水泥混凝土路面病害處理方法簡述

朱江平

摘要:自上世紀(jì)90年代,全國很多的水泥混凝土路面都達到了設(shè)計使用年限,要進行各種形式的舊路改造。水泥混凝土路面本身存在許多固有缺點也暴露了出來,例如抗折強度低、韌性低、脆性大、易開裂等。在車輛荷載和環(huán)境因素下,水泥混凝土路面在使用初期或經(jīng)過一段時間使用后容易出現(xiàn)一定程度的損傷破壞,如路面表面出現(xiàn)細小的裂縫、坑槽、露骨,路面板出現(xiàn)裂縫、斷板,接縫產(chǎn)生錯臺等危害?；谶@種情況,水泥混凝土路面的病害處理技術(shù)也得到不斷的發(fā)展和完善,尤其是瀝青罩面層技術(shù)逐漸顯示出便利、高效、平整度好等優(yōu)點!

關(guān)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(wěn)定性好的路面結(jié)構(gòu)。隨著修筑里程的增長,實踐經(jīng)驗的積累,科學(xué)研究的深入,水泥混凝土路的修筑技術(shù)逐步改進,質(zhì)量不斷提高。加之水泥混凝土路面的適應(yīng)性及抗災(zāi)能力強,能較好的滿足現(xiàn)代化交通的要求;就材料而言,瀝青供應(yīng)缺口很大,質(zhì)量不易保證,對石料的要求較高,而水泥材料可就近供應(yīng)。因此,水泥混凝土路面得到了較快地發(fā)展。

1 瀝青罩面層技術(shù)應(yīng)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(jié)構(gòu)能吸收兩種材料的優(yōu)點,原有水泥路面可以提供穩(wěn)定、堅實的基層,瀝青罩面層可以提供摩阻系數(shù)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(yīng)的處理,保證瀝青罩面層的正常施工,充分發(fā)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(guān)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(fā)現(xiàn)斷板,則將該塊板全部刨除,并整板鋪設(shè)鋼筋網(wǎng),使之能夠獨立工作。但這種方法既費時費力,又不經(jīng)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(fā)生后,并不能說明已經(jīng)完全喪失使用價值。

2 裂縫寬小于3mm的斷板修補

對于輕微斷裂,裂縫無剝落或輕微剝落,裂縫寬度小于3mm的斷板,采用灌入粘結(jié)劑的方法進行修補。粘結(jié)劑灌入方法有:直接灌入法、注射器注射法等。

2.1 直接灌入法:適用于施工中產(chǎn)生的混凝土收縮裂縫。在未通車前,一旦發(fā)現(xiàn)混凝土板出現(xiàn)裂縫,可用聚硫環(huán)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(nèi)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(yī)用注射器抽入混合劑,對準(zhǔn)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(yīng)及時補注至飽滿,若15min內(nèi)不再滲入則可認(rèn)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(yīng)在配料開始90min內(nèi)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(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(JTJ073-96)規(guī)定,混凝土路面斷板可以采用局部條塊鋸除罩面修復(fù)法。要求橫向切開表面≥7mm深(非全厚度的修補),平行斷板兩側(cè)各15cm寬(兩條切縫的距離應(yīng)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(wǎng)。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(jié)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(gòu)造相同。根據(jù)此規(guī)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(yīng)按裂縫兩側(cè)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(yīng)與中線垂直,刷洗干凈凹槽,在凹槽底部裂縫的兩側(cè)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(shè)Ⅱ形鋼筋,沖擊鉆鉆頭采用30規(guī)格,Ⅱ形鋼筋采用螺紋鋼筋制作,鋼筋安設(shè)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(cè)板厚中央打洞,深10cm,直徑4cm,水平間距30～40cm。每個洞應(yīng)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(yù)應(yīng)力構(gòu)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(zhì)材料壓入脫空空隙,流質(zhì)材料凝固后產(chǎn)生一定的強度,對面板產(chǎn)生均勻承托的作用,進而達到穩(wěn)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(nèi)外都有使用乳化瀝青作填隙材料的經(jīng)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(fā)現(xiàn)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(nèi)3天的抗壓強度高于5MPa,可作為壓漿材料。

4.2 常用壓漿設(shè)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(yǎng)護設(shè)備。特點:a、自備動力,集發(fā)電、制漿、灌漿及水箱于一體,適合于各種環(huán)境下的野外流動作業(yè);b、液壓主要部件選用進口原件配套,結(jié)構(gòu)科學(xué)合理,操作簡單,維修方便;c、設(shè)有壓力過載保護裝置,具有良好的安全性和可靠性;d、雙向攪拌,快速均勻,可連續(xù)灌漿,工作效率高。

調(diào)查中發(fā)現(xiàn),混凝土路面使用中出現(xiàn)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(yīng)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(jié)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(jié)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(yán)重剝落的板塊;相鄰板間出現(xiàn)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(jié)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(jié)構(gòu)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(shè)計提供理論依據(jù)。同時,在路面調(diào)查評價的基礎(chǔ)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(fù)方案提供了重要依據(jù)。

參考文獻:

[1]陳錦云.薄層罩面SMA20/6配合比設(shè)計[J].廣州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2004,Vol.3 No.5.

[2]陳峙峰.舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層設(shè)計及應(yīng)用技術(shù)研究[D].大連:大連理工大學(xué).2003.