摘 要 斷板是我國水泥混凝土路面上一個主要的破壞現(xiàn)象。本文基于我國各地尤其是北方各地水泥混凝土路面存在大量的斷板現(xiàn)象,根據(jù)斷板不同程度的破壞,提出了裂縫修補、局部修補、整塊板更換三種處理措施,并就其施工工藝進行了闡述,為實際工程提供參考。
關鍵詞 水泥混凝土路面 斷板 處理方法
一、引言
水泥混凝土路面是我國北方地區(qū)公路建設中一個主要的路面結構形式,它具有強度高、穩(wěn)定性好、耐久性好、有利于夜間行車、抗滑性能好,而且它能適應包括履帶式車輛在內(nèi)的各種運輸工具等許多其他優(yōu)勢。因此,水泥混凝土路面在公路工程中占有重要地位。但水泥混凝土路面也存在一些缺點和不足, 其中斷板是路面普遍存在的問題。水泥混凝土板產(chǎn)生斷板后,路面的使用品質及行車的安全性和舒適性會有很大的影響。
二、水泥混凝土路面斷板的分類
水泥混凝土路面斷板是指水泥混凝土路面在修建和使用過程中由于板內(nèi)應力超過了混凝土的強度而出現(xiàn)的貫穿混凝土面板整個厚度的不規(guī)則的橫向、縱向、斜向、交叉斷裂斷板或角隅折斷裂縫,它把水泥混凝土面板分成兩塊或兩塊以上,破壞路面結構的完整性。斷板是水泥混凝土路面最典型的一種破壞形式,產(chǎn)生的后果也是最嚴重的。
水泥混凝土路面斷板按其損壞程度分為三類:(1)輕微斷裂:裂縫無剝落或輕微剝落;未封縫的裂縫寬度小于3毫米;已封縫的裂縫寬度不限,但封縫良好;(2)中等斷裂:裂縫處有中等程度剝落;未封縫的裂縫寬度為3~25毫米;已封縫的裂縫無剝落,但填縫料明顯損壞,板被分割成3塊以內(nèi),但均屬輕微裂縫;(3)嚴重斷裂:裂縫處有嚴重剝落;未封縫的裂縫寬度大于25毫米,板被分割成 3 塊以上,裂縫損壞在中等程度以上;有錯臺,裂塊已開始活動。
三、斷板的主要影響因素
水泥混凝土路面的早期斷板率是較高的。影響混凝土路面斷板的因素非常復雜,混凝土品質的內(nèi)在質量因素,又有客觀氣候、環(huán)境條件等外在因素也有承包單位質量意識、施工技術水平及科學管理方法等因素。從基層質量開始,直至養(yǎng)護、切縫成型后的各個工序環(huán)節(jié)無一不是斷板的形成條件。
混凝土路面早期斷板的主要影響因素為:①切縫不及時;②溫降幅度過大引起的收縮;③水灰比控制不好;④初期養(yǎng)護方法不正確。
四、水泥混凝土路面斷板的處理措施
混凝土路面斷裂板的修補措施,根據(jù)混凝土路面斷裂的損壞程度來采取相應的處理措施。處理斷裂板的方法可分為裂縫修補、局部修補、整塊板更換三種。
1、輕微斷裂板的修補。對于輕微斷裂,裂縫無剝落或輕微剝落,裂縫寬度小于 3mm 的情況,可采用灌入粘結劑的方法進行修補。
(1)粘結劑材料。粘結劑材料有聚胺脂、聚硫環(huán)氧樹脂(聚硫橡膠+環(huán)氧樹脂)、甲凝、環(huán)氧樹脂(6106、6343、618 等品種)、日產(chǎn) BI-GROUT 等高分子樹脂工程材料。
(2)裂縫修補工藝。粘結劑灌入方法分為:直接灌入法、噴嘴灌入法、鉆孔灌漿法、注射器注射法等。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噴嘴灌入法: 適用于通車路段冬季修補裂縫。操作工序包括:清縫—埋設灌漿嘴封閉裂縫—配灌縫材料—灌漿—加熱增強。③鉆孔灌漿法:可用于非冬季修補裂縫。④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3 mm左右的路面斷板修補。
2、板面局部的修補。對板面局部斷裂損壞進行小塊修復時,應視板面斷裂損壞程度不同分三種方式修補。
(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。
(2)較寬裂縫的處理。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,然后再清理干凈凹槽和孔眼,在孔眼安設門字形鋼筋。沖擊鉆鉆頭采用 30mm 規(guī)格,門形鋼筋采用 22mm 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)嚴重斷裂的處理。對于嚴重斷裂較為徹底的處理辦法是將凹槽鑿至貫通板厚, 在凹槽邊緣兩側板厚中央打洞,洞深10cm,直徑 4cm,水平間距 30~40 cm。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,待砂漿干硬后,澆筑混凝土搗實至與路面齊平即可。
3、路面整塊板更換。對于嚴重斷裂,裂縫處有嚴重剝落,有錯臺或裂塊已開始活動的斷板,應采用整塊更換的措施。
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,在處治好基層和路基后,重新澆筑新的混凝土板,或采用混凝土預制塊換補。對于路基穩(wěn)定性差,沉降沒有完全結束的路段,采用預制塊換補斷板,對基層也要求采用水泥穩(wěn)定結構層。修補塊的縫隙宜用水泥砂漿或瀝青橡膠填滿,以防滲水破壞。采用重新澆筑新的水泥混凝土面板時,若采用常規(guī)材料修復或更換,則養(yǎng)護期長,影響交通,因此應采用快凝材料。
五、小結
水泥混凝土路面斷板的原因很多,在采取防治措施時,我們應從水泥混凝土路面產(chǎn)生斷板的成因入手,去探尋防治水泥混凝土路面斷板的方法。對已發(fā)生的斷板,應及時進行修補。只有嚴格按照施工規(guī)范進行,才能大大減少水泥混凝土路面的斷板現(xiàn)象,才能不斷提高水泥混凝土路面的使用性能,從而延長水泥混凝土路面的使用壽命。
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(作者單位:白城師范學院土木工程學院)