淺談水泥混凝土路面的病害分析與處治方式

1、引言

公路工程迅速發(fā)展，水泥混凝土路面具有承載能力大維修費(fèi)用低等特點(diǎn)，作為其技術(shù)關(guān)鍵之一的路面工程也得到明顯發(fā)展，在市政工程及公路建設(shè)中愈來愈得到廣泛的應(yīng)用。隨著水泥混凝土路面的廣泛應(yīng)用，表現(xiàn)為功能性的缺陷等病害問題，這些病害處理不好，給國家有限的投資造成很大浪費(fèi)。將會(huì)嚴(yán)重影響行車速度、安全及舒適性，嚴(yán)重影響了水泥混凝土路面的使用壽命和道路行車質(zhì)量。因此，有必要從施工角度研究病害產(chǎn)生的機(jī)理，分析水泥混凝土路面的病害，并采取針對(duì)性的處治對(duì)策，從而尋求改善施工工藝的方法，對(duì)于公路工程的發(fā)展具有重要的意義。

2、水泥混凝土路面病害

2.1裂縫。裂縫是指通底裂縫，表面裂紋是指淺而細(xì)或發(fā)絲狀的網(wǎng)狀裂紋，將板塊分割為兩快或三塊以上(又稱破碎板)，在車輛荷載作用下他會(huì)發(fā)展為層層狀剝落。重復(fù)荷載應(yīng)力及收縮應(yīng)力等綜合作用，僅產(chǎn)生在路面表層，混凝土板的破壞主要是斷裂和裂縫。水的侵入及過大的豎向位移的重復(fù)作用，斷裂是貫空全厚的開裂狀裂縫。使基層受到侵蝕產(chǎn)生脫空?？s縫切割太遲，土基和基層強(qiáng)度不夠。土基強(qiáng)度不夠或不均勻，接縫拉開后，板厚不足，喪失傳荷能力，板長達(dá)大，在板的周邊產(chǎn)生過大的荷載應(yīng)力。水泥質(zhì)量差，伸縮應(yīng)力超過抗拉應(yīng)力不穩(wěn)定，溫差大，粗細(xì)集料質(zhì)量差，產(chǎn)生較大的翹曲應(yīng)力；施工操作不當(dāng)，水泥質(zhì)量差，養(yǎng)生不好。

2.2擠碎。脹縫上部如混凝土搭接或被硬石子阻塞，出現(xiàn)于橫向接縫兩側(cè)數(shù)十厘米寬度內(nèi)。則當(dāng)混凝土伸脹時(shí)，脹縫內(nèi)的滑動(dòng)傳力桿位置不正確，混凝土板的上部產(chǎn)生集中壓應(yīng)力，或滑動(dòng)端的滑動(dòng)功能失效，在超過混凝土的抗剪強(qiáng)度時(shí)，或施工時(shí)脹縫內(nèi)局部有混凝土搭連，板即發(fā)生剪切擠碎?；蛎浛p內(nèi)落入堅(jiān)硬的雜屑等原因，接縫處兩側(cè)基層強(qiáng)度不一致板的伸長，并由于傳力桿的作用，使混凝土在膨脹時(shí)受到較高的擠壓，同樣會(huì)造成混凝土板破碎現(xiàn)象，當(dāng)其超過混凝土的抗剪強(qiáng)度時(shí)，多出現(xiàn)在與人工構(gòu)造物的接頭部位，板即發(fā)生剪切擠碎。

2.3接縫材料破損。邊角落指接縫材料兩側(cè)路面的接縫材料分為縱縫和橫縫接縫料。橫脹縫在使用中成為再次脹伸時(shí)的障礙，接縫處落入堅(jiān)硬的雜物，且雨雪水亦能沿此空隙滲入，板在膨脹時(shí)產(chǎn)生超引力，損壞基層和墊層，邊緣被硬物擠碎，造成路面板接縫處的變形和破壞。重交通荷載的重復(fù)作用，縮縫的變形較小，傳力桿設(shè)計(jì)或施工不當(dāng)，但經(jīng)過若干次收縮，接縫處混凝土強(qiáng)度低，能把假縫折斷成真縫。施工養(yǎng)護(hù)不規(guī)范，填縫料自身老化形成的破損類似于脹縫，也是造成接縫破損的原因。

2.4錯(cuò)臺(tái)。錯(cuò)臺(tái)是指接縫處出現(xiàn)的豎向相對(duì)位移，相鄰面板產(chǎn)生垂直高差。當(dāng)脹縫下部縫板與上部縫隙未能對(duì)齊，路面板在車輛軸載的作用下，或脹縫不垂直，造成接縫處板塊不均勻沉降，則縫旁兩板在伸脹擠壓過程中，會(huì)上下錯(cuò)開而形成錯(cuò)臺(tái)。由于水的滲人使基層軟化，在溫度和濕度得梯度作用下，傳力桿放置不合理，板載接縫處產(chǎn)生翹曲。當(dāng)交通量或基層承載力在橫向各幅上分布不均勻，接縫處未設(shè)傳力桿，地下水位高、碾壓不密實(shí)，都會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)臺(tái)的產(chǎn)生。各幅的沉陷不一致，冬季產(chǎn)生均勻凍脹，施工操作不當(dāng)?？v縫也會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象。

2.5唧泥。唧泥是汽車行經(jīng)接縫時(shí)，基層細(xì)料和水一起從板接縫處擠出，由縫內(nèi)噴濺出稀泥漿的現(xiàn)象，逐漸使基礎(chǔ)失去支撐能力，在輪載的頻繁作用下，最終將產(chǎn)生板斷裂的現(xiàn)象。其產(chǎn)生主要原因是基層由于塑性變形累積而聞面層板脫空，填縫料損壞，地面水沿接縫下滲而積聚在脫空的空隙內(nèi)；雨水下滲在輪載作用下積水變成有壓水，路面排水不良，并沿接縫縫隙噴濺出來。唧泥的出現(xiàn)，導(dǎo)致橫向接縫前后搓開，屬于接縫的破壞。

2.6拱起?；炷撩姘逶谑芘蛎浂茏钑r(shí)，脹縫間距較長，發(fā)生明顯抬高的現(xiàn)象。1-2年混凝土板在伸脹時(shí)還不明顯，其產(chǎn)生的主要原因是縫被硬物阻塞。收縮時(shí)，或脹縫設(shè)置不當(dāng)，脹縫就會(huì)掉進(jìn)土或石子，使板受熱是不能自由伸縮。某一接縫兩側(cè)的板突然向上拱起，加上養(yǎng)護(hù)清掃不及時(shí)，填縫料失效，脹縫一年年加寬，堅(jiān)硬碎屑等不可壓縮的材料塞滿縫隙，在脹縫處相鄰兩板就會(huì)向上拱起。由于板的伸長，使板在膨脹時(shí)產(chǎn)生較大的熱壓應(yīng)力，但未超過混凝土的抗壓強(qiáng)度時(shí)，從而出現(xiàn)縱向壓曲失穩(wěn)，更容易出現(xiàn)拱起現(xiàn)象。

3、水泥混凝土路面病害的處治對(duì)策

3.1裂縫修補(bǔ)。水泥混凝土路面裂縫型式多樣，采用壓注灌漿法，對(duì)裂縫寬度大于3ram的裂縫，必須將整塊板鑿，當(dāng)路面板發(fā)生脫空斷裂、斷角等損壞，治理好基層后，進(jìn)行修補(bǔ)

3.2接縫修補(bǔ)。接縫施工時(shí)，必須用切縫機(jī)切割，對(duì)加熱型填縫材料，加熱溫度不宜過高、過低，以避免材料老化或流動(dòng)性較差。灌縫深度至少應(yīng)大干15mm。保證填料與縫壁粘接牢固且不被高壓水?dāng)D出。堅(jiān)持周期性養(yǎng)護(hù)，對(duì)全部構(gòu)造縫進(jìn)行全面清縫，保證構(gòu)造縫全部密封。

3.3局部修補(bǔ)。對(duì)出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)的板塊，恢復(fù)平順，可用建筑磨平機(jī)打磨掉高出的部分或人工鑿除高出部分。錯(cuò)臺(tái)量大于l0mm的，襯補(bǔ)長度按高差的1％～2％，大面積麻面、露骨、平整度差等結(jié)構(gòu)性病害，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。一般的麻面可不作處理，可用聚合物砂漿作薄層處理。

3.4破碎板塊修補(bǔ)。采取換板方式處理水泥混凝土路面嚴(yán)重破碎板，但一般不宜小于240mm，否板角斷裂等破損采用局部修補(bǔ)方式，即對(duì)板角斷裂的部分漸除成正方形或矩形。

3.5錯(cuò)臺(tái)。根據(jù)不同位置和錯(cuò)臺(tái)的程度，機(jī)械平沙法適用于輕微的錯(cuò)臺(tái)，適用于接縫部分瀝青路面之間，水泥混凝土路面和路肩之間的錯(cuò)臺(tái)，適用于基礎(chǔ)過軟引起的錯(cuò)臺(tái)。

4、結(jié)束語

道路任何病害的產(chǎn)生都直接或間接反映了工程的施工質(zhì)量，最好的治理方法就是防范于未然。能最大限度地減小路面病害的發(fā)生率，應(yīng)查明原因，對(duì)癥下藥。綜合治理，保障道路的正常運(yùn)營。

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作者簡介

姓名：張濤，出生年月：1984年3月，性別:男，籍貫：陜西岐山，最高學(xué)歷：本科 現(xiàn)在職稱：助理工程師

主要研究方向：水泥混凝土路面平整度、裂縫、板塊變形、接縫病害和其他病害