁酸鹽水泥中摻入適量乳膠,除了可以降低混凝土的脆性、提高其耐磨性外,混凝土本身的強度、粘結性能都相應降低。因此,應該慎用各類有機材料,若確實需要加入時,必須通過試驗確定合理的摻量。本次試驗結果有力的表明:綜合考慮強度、粘結性能和耐磨性,乳膠的摻量不宜超過10%。

界面的干濕及潔凈狀態對粘結性能產生很大的影響作用,一般來說舊混凝土基體處于飽和態時可提高粘結性能。而舊混凝土界面干凈時的粘結抗剪強度可比界面不做任何處理的高出55%左右,粘結劈裂強度也可高出15%左右。

此項研究也提出了,適用于高等級公路和低等級公路邊角修復的膠凝材料類型以及工程配合比。

4.2 預制拼裝快速修復技術

該項技術從理論上分析了預制板的彎拉強度及幾何尺寸的確定方法,闡明了預制拼裝修復技術的各道施工工藝和方法,并對預制拼裝和現澆修復的經濟性進行了比較。提出預制拼裝修復技術應用建議。研究表明預制拼裝修復技術是目前幾乎所有快速修復技術中,用時最短、占用道路面積最小并且對道路交通影響最小的一項實用技術。路面修復時間能減少到從面板拼裝開始一直到重新開放交通不超過5h,可以說是真正意義上的無阻礙交通快速修復方法,并且路面修復后能達到新建路面的性能指標。

綜合地考慮快速修復路面的使用性能和施工性能,預制拼裝板的設計彎拉強度應大于或等于原路面結構的設計彎拉強度,宜采用2.5m×2.0m的小板,面板的配筋量滿足吊裝要求即可。為提高接縫的傳荷能力,減少熱變形的破壞,預制板塊厚度應與舊板厚度保持一致。

板間接縫應采用碎石和環氧砂漿填塞,并且頂面用TST改性瀝青粘結料密封,這樣既可實現良好的荷載傳遞,又能防止雨水的滲透破壞,使用效果更加優異。

預制拼裝水泥混凝土路面的修復成本不僅小于現澆快通水泥混凝土路面,而且具有良好的經濟效益,其在養護、修復工程中具有良好的應用前景。

4.3 現澆快速修復技術

該項技術使用近幾年研發的SBT-K10型快速修補劑,將其摻入水泥混凝土,使之初凝時間略大于1h,坍落度≥3cm,便能很好地滿足施工要求,并且具有早期強度發展快、后期強度不倒縮、脆性低的優點。水泥混凝土在標準養護條件下12h的抗折強度可超過4.5MPa,抗折強度7d后基本達到穩定,而抗壓強度直至90d齡期仍能持續增長。快速修補混凝土在早期具有微膨脹性的特點,很好地彌補了傳統快速修補混凝土收縮大的不足。

SBT-K10型快速修補劑具有非常好的耐久性,用其配制的混凝土抗滲、耐磨性能皆優于普通的混凝土,28d碳化深度

工程實踐表明SBT-K10型快速修補劑與水泥具有非常好的適應性,用其修補水泥混凝土路面可滿足10h開放交通的要求,真正實現了隔夜快通修復,可取得良好的養護、維修效果。

5.結束語

通過以上論述可見,加強對邊角快速修復技術、預制拼裝快速修復技術及現澆快速修復技術等養護新技術的研究和推廣,將會為我市水泥混凝土路面養護水平的提高提供科學的理論依據和實踐經驗。

參考文獻

[1] 王俏.水泥混凝土路面預制拼裝快速修復技術研究.長沙交通學院學報,2007.

篇9

關鍵詞:公路養護;水泥路面;養護技術;路面維修

中圖分類號:TU973文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)22-0183-03

導致水泥路面破壞的原因是多方面的,主要分為主觀原因和客觀原因兩大類。主觀原因有:結構設計不合理、現場施工不規范、材料選擇不標準和養護管理不及時等。客觀原因有:車輛荷載作用和氣候環境變化等。在造成路面破壞的眾多因素中,客觀因素是人為難以改變的,而主觀因素中的前三項都是在水泥路面建成之前發生的,控制起來也相對較為困難。只有養護管理發生在水泥路面建成以后,是對惡化的水泥路面使用性能的緩解和使用壽命的延長,是我們比較容易控制的。通過合理的維修養護工作,能夠有效的將水泥路面維持在一個較高的服務水平上,并延長其使用年限。

一、養護技術研究現狀

國內外對水泥混凝土路面的養護,都是在對路面狀況的正確評價基礎上進行的。根據路面的使用質量,分為為優、良、中、次、差5個等級,并根據不同的等級制定不同的養護對策。將水泥混凝土路面的養護維修措施具體分為預防性養護、矯正性養護、路面大中修和路面改善等幾個方面。對于日常的養護維修方面,目前在國內外己逐漸形成了較為成熟的技術,各國都編寫了符合本國水泥混凝土路面實際情況的養護技術規范。

國外對水泥混凝土路面加鋪層設計的方法主要有三種,分別為美國工程兵兵團的有效厚度法,美國地瀝青學會AI采用的撓度法和PCA的力學―經驗法。近年來,隨著我國水泥混凝土路面的大規模建設,出現了不少早期病害,促使專家學者們加強對水泥混凝土路面病害的養護技術進一步重視,在瀝青加鋪、板底灌漿、快速修復、舊路破碎和回收再生等方面都取得了一定的成績。

雖然在水泥路面的評價方法和養護技術方面,我國已經取得不少成績。但是,針對吉林省農村的實際情況,提出符合本地區自然環境、經濟狀況和交通量等因素的路面評價方法和養護技術是十分必要的。

二、路面養護與維修

(一)裂縫的修補

針對不同的裂縫對路面使用性能的影響,采取不同的材料進行修補。

輕微裂縫修補:我們將裂縫寬度小于3mm的細裂縫,都歸類為輕微裂縫。具體操作方法為:采用膠布將縫口封牢,采用乳化瀝青作為灌封材料,用壓力灌漿器將低粘性膠乳灌入縫內。

中等裂縫修補:在路面狀況調查中,我們將邊緣有中等或嚴重碎裂,高度小于13mm錯臺的裂縫和縫寬小于25mm的裂縫都歸類為中等裂縫。本文對中等裂縫的修補主要采用條帶罩面法,具體操作方法為:

1.在順著裂縫兩側各不小于15cm位置,平行于裂縫切兩條7~10cm深的橫縫。

2.用風鎬在兩橫縫內側鑿出用風鎬大約7~10cm厚的混凝土。

3.在距離裂縫兩側約10cm處,每隔50cm鉆一對鈀釘孔。需要注意的是,鈀釘孔的直徑必須略大于鈀釘的直徑,以便鈀釘放入。

4.選擇Φ16的螺紋鋼筋制作成長不小于20 cm,彎鉤長7cm的鈀釘。

5.將孔槽內填滿環氧樹脂砂漿,安裝鈀釘。

6.人工將切割的縫內壁鑿毛,以增強新老混凝土的粘結力,并清除干凈破碎混凝土。

7.在修補處先刷一層水泥砂漿,然后澆筑快硬混凝土覆蓋并養生,有條件時應噴灑養護劑。

嚴重裂縫修補:將13mm以上錯臺或縫寬大于25mm的裂縫都歸類為嚴重裂縫。對嚴重裂縫的修補,主要采取全深度補塊處治方法,具體操作方法為:(1)在修補的混凝土路面位置上,平行于裂縫劃線,沿劃線位置進行全深度切割;(2)將全深鋸口混凝土垂直面鑿成毛面;(3)處理基層合格后,修復、安設傳力桿和拉桿,攤鋪配合比彎拉強度符合要求的混凝土并振搗密實;(4)補塊養生宜采用養護劑,板中間的各縮縫鋸切到1/4板厚處,將接縫材料填入縮縫內;(5)混凝土達到通車強度后,即可開放交通。

(二)麻面和露骨的修補

麻面和露骨現象為常見病害,為了保證路面質量,根據地表面破損程度,我們采用不同的材料和施工方法進行,對局部板塊的表面起皮進行罩面。具體措施為:

1.表面起皮(剝落、露骨)根據其表面破損程度,采用不同的材料和施工方法進行,對局部板塊的表面起皮進行罩面,采用稀漿封層加以處治。

2.KG修補材料。對路面進行清掃,對需要修補的路面用路面打磨機進行打磨,清除表面風化和強度低的破損,坑槽用鋼釬和手錘清除雜質,用電動刷打磨,不能用電動刷的位置用鋼刷反復刷磨,輔以氣泵除塵,直到潔凈為止。

用氣泵將雜質吹出,送到路基下,然后用高壓水泵清洗殘留的灰塵,用高壓氣泵清除殘留的水分,用KG膠砂修復,將水分徹底吹干,防止潮濕。

用軟毛刷蘸取少許界面劑涂于修復的路面或坑槽內壁,以此提高粘接效果。

對表層破壞較嚴重的混凝土路面,根據情況采取不同辦法進行修復。對表層破壞不太嚴重的混凝土路面,直接用KG復合材料修復,將干料按要求配比加水攪拌,直接倒到路面進行壓平,泥刀抹光,超平,拉毛。

(三)板角斷裂的修補

板角斷裂,是一條垂直通底且與板角兩邊接縫相交的裂縫。損壞原因通常是由于板角處受連續荷載作用,基礎脫空或支撐強度不足造成混凝板從角隅處開始斷裂。采用常規修補和聚合物改性自密實混凝土修補兩種方法進行維修。

(四)拱起的修補

水泥路面拱起現象,主要是橫縫兩側的板體發生明顯的抬高。其原因是由于縫被硬物阻塞,或脹縫設置不當造成的。主要有以下兩種情況,分別采取了處置措施:

1.板端拱起,但路面完好,采取的維修方法為:(1)用切割機具緩慢地將被拱起端兩側的各2~3條橫縫切寬、切深;(2)切開拱起端,將板塊恢復原位;(3)板塊恢復原位后,在縫隙和其它接縫內進行清縫,并灌填縫料。

2.板端發生破損或斷裂,采取的維修方法為:切割、鑿除斷裂或損壞部分,然后按嚴重裂縫處理的方法進行維修。

(五)錯臺的修補

錯臺,是指接縫處相鄰面板的垂直高差。原因是由于車輛荷載的作用、溫度和濕度的影響、橫縫處未設置傳力桿、施工操作不當等因素引起的。輕微錯臺主要采用研磨機進行磨平,具體操作步驟如下:

1.錯臺研磨時,從最高點開始,縱向坡度控制在1%以內,橫向寬度根據錯臺寬度而定,直至相鄰兩塊板塊齊平。

2.研磨時同時灑水,磨平后刻紋。

3.清除接縫內的雜物,并吹凈灰塵,重新灌縫。

(六)坑洞的修補

坑洞,是指路面板表面呈現孔洞狀破損現象,面積在0.01m2以上。對個別較淺的坑洞,我們首先清除洞內的雜物,用水泥砂漿或細石混凝土填實,保持表面平整。對于面積較大,深度在2cm以內,個別或成片的坑洞,采用聚合物改性自密實混凝土和KG修補材料分別進行修補。

(七)邊、角剝落的修補

邊、角剝落,是指接縫兩側各60cm寬度內或板角15cm范圍內的破碎。對邊、角剝落維修方法為:當邊、角輕度剝落時,將剝落的表面清理干凈,鑿成規則的垂直面后用接縫材料修補平整;邊、角嚴重剝落的修補方法采用聚合物改性自密實混凝土進行修補;邊、角深度破碎的修補的方法采用嚴重裂縫和板角斷裂處理的方法進行。

三、結語

在造成路面破壞的眾多因素中,客觀因素是人為難以改變的,而主觀因素中的前三項都是在水泥路面建成之前發生的,控制起來也相對較為困難。只有養護管理發生在水泥路面建成以后,是對惡化的水泥路面使用性能的緩解和使用壽命的延長,是我們比較容易控制的。通過合理的維修養護工作,能夠有效的將水泥路面維持在一個較高的服務水平上,并延長其使用年限。

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篇10

關鍵詞: 水泥混凝土路面  瀝青罩面層  裂縫  脫空板

        0 引言

        水泥混凝土路面是一種剛度大、擴散能力強、穩定性好的路面結構。隨著修筑里程的增長,實踐經驗的積累,科學研究的深入,水泥混凝土路的修筑技術逐步改進,質量不斷提高。加之水泥混凝土路面的適應性及抗災能力強,能較好的滿足現代化交通的要求;就材料而言,瀝青供應缺口很大,質量不易保證,對石料的要求較高,而水泥材料可就近供應。因此,水泥混凝土路面得到了較快地發展。

        1 瀝青罩面層技術應用分類

        采用瀝青面層作為原路面的罩面層是一種非常典型的補強方法,這種形式的路面結構能吸收兩種材料的優點,原有水泥路面可以提供穩定、堅實的基層,瀝青罩面層可以提供摩阻系數高、平整度好的表面層,大大改善了路面的使用性能。在進行瀝青罩面之前,必須對原路面的破壞進行相應的處理,保證瀝青罩面層的正常施工,充分發揮其作用。處理包括下面這些方面:①沉陷、軟弱地基的處理;②表面破損的處理;③斷裂板處理;④斷裂板處治。

        關于混凝土路面斷板的修補措施,我國在近幾年已有部分單位進行研究探討。在研究初期,一般是一旦發現斷板,則將該塊板全部刨除,并整板鋪設鋼筋網,使之能夠獨立工作。但這種方法既費時費力,又不經濟,同時影響交通的正常運行,目前已不采用。實際上混凝土路面斷板發生后,并不能說明已經完全喪失使用價值。

        2 裂縫寬小于3mm的斷板修補

        2.1 直接灌入法:適用于施工中產生的混凝土收縮裂縫。在未通車前,一旦發現混凝土板出現裂縫,可用聚硫環氧樹脂材料等直接灌注。

        2.2 注射器注射法:此法適用于通車時間短,裂縫內雜物少,較清潔、干燥裂縫寬度在3mm左右的路面斷板修補。具體工序如下:①清縫:采用空氣壓縮機配特制噴嘴吹于縫隙,并用細鉛絲小鉤子充分掏盡縫隙中的泥土等雜物;②配灌縫材料:將小包裝主劑與固化劑按2:1比例摻配。一般小包裝為1kg,混合劑分a桶主劑0.67kg和b桶固化劑0.33kg二個桶裝,操作時只需將固化劑直接倒入主劑中,攪拌至顏色均勻即可;③注射器注射:使用50ml醫用注射器抽入混合劑,對準插入縫隙注射,由中線向兩邊逐點注射至縫隙填滿。若先注射段落滲入較多,應及時補注至飽滿,若15min內不再滲入則可認為已注滿縫隙,整個縫隙注射完成后,撒少許干水泥拌砂混合料覆蓋,3h后即可開放通車。該操作應在配料開始90min內完成,否則材料將凝固,無法使用。

        3 水泥混凝土板面局部修補

        《公路養護技術規范》(jtj073-96)規定,混凝土路面斷板可以采用局部條塊鋸除罩面修復法。要求橫向切開表面≥7mm深(非全厚度的修補),平行斷板兩側各15cm寬(兩條切縫的距離應視斷板裂縫的彎曲程度確定),在垂直斷板方向上加長30cm,最小直徑12mm,間距不大于20cm,平行斷板橫向綁扎最小直徑6mm,2~3根的螺紋鋼筋網。然后,在鑿開的7~12cm深以及清理干凈的表面上,涂低水灰比的水泥漿或樹脂粘結劑,再澆筑同顏色高強補償收縮混凝土,表面修整成與路面平整度及抗滑構造相同。根據此規定,視板面斷裂損壞程度不同分三種方式修補:

        3.1 輕微斷裂的處理 對于輕微斷裂,裂縫有輕微剝落的,先畫線放樣,按畫線范圍開鑿成深約5~7cm的長方形凹槽,刷洗干凈后,用快凝小石子混凝土填補。

  3.2 較寬裂縫的處理方法 對于輕微斷裂,但裂縫較寬且有輕微剝落的斷板,應按裂縫兩側至少各20cm的寬度放樣,按畫線范圍開鑿成深至板厚一半的凹槽,此凹槽應與中線垂直,刷洗干凈凹槽,在凹槽底部裂縫的兩側用沖擊鉆,沿與中線平行方向,間距30~40cm,打眼貫通至板厚達基層表面,然后再清干凈凹槽和孔眼,在孔眼安設ⅱ形鋼筋,沖擊鉆鉆頭采用30規格,ⅱ形鋼筋采用螺紋鋼筋制作,鋼筋安設完成后,用高強度水泥砂漿填塞孔眼至密實,最后用與原路面相同強度等級的快凝混凝土澆筑至與路面齊平。

        3.3 徹底的處理方法 較為徹底的辦法是將凹槽鑿至貫通板厚,在凹槽邊緣兩側板厚中央打洞,深10cm,直徑4cm,水平間距30~40cm。每個洞應先將其周圍潤濕,插入一根直徑18~20cm、長約20cm的鋼筋,然后用快凝水泥砂漿填塞搗實,等砂漿干硬后澆筑混凝土搗實至與路面齊平即可。

        4 脫空板的處理

        采用壓漿處治,此法是借鑒后張法預應力構件的孔道壓漿原理,在混凝土面板底部有脫空處鉆孔,通過孔洞利用高強壓力將流質材料壓入脫空空隙,流質材料凝固后產生一定的強度,對面板產生均勻承托的作用,進而達到穩固板塊的目的。

        4.1 壓漿材料 壓入板底的材料具備以下特征:一是顆粒粒徑小、流動性大,能順利壓進板底空隙;二是弱收縮性,能充分填充板底空隙。國內外都有使用乳化瀝青作填隙材料的經驗,雖具有較好的流動性,但強度偏低,且受溫度影響大,溫度高時易軟化,在荷載作用下容易從板底唧出,因而不宜選用。而選用純水泥漿作試驗,要達到正常施工的流動性,則需要很大的水灰比,造成材料強度偏低且泌水收縮率大。實驗發現選用水泥粉煤灰漿,采用較低的水灰比就可達到較好的流動性,且強度較高,收縮量小。采用水泥:粉煤灰:水=1:0.5:0.45配合比制作的灰漿試件,其室內3天的抗壓強度高于5mpa,可作為壓漿材料。

        4.2 常用壓漿設備——灌漿機 灌漿機是專門用于公路水泥混凝土路面板底脫空處灌注混凝土的養護設備。特點:①自備動力,集發電、制漿、灌漿及水箱于一體,適合于各種環境下的野外流動作業;②液壓主要部件選用進口原件配套,結構科學合理,操作簡單,維修方便;③設有壓力過載保護裝置,具有良好的安全性和可靠性;④雙向攪拌,快速均勻,可連續灌漿,工作效率高。

        調查中發現,混凝土路面使用中出現的斷板、破碎板等病害大部分是由于唧泥脫空形成,因而這種類型的板底均有脫空,應進行壓漿。完好無斷裂破碎的板塊,板底也可能存在脫空,這種類型的脫空板雖判斷較困難,但仍可采取外觀觀察及彎沉測試相結合的方法進行判斷。雨后上路觀察是否唧泥最直觀,無雨季節則采取間接方式判斷:人在板的邊緣感覺重型車輛通過時有垂直位移和翹動的板塊:板角相鄰兩條縫填縫材料嚴重剝落的板塊;相鄰板間出現錯臺時,位置較低的板塊一般有脫空存在。對外觀不易判斷的板塊,可測定四個邊角的彎沉,彎沉值超過0.3mm者,需要壓漿。

        5 結束語

        本文簡要的介紹了路面的損壞狀況評價方法,包括路面的結構狀況評定和使用狀況評定,為合理評定路面使用狀況及合理補強設計提供理論依據。同時,在路面調查評價的基礎上,歸納了我國近年來水泥混凝土路面損壞的原因,為有針對地確定水泥混凝土路面修復方案提供了重要依據。

參考文獻:

[1]陳錦云.薄層罩面sma20/6配合比設計[j].廣州大學學報(自然科學版).2004.vol.3 no.5.