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试分析烟汕线水泥混凝土路面裂缝(断板)病害的产生和修复

放大字体  缩小字体 发布日期:2009-05-12  来源:中国混凝土网  作者:刘希成
核心提示:试分析烟汕线水泥混凝土路面裂缝(断板)病害的产生和修复
  摘要:随着我国国民经济的快速发展,公路运输总量持续增长,交通流量、交通荷载的不断增加,以及超载超重车辆的出现使得道路使用条件越来越恶劣。使得水泥混凝土路面过早出现裂缝、断板和破损等病害。这些早期病害是怎样产生的,如何修复这些病害,使其恢复正常使用,从而保证行车舒适安全,就成了摆在我们每一个公路人面前的一道难题。 

  关键词:水泥混凝土;路面 
   
  水泥混凝土路面是一种高级刚性路面结构形式,出现至今,不过百年历史,世界各地,已广泛使用。我国水泥混凝土路面也有70余年的历史,20世纪80年代开始大量使用。为国民经济的发展发挥了重要的作用。时至今天,设计理论和施工水平已达到较高水平。 

  由于水泥混凝土路的特殊性,所以要让病害水泥混凝土路面修复如初,有相当的难度。 

  在206国道寻乌境内二级路改造工程中,我们对水泥混凝土路面产生的病害进行了修复,在修复的过程中取得了一些经验,我在这里写出来,仅供专家和同事们参考。 

  206国道路面改造工程概况 

  206国道寻乌境内二级路改造工程设计等级为二级公路,基层为5%水泥稳定碎石,厚度为20cm,面层为30#水泥混凝土,厚24cm,路面宽为9.0m,横向分两幅施工(每幅宽4,5m),纵向缩缝的间距为5.0m。 

  病害情况(裂缝数量) 

  该工程完工后,发现全线(10公里)已有裂缝共24条,有3条是面板角隅断裂,其余21条全部是横向贯通整个面板(单幅)宽度的裂缝。 

  病害情况形成的可能原因 

  在这里,我把混凝土路面裂缝(断板)的成因分为两种,一种是施工期间的裂缝(断板),另一种是通车后的裂缝(断板)。 
   
  1 施工期断板:在滑模摊铺路面施工时,一般是以下几方面因素造成的: 
   
  日温差过大或蒸发量过高。日温差过大,切缝不及时,温度应力高于混凝土路面的抵抗拉裂强度,造成断板。在风速过大,蒸发量过高时,养护不及时,表面干缩过快,就出现收缩裂缝。 

  基层强度过高,基层裂缝未进行处理,造成基层裂缝反射断板。 

  水泥水化热过高或水泥安定性不符合规定要求,或两种水泥混合使用,也会导致早期断板。 

  基层施工过程中,由于某个地方碾压不够密实,或是软土路基处理不彻底,路面在行车作用下,下面基层难于承受车辆重压,不均匀下沉,面板被压断。这种情况多发生于面板角隅和人工缝处。 

  配料没有严格把关,配比不准确,或是原材料含泥量超过规范要求,造成局部混凝土强度达不到设计要求,在内外力共同作用下,产生断板; 

  由于基层施工放样不准确,基层顶面超过设计标高,路面施工时有意识地减薄面板厚度,或为了使面板达到厚度,而将基层下刨,使基层凸凹不平,摩阻力增大,也容易产生断板。 

  滑模摊铺机操作不当或混凝土工作性不适应造成路面拉裂断板。 
   
  2 通车后的错台、断板 
   
  通车二年内的断板,一是由于路基未完全沉降稳固,路基自然沉降出现断板。二是基层表面的粗糙度过大,面板收缩时,基层对路面的局部磨擦力过大,使混凝土路面产生过大的拉应力而断板。 

  通车二到五年内的断板,则主要是基层稳定性不好,不耐冲刷,路面结构横向排水不畅,唧泥和淘空基层造成断板。 

  缩缝未插入传力杆,重车多次碾压、颠簸,造成板端出现微小沉降,板与板之间出现错台。 

  路面抗弯拉强度储备不足,重载车的高速增长是路面断板的原因之一。 

  对裂缝(断板)的处理方法 

  凹糟开挖:根据断缝位置,把水泥混凝土面板凿开成长方形凹槽,贯通整个板厚,凹槽壁凿成1:0.15的斜坡为最好,以使修补混凝土与面板更充分地共同支撑行车荷载。凹槽的直角边分别平行于缩缝和纵缝。对于较直的断缝,断缝的两侧开凿宽度每侧不小于20cm,总宽度不小于40cm;若断缝稍有斜度或弯度时,开凿时要距断缝凸出部位或端头不小于10cm,凹槽开凿总宽度不小于40cm;若断缝在缩缝附近,且开凿边缘距缩缝不大于40cm时,原缩缝要作为凹槽的一个边。 

  对于角隅处的断缝,要按上述开凿尺寸的要求,将断缝(断板)周围的混凝土凿开挖掉即可。对于斜度较大的断缝,可将断缝周围的混凝土分成两大块凿开挖掉。 

  开凿前根据断缝的情况,按尺寸要求用墨线斗在水泥混凝土路面上打出墨印线,然后用切割机沿线切割,再在需挖掉的混凝土路面上用切割机切成网状,网格面积越小越易凿挖。然后用六棱钢钎和大锤把混凝土凿开挖掉,然后,要在凹槽周围设置安全标志,以保证行车和行人的安全。 

  填充膨胀混凝土:填充凹槽时,我们用的混凝土是高于面板一级标号的膨胀混凝土。 

  206国道路面面板混凝土设计标号为30#,我们在混凝土中掺加0.3%的氧化铝(即市上销售的铝粉),促使混凝土膨胀。其配合比为:水泥:砂:碎石:水:氧化铝=100:158:275:62:0.3。 
  养生:凹槽填充完毕,要在周围设置醒目标志或设置障碍保护,禁止车辆在上面通行。待膨胀混凝土达到终凝时间(一般为8小时),可在混凝土上面均匀铺上厚度不小于15cm的细土,然后洒水养生,使其经常保持潮湿状态。养生至少不能少于两星期,保养期满后,方可撤除标志或障碍,开放交通。 
   
  结束语 
   
  混凝上面板断缝(断板)处理得当,消除了病害,延长水泥路使用寿命,处理不当,处理不彻底,则收不到预期的效果,加重病害的发展,影响行车安全。 

  除了206国道,笔者还通过对其它路段混凝土路面的断板处理,分别采用过不同的处理方法,填充的材料也不尽相同。通过比较,还是觉得本文所述方法比较好一些。这种处理方法简单、易学、又好操作,通过观察,这样的处理效果也比较令人满意。几年行车之后,回过头来对采用此方法修补的混凝土路面进行细致观察,发现凹槽内的膨胀混凝土与原路面面板之间结合紧密,看不到缝隙。事实证明,这种修复方法还是比较可靠的,用膨胀混凝土作为路面断板处理的填充材料也是可行的。 

  处理混凝上面板断缝(断板),专家和同事们还有更多更好的方法,或者说,还有更多更好的方法期待我们去研究、去探讨。希望我这里介绍的方法能起到抛砖引玉的效果。
 
 
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