水泥混凝土路面病害的預(yù)防與處理

陳 琳

(黑龍江省哈綏高速公路管理處哈爾濱管理所)

1 病害情況形成的原因

(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:①日溫差過(guò)大或蒸發(fā)量過(guò)高。日溫差過(guò)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(guò)大，蒸發(fā)量過(guò)高時(shí)，養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，表面干縮過(guò)快，就出現(xiàn)收縮裂縫。②基層強(qiáng)度過(guò)高，基層裂縫未進(jìn)行處理，造成基層裂縫反射斷板。③水泥水化熱過(guò)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。④基層施工過(guò)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。⑤配料沒(méi)有嚴(yán)格把關(guān)，配比不準(zhǔn)確，或是原材料含泥量超過(guò)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。⑥由于基層施工放樣不準(zhǔn)確，基層頂面超過(guò)設(shè)計(jì)，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，摩擦阻力增大，也容易產(chǎn)生斷板。⑦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。①通車二年內(nèi)的斷板，主要是路基未完全沉降穩(wěn)固，路基沉降出現(xiàn)斷板。其次基層表面的粗糙度過(guò)大，面板收縮時(shí)基層對(duì)路面的局部摩擦力過(guò)大，使混凝土路面產(chǎn)生過(guò)大的拉應(yīng)力而斷板。②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。③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)。④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。

(3)原材料因素。施工中嚴(yán)格把住材料關(guān)，是保證混凝土質(zhì)量的前提。材料是構(gòu)成混凝土路面的主體，粗集料不具有良好的級(jí)配，針片狀顆粒含量太高;細(xì)集料和粗集料中含泥量過(guò)高，會(huì)降低混合料的粘結(jié)度;所用水泥安定差或已過(guò)期，組成材料的級(jí)配不符合標(biāo)準(zhǔn)。那么這樣的材料組成的混凝土路面面板的彎拉應(yīng)力就達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，很容易在施工其間產(chǎn)生不規(guī)則斷裂，或在使用過(guò)種出現(xiàn)更多的病害。因此水泥、碎石、砂、水等原材料在使用前進(jìn)行檢驗(yàn)是極重要的要做到不合格的材料堅(jiān)決不得使用，粗、細(xì)骨料級(jí)配要合理。

(4)混凝土配合比因素。嚴(yán)格控制混合料組成配合比，使施工配合比與設(shè)計(jì)配合比相符合。必須及時(shí)調(diào)整施工配合比，同時(shí)還要檢查含泥量，使其不能超標(biāo)。而在施工中最應(yīng)注意的是水灰比的控制，如果水灰比忽大忽小，在攤鋪時(shí)又不注意攤鋪的均勻性，就會(huì)造成水灰比的不同片塊，在其交界結(jié)合部由于凝固收縮率或受熱膨脹率不同，在結(jié)合部位形成裂縫和斷板的情況;如果水灰比過(guò)大混合料便偏稀，在其凝固成型時(shí)，收縮率就大，一旦縮縫設(shè)置和施工仍按正常進(jìn)行，就會(huì)造成縮縫間距相對(duì)過(guò)長(zhǎng)，從而易在較大的收縮應(yīng)變作用下形成裂縫，如果進(jìn)一步發(fā)展，還可以形成貫通的混凝土路面斷板，因此，在施工中要嚴(yán)格把住混合料的配比關(guān)，特別是水灰比這一關(guān)。

(5)混凝土路面施工工藝因素。攪拌時(shí)間不夠，材料拌和不均勻;振搗不密實(shí)，有漏振或過(guò)振情況都將導(dǎo)致混凝土整體強(qiáng)度不一致，因此在施工中水泥混凝土必須振搗均勻密實(shí)。如果水泥混凝土振搗不均勻，將造成水泥混凝土的密實(shí)度不均勻。在密度小的區(qū)域混凝土面板下部多成蜂窩和空洞狀，形成了隨應(yīng)力的薄弱部位或區(qū)域，從而易使面板產(chǎn)生斷板。在混凝土澆筑過(guò)程中，要始終保持施工作業(yè)的連續(xù)性，一旦出現(xiàn)間斷作業(yè)，必須設(shè)置一道施工縫，并布置傳力桿，以防止因不設(shè)施工縫而出現(xiàn)斷板的現(xiàn)象。在施工中突然遇到雷陣雨氣候的情況，應(yīng)及時(shí)采取措施，對(duì)已形成強(qiáng)度的混凝土板應(yīng)加快切縫進(jìn)度，減少冷收縮裂縫的產(chǎn)生。

2 對(duì)水泥混凝土路面病害的處理

2.1 裂縫處治技術(shù)

灌縫材料有環(huán)氧樹(shù)類、聚氨脂與改性聚氨脂類、烯類及瀝青橡膠類。環(huán)氧樹(shù)脂類灌縫材料有耐熱、活性高、內(nèi)聚力高、粘附力強(qiáng)，收縮率較低等優(yōu)點(diǎn)，但它本身延伸率低，脆性大，因此需對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行改性，加入低分子液體改性劑、增柔劑、增韌劑等。常用的改性環(huán)氧樹(shù)脂類材料有聚硫改性環(huán)氧灌縫材料，雙組分快速固化灌縫材料，還可用填充膨脹混凝土，其配合比為:水泥∶砂∶碎石∶水∶氧化鋁 =100∶18∶275∶62∶0.3。

2.2 非結(jié)構(gòu)性病害處治技術(shù)

常采用瀝青混凝土罩面處理，處理厚度應(yīng)大于2.5cm，施工滿足《瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》要求，罩面前要對(duì)破碎板及整個(gè)路面進(jìn)行修補(bǔ)和壓漿處理。

2.3 錯(cuò)臺(tái)處治技術(shù)

對(duì)錯(cuò)臺(tái)的板塊先采用壓漿調(diào)整，恢復(fù)平順。調(diào)整后錯(cuò)臺(tái)小于10mm，可用磨平機(jī)或人工鑿除高出部分，鑿除(打磨)寬度一般為10～30cm。錯(cuò)臺(tái)大于10mm的，在低的一側(cè)用瀝青砂或細(xì)粒式瀝青碎石襯平，襯補(bǔ)長(zhǎng)度按高差的1%～2%;也可清理干凈后用聚合物水泥砂漿薄層修補(bǔ)。

2.4 脫空板處治技術(shù)

路面使用期間出現(xiàn)的裂縫、破碎板幾乎都與板底脫空有關(guān)，且這種病害較隱蔽、危害性大。修復(fù)時(shí)要對(duì)其進(jìn)行板底壓漿處理。如原路面基層為石灰土等水穩(wěn)定性不良結(jié)構(gòu)的路段，為保險(xiǎn)起見(jiàn)，可對(duì)全部原有的混凝土面板進(jìn)行壓漿處理。