摘要:隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,公路運(yùn)輸總量持續(xù)增長(zhǎng),交通流量、交通荷載的不斷增加,以及超載超重車輛的出現(xiàn)使得道路使用條件越來越惡劣。使得水泥混凝土路面過早出現(xiàn)裂縫、斷板和破損等病害。這些早期病害是怎樣產(chǎn)生的,如何修復(fù)這些病害,使其恢復(fù)正常使用,從而保證行車舒適安全,就成了擺在我們每一個(gè)公路人面前的一道難題。
關(guān)鍵詞:水泥混凝土;路面
水泥混凝土路面是一種高級(jí)剛性路面結(jié)構(gòu)形式,出現(xiàn)至今,不過百年歷史,世界各地,已廣泛使用。我國水泥混凝土路面也有70余年的歷史,20世紀(jì)80年代開始大量使用。為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。時(shí)至今天,設(shè)計(jì)理論和施工水平已達(dá)到較高水平。
由于水泥混凝土路的特殊性,所以要讓病害水泥混凝土路面修復(fù)如初,有相當(dāng)?shù)碾y度。
在206國道尋烏境內(nèi)二級(jí)路改造工程中,我們對(duì)水泥混凝土路面產(chǎn)生的病害進(jìn)行了修復(fù),在修復(fù)的過程中取得了一些經(jīng)驗(yàn),我在這里寫出來,僅供專家和同事們參考。
206國道路面改造工程概況
206國道尋烏境內(nèi)二級(jí)路改造工程設(shè)計(jì)等級(jí)為二級(jí)公路,基層為5%水泥穩(wěn)定碎石,厚度為20cm,面層為30#水泥混凝土,厚24cm,路面寬為9.0m,橫向分兩幅施工(每幅寬4,5m),縱向縮縫的間距為5.0m。
病害情況(裂縫數(shù)量)
該工程完工后,發(fā)現(xiàn)全線(10公里)已有裂縫共24條,有3條是面板角隅斷裂,其余21條全部是橫向貫通整個(gè)面板(單幅)寬度的裂縫。
病害情況形成的可能原因
在這里,我把混凝土路面裂縫(斷板)的成因分為兩種,一種是施工期間的裂縫(斷板),另一種是通車后的裂縫(斷板)。
1 施工期斷板:在滑模攤鋪路面施工時(shí),一般是以下幾方面因素造成的:
日溫差過大或蒸發(fā)量過高。日溫差過大,切縫不及時(shí),溫度應(yīng)力高于混凝土路面的抵抗拉裂強(qiáng)度,造成斷板。在風(fēng)速過大,蒸發(fā)量過高時(shí),養(yǎng)護(hù)不及時(shí),表面干縮過快,就出現(xiàn)收縮裂縫。
基層強(qiáng)度過高,基層裂縫未進(jìn)行處理,造成基層裂縫反射斷板。
水泥水化熱過高或水泥安定性不符合規(guī)定要求,或兩種水泥混合使用,也會(huì)導(dǎo)致早期斷板。
基層施工過程中,由于某個(gè)地方碾壓不夠密實(shí),或是軟土路基處理不徹底,路面在行車作用下,下面基層難于承受車輛重壓,不均勻下沉,面板被壓斷。這種情況多發(fā)生于面板角隅和人工縫處。
配料沒有嚴(yán)格把關(guān),配比不準(zhǔn)確,或是原材料含泥量超過規(guī)范要求,造成局部混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,在內(nèi)外力共同作用下,產(chǎn)生斷板;
由于基層施工放樣不準(zhǔn)確,基層頂面超過設(shè)計(jì)標(biāo)高,路面施工時(shí)有意識(shí)地減薄面板厚度,或?yàn)榱耸姑姘暹_(dá)到厚度,而將基層下刨,使基層凸凹不平,摩阻力增大,也容易產(chǎn)生斷板。
滑模攤鋪機(jī)操作不當(dāng)或混凝土工作性不適應(yīng)造成路面拉裂斷板。
2 通車后的錯(cuò)臺(tái)、斷板
通車二年內(nèi)的斷板,一是由于路基未完全沉降穩(wěn)固,路基自然沉降出現(xiàn)斷板。二是基層表面的粗糙度過大,面板收縮時(shí),基層對(duì)路面的局部磨擦力過大,使混凝土路面產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力而斷板。
通車二到五年內(nèi)的斷板,則主要是基層穩(wěn)定性不好,不耐沖刷,路面結(jié)構(gòu)橫向排水不暢,唧泥和淘空基層造成斷板。
縮縫未插入傳力桿,重車多次碾壓、顛簸,造成板端出現(xiàn)微小沉降,板與板之間出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)。
路面抗彎拉強(qiáng)度儲(chǔ)備不足,重載車的高速增長(zhǎng)是路面斷板的原因之一。
對(duì)裂縫(斷板)的處理方法
凹糟開挖:根據(jù)斷縫位置,把水泥混凝土面板鑿開成長(zhǎng)方形凹槽,貫通整個(gè)板厚,凹槽壁鑿成1:0.15的斜坡為最好,以使修補(bǔ)混凝土與面板更充分地共同支撐行車荷載。凹槽的直角邊分別平行于縮縫和縱縫。對(duì)于較直的斷縫,斷縫的兩側(cè)開鑿寬度每側(cè)不小于20cm,總寬度不小于40cm;若斷縫稍有斜度或彎度時(shí),開鑿時(shí)要距斷縫凸出部位或端頭不小于10cm,凹槽開鑿總寬度不小于40cm;若斷縫在縮縫附近,且開鑿邊緣距縮縫不大于40cm時(shí),原縮縫要作為凹槽的一個(gè)邊。
對(duì)于角隅處的斷縫,要按上述開鑿尺寸的要求,將斷縫(斷板)周圍的混凝土鑿開挖掉即可。對(duì)于斜度較大的斷縫,可將斷縫周圍的混凝土分成兩大塊鑿開挖掉。
開鑿前根據(jù)斷縫的情況,按尺寸要求用墨線斗在水泥混凝土路面上打出墨印線,然后用切割機(jī)沿線切割,再在需挖掉的混凝土路面上用切割機(jī)切成網(wǎng)狀,網(wǎng)格面積越小越易鑿?fù)?。然后用六棱鋼釬和大錘把混凝土鑿開挖掉,然后,要在凹槽周圍設(shè)置安全標(biāo)志,以保證行車和行人的安全。
填充膨脹混凝土:填充凹槽時(shí),我們用的混凝土是高于面板一級(jí)標(biāo)號(hào)的膨脹混凝土。
206國道路面面板混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為30#,我們?cè)诨炷林袚郊?.3%的氧化鋁(即市上銷售的鋁粉),促使混凝土膨脹。其配合比為:水泥:砂:碎石:水:氧化鋁=100:158:275:62:0.3。
養(yǎng)生:凹槽填充完畢,要在周圍設(shè)置醒目標(biāo)志或設(shè)置障礙保護(hù),禁止車輛在上面通行。待膨脹混凝土達(dá)到終凝時(shí)間(一般為8小時(shí)),可在混凝土上面均勻鋪上厚度不小于15cm的細(xì)土,然后灑水養(yǎng)生,使其經(jīng)常保持潮濕狀態(tài)。養(yǎng)生至少不能少于兩星期,保養(yǎng)期滿后,方可撤除標(biāo)志或障礙,開放交通。
結(jié)束語
混凝上面板斷縫(斷板)處理得當(dāng),消除了病害,延長(zhǎng)水泥路使用壽命,處理不當(dāng),處理不徹底,則收不到預(yù)期的效果,加重病害的發(fā)展,影響行車安全。
除了206國道,筆者還通過對(duì)其它路段混凝土路面的斷板處理,分別采用過不同的處理方法,填充的材料也不盡相同。通過比較,還是覺得本文所述方法比較好一些。這種處理方法簡(jiǎn)單、易學(xué)、又好操作,通過觀察,這樣的處理效果也比較令人滿意。幾年行車之后,回過頭來對(duì)采用此方法修補(bǔ)的混凝土路面進(jìn)行細(xì)致觀察,發(fā)現(xiàn)凹槽內(nèi)的膨脹混凝土與原路面面板之間結(jié)合緊密,看不到縫隙。事實(shí)證明,這種修復(fù)方法還是比較可靠的,用膨脹混凝土作為路面斷板處理的填充材料也是可行的。
處理混凝上面板斷縫(斷板),專家和同事們還有更多更好的方法,或者說,還有更多更好的方法期待我們?nèi)パ芯?、去探討。希望我這里介紹的方法能起到拋磚引玉的效果。
關(guān)鍵詞:水泥混凝土;路面
水泥混凝土路面是一種高級(jí)剛性路面結(jié)構(gòu)形式,出現(xiàn)至今,不過百年歷史,世界各地,已廣泛使用。我國水泥混凝土路面也有70余年的歷史,20世紀(jì)80年代開始大量使用。為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。時(shí)至今天,設(shè)計(jì)理論和施工水平已達(dá)到較高水平。
由于水泥混凝土路的特殊性,所以要讓病害水泥混凝土路面修復(fù)如初,有相當(dāng)?shù)碾y度。
在206國道尋烏境內(nèi)二級(jí)路改造工程中,我們對(duì)水泥混凝土路面產(chǎn)生的病害進(jìn)行了修復(fù),在修復(fù)的過程中取得了一些經(jīng)驗(yàn),我在這里寫出來,僅供專家和同事們參考。
206國道路面改造工程概況
206國道尋烏境內(nèi)二級(jí)路改造工程設(shè)計(jì)等級(jí)為二級(jí)公路,基層為5%水泥穩(wěn)定碎石,厚度為20cm,面層為30#水泥混凝土,厚24cm,路面寬為9.0m,橫向分兩幅施工(每幅寬4,5m),縱向縮縫的間距為5.0m。
病害情況(裂縫數(shù)量)
該工程完工后,發(fā)現(xiàn)全線(10公里)已有裂縫共24條,有3條是面板角隅斷裂,其余21條全部是橫向貫通整個(gè)面板(單幅)寬度的裂縫。
病害情況形成的可能原因
在這里,我把混凝土路面裂縫(斷板)的成因分為兩種,一種是施工期間的裂縫(斷板),另一種是通車后的裂縫(斷板)。
1 施工期斷板:在滑模攤鋪路面施工時(shí),一般是以下幾方面因素造成的:
日溫差過大或蒸發(fā)量過高。日溫差過大,切縫不及時(shí),溫度應(yīng)力高于混凝土路面的抵抗拉裂強(qiáng)度,造成斷板。在風(fēng)速過大,蒸發(fā)量過高時(shí),養(yǎng)護(hù)不及時(shí),表面干縮過快,就出現(xiàn)收縮裂縫。
基層強(qiáng)度過高,基層裂縫未進(jìn)行處理,造成基層裂縫反射斷板。
水泥水化熱過高或水泥安定性不符合規(guī)定要求,或兩種水泥混合使用,也會(huì)導(dǎo)致早期斷板。
基層施工過程中,由于某個(gè)地方碾壓不夠密實(shí),或是軟土路基處理不徹底,路面在行車作用下,下面基層難于承受車輛重壓,不均勻下沉,面板被壓斷。這種情況多發(fā)生于面板角隅和人工縫處。
配料沒有嚴(yán)格把關(guān),配比不準(zhǔn)確,或是原材料含泥量超過規(guī)范要求,造成局部混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,在內(nèi)外力共同作用下,產(chǎn)生斷板;
由于基層施工放樣不準(zhǔn)確,基層頂面超過設(shè)計(jì)標(biāo)高,路面施工時(shí)有意識(shí)地減薄面板厚度,或?yàn)榱耸姑姘暹_(dá)到厚度,而將基層下刨,使基層凸凹不平,摩阻力增大,也容易產(chǎn)生斷板。
滑模攤鋪機(jī)操作不當(dāng)或混凝土工作性不適應(yīng)造成路面拉裂斷板。
2 通車后的錯(cuò)臺(tái)、斷板
通車二年內(nèi)的斷板,一是由于路基未完全沉降穩(wěn)固,路基自然沉降出現(xiàn)斷板。二是基層表面的粗糙度過大,面板收縮時(shí),基層對(duì)路面的局部磨擦力過大,使混凝土路面產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力而斷板。
通車二到五年內(nèi)的斷板,則主要是基層穩(wěn)定性不好,不耐沖刷,路面結(jié)構(gòu)橫向排水不暢,唧泥和淘空基層造成斷板。
縮縫未插入傳力桿,重車多次碾壓、顛簸,造成板端出現(xiàn)微小沉降,板與板之間出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)。
路面抗彎拉強(qiáng)度儲(chǔ)備不足,重載車的高速增長(zhǎng)是路面斷板的原因之一。
對(duì)裂縫(斷板)的處理方法
凹糟開挖:根據(jù)斷縫位置,把水泥混凝土面板鑿開成長(zhǎng)方形凹槽,貫通整個(gè)板厚,凹槽壁鑿成1:0.15的斜坡為最好,以使修補(bǔ)混凝土與面板更充分地共同支撐行車荷載。凹槽的直角邊分別平行于縮縫和縱縫。對(duì)于較直的斷縫,斷縫的兩側(cè)開鑿寬度每側(cè)不小于20cm,總寬度不小于40cm;若斷縫稍有斜度或彎度時(shí),開鑿時(shí)要距斷縫凸出部位或端頭不小于10cm,凹槽開鑿總寬度不小于40cm;若斷縫在縮縫附近,且開鑿邊緣距縮縫不大于40cm時(shí),原縮縫要作為凹槽的一個(gè)邊。
對(duì)于角隅處的斷縫,要按上述開鑿尺寸的要求,將斷縫(斷板)周圍的混凝土鑿開挖掉即可。對(duì)于斜度較大的斷縫,可將斷縫周圍的混凝土分成兩大塊鑿開挖掉。
開鑿前根據(jù)斷縫的情況,按尺寸要求用墨線斗在水泥混凝土路面上打出墨印線,然后用切割機(jī)沿線切割,再在需挖掉的混凝土路面上用切割機(jī)切成網(wǎng)狀,網(wǎng)格面積越小越易鑿?fù)?。然后用六棱鋼釬和大錘把混凝土鑿開挖掉,然后,要在凹槽周圍設(shè)置安全標(biāo)志,以保證行車和行人的安全。
填充膨脹混凝土:填充凹槽時(shí),我們用的混凝土是高于面板一級(jí)標(biāo)號(hào)的膨脹混凝土。
206國道路面面板混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為30#,我們?cè)诨炷林袚郊?.3%的氧化鋁(即市上銷售的鋁粉),促使混凝土膨脹。其配合比為:水泥:砂:碎石:水:氧化鋁=100:158:275:62:0.3。
養(yǎng)生:凹槽填充完畢,要在周圍設(shè)置醒目標(biāo)志或設(shè)置障礙保護(hù),禁止車輛在上面通行。待膨脹混凝土達(dá)到終凝時(shí)間(一般為8小時(shí)),可在混凝土上面均勻鋪上厚度不小于15cm的細(xì)土,然后灑水養(yǎng)生,使其經(jīng)常保持潮濕狀態(tài)。養(yǎng)生至少不能少于兩星期,保養(yǎng)期滿后,方可撤除標(biāo)志或障礙,開放交通。
結(jié)束語
混凝上面板斷縫(斷板)處理得當(dāng),消除了病害,延長(zhǎng)水泥路使用壽命,處理不當(dāng),處理不徹底,則收不到預(yù)期的效果,加重病害的發(fā)展,影響行車安全。
除了206國道,筆者還通過對(duì)其它路段混凝土路面的斷板處理,分別采用過不同的處理方法,填充的材料也不盡相同。通過比較,還是覺得本文所述方法比較好一些。這種處理方法簡(jiǎn)單、易學(xué)、又好操作,通過觀察,這樣的處理效果也比較令人滿意。幾年行車之后,回過頭來對(duì)采用此方法修補(bǔ)的混凝土路面進(jìn)行細(xì)致觀察,發(fā)現(xiàn)凹槽內(nèi)的膨脹混凝土與原路面面板之間結(jié)合緊密,看不到縫隙。事實(shí)證明,這種修復(fù)方法還是比較可靠的,用膨脹混凝土作為路面斷板處理的填充材料也是可行的。
處理混凝上面板斷縫(斷板),專家和同事們還有更多更好的方法,或者說,還有更多更好的方法期待我們?nèi)パ芯?、去探討。希望我這里介紹的方法能起到拋磚引玉的效果。