水泥混凝土路面常见病害及养护施工技术研究

期刊: 环球科学 2023年第9期 DOI: PDF下载

吕建锋

华东建工集团有限公司

摘要

随着我国经济的飞速发展,国内的交通工程也随之不断发展起来。水泥混凝土路面由于具有刚度大、强度高、使用寿命长等优点广泛应用于各等级公路中。但由于材料的特性,施工时需设置接缝,且脆性较大,所以路面病害有很多种,根据其病害的不同,养护施工也不尽相同。对于水泥混凝土路面,应采取经常性和预防性养护相结合的手段,尽可能早的发现病害并及时处理,才能保证水泥混凝土路面的行车舒适。在通车运营后,必须根据其路面状况进行定期调查评价,再根据调查评价结果采用有针对性的措施进行养护。


关键词

水泥混凝土;路面;常见病害;养护施工技术

正文


引言

现阶段,我国水泥混凝土路面发展迅速。然而,由于行车类型的改变以及交通流量的增加,部分水泥混凝土路面结构已不能满足日益增加的车辆通行需求。公路交通对于推动我国社会经济的发展起到了关键作用,因而水泥混凝土路面病害的养护治理尤其重要。公路运输行业是我国经济发展的重要支撑,通过优良的路面病害养护治理,能够有效提升水泥混凝土路面的服务能力、完好程度和运营效率,进一步促成我国社会经济的快速、稳步与长足发展。

1水泥混凝土路面病害类型

根据病害表现的不同,水泥混凝土路面病害主要有以下两类:一是接缝破坏,主要表现形式为混凝土板边缘被挤碎,混凝土板之间错台,唧泥及向上拱起等;二是混凝土板出现损坏,主要表现形式为产生裂缝,混凝土板断裂,局部出现坑槽和剥落,混凝土板出现麻面及磨光等。

2水泥混凝土路面常见病害

2.1接缝部位损坏

接缝部位损坏即为路面填缝料失效,填缝料失效常见类型包含填料老化、剥离、开裂、挤出等,填缝料失效使得接缝部位密封性能严重不足。现阶段水泥混凝土路面常见填缝料包含加热型以及常温型两类,加热型填缝料包含沥青橡胶、沥青玛蹄脂等,常温型填缝料包含乳化沥青橡胶、聚氨酯焦油等。填缝料与基底之间的粘附性能不达标是造成填缝料失效的关键原因。填缝料的失效使得接缝部位密封性能严重不足,在雨水等外部因素的侵蚀下,进一步导致了唧泥、错台等问题,而唧泥现象产生的高压水流与错台现象产生的接缝错动,均会对残留的填缝料形成进一步破坏,使得填缝料所剩无几,造成严重的接缝部位损坏,后续维护需要先对板底脱空部位进行注浆修复,待修复完成后方可进行接缝修补。

2.2路面施工问题

1)路面厚度控制问题。根据现场检测结果显示,该路面面板的厚度存在一定范围的浮动,说明浇筑时厚度控制不均匀,从而导致面板抗压强度不均匀。水泥混凝土浇筑应按设定标高进行,若浇筑厚度不均匀,则路面的受力不够均匀,假如某一地块地面的受力比较集中就会有裂缝产生。(2)路面切缝问题。在混凝土施工期间,要把握好切缝的时机及其深度。①假如切缝过早,砂浆中的粗骨料会逃脱出来;切缝的时间太晚,混凝土产生的拉应力要比其容许值大,会引发混凝土板开裂。②切缝深度如果切得太深,就无法保证板件的传荷能力;切得太浅则无法有效削弱混凝土截面的强度,导致面层上产生不规则的裂缝。

2.3破碎板

破碎板的形成原因主要是公路路面基层强度不足以及面层强度不均。为保证公路运营的安全可靠性,路面基层需要具备较高的强度与水稳性。该路段部分路面出现了破碎板病害,通过对该路段5年运营期间的养护记录分析,结合现场实地勘测发现,公路二灰基层强度相对较差,且该公路建设期间基层施工拌和不均匀、压实不够等因素导致基层局部松散、基层不板结,基层强度降至标准线以下。此外,通过对局部路段基层厚度以及混凝土配合比进行分析与试验发现,两者均未达到工程设计要求与现行标准,过大的竖向剪切力以及强度较低的水泥混凝土路面导致了破碎板的持续发生。在公路路基和路面强度本就不足的情况下,加上超载情况更容易造成混凝土板块疲劳,破碎板病害会愈发严重。

3水泥混凝土路面常见病害养护施工技术研究

3.1路面变形修补技术

1)错台修补技术:对于轻微错台,即竖向位移高度在5~10mm的错台,通常使用风镐进行切削修补,将高出部位予以凿出。对于严重错台,即竖向位移高度超过10mm的错台,通常使用凿低补平技术进行修复,具体为将低陷部位的板体表面凿去1~2cm,其后采用快凝料予以填补。对于路面下部基础软弱造成的错台,应实施板底灌浆以快速抬高低陷部位。2)沉陷修补技术:路面沉陷一般通过灌浆技术进行修补,施工时依次做好灌浆孔布设、打孔以及清孔,进一步利用压力灌浆机对灌浆孔中注入水泥浆。灌浆过程遵循“由大至小”的施工顺序,先灌注沉陷较为严重的路段、后灌注沉陷较为轻微的路段。在灌注过程中,待相邻灌浆孔开始冒浆时,应停止注浆。所有灌浆孔注浆完毕后,应使用木楔封堵灌浆孔,待砂浆的抗压强度≥3MPa后,方可使用水泥砂浆堵孔。3)拱起修补护技术:对于轻微拱起,借助切缝机将拱起部位的50~60cm做切碎处理,并将切碎的石屑等杂物吹净,待板块复位后,及时灌注泥土、碎石等填充料,并予以压实,再使用沥青混合料做罩面处理。对于严重拱起,依据拱起高度,借助切缝机将拱起部位周边的1~2处横缝做加宽处理,将拱起应力释放,其后将拱起端部进行切除,待板块复位后清理接缝部位并进行灌缝。

3.2路面板换板处理

对于已存在3个或者3个以上,且宽度很大的裂缝的混凝土板,应使用换板的方式治理;对于水泥混凝土板块毁坏明显或者存在下沉、多块板毁坏的情况,应同步开展治理工作。在水泥混凝土板换板时,应将替换后的板沿部位清理干净,通过灌浆或是换填路基并达到一定的压实度且确保符合规定要求后,才能进行新的混凝土板的浇筑工作。通常会选择现场浇筑的方法进行换板,使用热沥青或环氧树脂材料处理接缝部位。对新浇筑的混凝土板要进行养护,待其强度达到相应要求后再开放交通。如果路面板总体性优良,产生竖向裂缝与不平衡下陷病害,使用型号为AC-5的沥青砂进行填充处理,或者使用聚合物改性水泥混凝土让路面再次呈现为平整状态。

3.3接缝修补技术

因公路工程的长度较大,故需通过接缝方式保持公路的完整度。然而,接缝路面是极易出现裂缝等病害的薄弱部位,故应合理应用接缝修补技术,强化接缝的养护效果,避免接缝处出现裂缝病害。修补接缝应按照下述步骤有序进行。(1)清理接缝杂质。该公路路面出现了较大的接缝开裂病害,严重影响车辆通行,需采取针对性接缝修补技术进行裂缝修复。先组织养护人员用切割机或钻机对接缝内的各种杂质进行清理,要求至少保证接缝形成4cm的有效清理深度,待机械作业后可依靠人力去除多余杂质,保证接缝内底部平整。(2)优选填缝材料。清理接缝杂质后,应选择与原有路面一致的水泥混凝土材料,并用自行式灌封设备充填材料,要求对填缝材料进行预热至150±5℃后再进行修补填充操作,而且还要保证填缝宽度均为3mm,以此保证填缝填充的密实度。(3)确定修补方向,在接缝填充修补作业时,应始终以同一方向予以修补,以防止出现填缝料分布不均问题,且填缝料多包含0.3mm的石粉材料,并在填缝后平铺一层石屑,以避免车辆行驶期间携带填缝料,削弱养护效果。

结束语

在实际工作中,对于水泥混凝土路面出现的各类病害,首先应分析其产生的原因,再有针对性的进行修补和养护。比如混凝土板错台病害,可能是由于不均匀沉降导致的错台,也有可能是由于板底脱空导致的错台,对于这两种不同原因产生的病害应采取不同的修补措施。

参考文献

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