水泥路面病害分析及解決措施
2012-02-22 來(lái)源：中國(guó)鳴網(wǎng)
1、概述
隨著經(jīng)濟(jì)不斷的快速發(fā)展，國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大力投入，高等級(jí)混凝土公路也得到全面快速的發(fā)展，公路里程僅次于美國(guó)。水泥路由于具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、受溫度影響小、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)得到廣泛使用，但也由于它的接縫多，對(duì)路面超載比較敏感，容易產(chǎn)生裂縫、脫空等病害，因此，如何解決和預(yù)防這些病害，成為公路管理人員必須面對(duì)的課題，本文對(duì)水泥路面病害產(chǎn)生的原因和機(jī)理做了分析，提出自己的建議以供參考。
2、水泥路面病害類型分析
2.1表面損壞
①麻面、露骨，其原因主要是混凝土表面灰漿不足，泌水提漿，從而造成混凝土路面表層強(qiáng)度不足。②紋裂、網(wǎng)裂、板面起皮剝落，其產(chǎn)生原因是混凝土水灰比過(guò)大，施工時(shí)過(guò)度抹面、養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，在攪拌過(guò)程中使用了含鹽量偏高的水和質(zhì)量低劣的集料，或者水泥中的堿與集料中的礦物質(zhì)發(fā)生堿硅反應(yīng)。③磨光，其原因是混凝土路面表面水泥砂漿強(qiáng)度低，水泥及集料等原材料耐磨性差，或路面使用時(shí)間長(zhǎng)等。④坑槽、孔洞，其原因是集料中含泥量過(guò)大或其他雜物。
2.2路面裂縫
1）橫向裂縫，其產(chǎn)生原因是水泥混凝土失水干縮、冷縮、切縫不及時(shí)等。
2）縱向裂縫。其產(chǎn)生原因是路基體填料土質(zhì)不均勻、含水量不均勻、施工方法不當(dāng)?shù)葘?dǎo)致路基不均勻沉降，從而使路面板在自重和行車(chē)壓力作用下產(chǎn)生縱向裂縫。
3）交叉裂縫，其產(chǎn)生的主要的原因有：①水泥混凝土路面自身強(qiáng)度不足；②路基和路面基層的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性差；③使用了性能不穩(wěn)定的水泥，澆筑時(shí)會(huì)產(chǎn)生大面積的龜裂。
4）板角斷裂，板角斷裂通常是由于板角處受連續(xù)荷載作用、基礎(chǔ)支撐強(qiáng)度不足及翹曲應(yīng)力等因素綜合作用產(chǎn)生。
2.3變形損壞
路面變形破壞主要是指水泥混凝土路面板接縫處產(chǎn)生的錯(cuò)臺(tái)、拱起和沉降等現(xiàn)象。
1）錯(cuò)臺(tái)，其產(chǎn)生的原因是橫縫處未設(shè)置傳力桿，由于或路基體壓實(shí)不均勻，致使相鄰水泥混凝土路面板在車(chē)輛的重復(fù)荷載作用下產(chǎn)生不均勻沉降。
2）拱起和沉降，拱起產(chǎn)生的原因主要是脹縫被硬物阻塞，或脹縫設(shè)置過(guò)少，路面受熱不能自由伸張；沉降的原因主要是填縫料損壞導(dǎo)致雨水從接縫處下滲，軟化基層，甚至軟化路基體，使路面板接縫下發(fā)的基層和路基體承載力下降，路面板跟著下沉。
2.4接縫損壞
接縫主要有橫縫、縱縫、及施工縫。其設(shè)置的目的是避免和減少路面板由于受熱脹冷縮的應(yīng)力產(chǎn)生破壞作用。但是接縫設(shè)置不當(dāng)也會(huì)降低路面的整體使用效能，甚至使路面更容易遭到破壞，主要表現(xiàn)為以下幾種形式：
1）填料縫損壞，其原因主要有填料縫本身質(zhì)量不合格，長(zhǎng)期在外界環(huán)境作用下老化，脆裂；或者由于路面板受熱膨脹，擠壓脹縫，致使填縫料被擠出，不能正常復(fù)原。
2）接縫碎裂，主要是指由于填縫料損壞，泥沙等雜物侵入脹縫，導(dǎo)致路面板再次膨脹受阻，或由于雨水滲入基層和墊層，使基層強(qiáng)度降低，從而導(dǎo)致路面接縫處的變形和破損。
3）唧泥，主要是由于填縫料破壞，雨水下滲造成的。
2.5板底脫空
公路路面基層材料一般使用穩(wěn)定類集料，其模量遠(yuǎn)小于砼面層的模量，路面在重車(chē)荷載的反復(fù)作用下，板下基層產(chǎn)生累積塑性變形，使砼板的局部不再與基層保持連續(xù)接觸，于是水泥砼路面板底與基層之間出現(xiàn)微小的空隙，即出現(xiàn)了板下局部脫空，同時(shí)溫度、濕度的變化，以及板內(nèi)溫度的非線形分布，引起板向上或向下翹曲，加速了板與基礎(chǔ)之間的分離，形成板底脫空。
2.6基層問(wèn)題造成裂縫
?、偻粱蚧鶎訌?qiáng)度不足;②基層混合料拌和不均勻,強(qiáng)度差異大,產(chǎn)生不均勻沉降,導(dǎo)致混凝土路面板開(kāi)裂;③基層平整度不符合要求,使水泥混凝土面板厚度不等,強(qiáng)度有差異,造成面板薄弱部位產(chǎn)生裂縫;④軟弱基礎(chǔ)處理不好,基礎(chǔ)濕軟或碾壓不密實(shí),導(dǎo)致混凝土路面脫空,開(kāi)裂成縫。
3、水泥路面病害防治措施
3.1路面裂縫處理措施
混凝土路面的結(jié)構(gòu)組合與厚度設(shè)計(jì)應(yīng)滿足交通需要，在混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇合適的粗集料級(jí)配和砂率,在施工時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量。在澆筑混凝土路面前,將基層和模板濕潤(rùn),避免吸收混凝土中的水分。混凝土振搗應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范操作,防止過(guò)度振搗,使砂漿集聚表面,砂漿層厚度控制在2～5mm范圍內(nèi)。澆搗完畢的混凝土路面應(yīng)及時(shí)覆蓋,防止強(qiáng)風(fēng)和烈日暴曬。尤其在炎熱季節(jié)施工時(shí),應(yīng)澆筑一段,養(yǎng)護(hù)一段,并要加強(qiáng)表面灑水養(yǎng)護(hù)。施工縫盡可能設(shè)置于構(gòu)造物外,不可避免時(shí),應(yīng)保證施工縫接縫處兩側(cè)面板混凝土振搗密實(shí),并有足夠的間隔時(shí)間,以形成強(qiáng)度。當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25%～30%時(shí),應(yīng)采用切縫機(jī)進(jìn)行切割。切縫太早,粗骨料會(huì)從砂漿中跳脫;切縫太晚,如果產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于混凝土容許值,混凝土板就會(huì)開(kāi)裂?？v橫向縫應(yīng)及時(shí)進(jìn)行填充,填料應(yīng)與板的粘結(jié)力強(qiáng),適應(yīng)混凝土板的收縮,如氯丁橡膠、瀝青瑪蹄脂等。
板底脫空處理措施
出現(xiàn)這種情況可以通過(guò)板底注漿來(lái)解決，就是通過(guò)施加一定壓力將漿液均勻注入板底空隙或基層中，以填充、滲透、擠密的方式趕走板底或基層裂縫中的積水和空氣，經(jīng)過(guò)控制一段時(shí)間后，漿液將原來(lái)的松散顆?；蛄芽p膠結(jié)為整體，從而改善板底原有受力狀態(tài)，恢復(fù)板體與地基的連續(xù)性。以此達(dá)到加固基礎(chǔ)治理病害的目的。
注漿工藝：根據(jù)砼面板尺寸、裂縫狀況以及灌漿機(jī)械來(lái)確定孔位，孔位布設(shè)通常采用梅花狀，布設(shè)孔數(shù)3-5孔，采用不小于Φ30mm鉆進(jìn)取芯機(jī)鉆孔，深度為70cm，穿透碎石基層。灌漿順序從沉降量大的地方開(kāi)始，由遠(yuǎn)到近，由大到小。灌漿壓力可根據(jù)路面損壞及脫空情況來(lái)確定，一般控制在1MPa-4MPa之間，并停留3-5min，效果會(huì)比較好。
路面板斷裂、錯(cuò)臺(tái)、沉降處理措施
對(duì)水泥混凝土板錯(cuò)臺(tái)、沉降的地方最好鏟除，并用同標(biāo)號(hào)的水泥混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。對(duì)于路面板斷裂多是由于基層強(qiáng)度不足或路基不均勻沉降引起的，處理方法通常是將整塊板鑿除，在處理好基層及路基后，重新澆筑混凝土板。
對(duì)于水泥路面病害防治措施須結(jié)合實(shí)際情況，采取相應(yīng)的解決方法。按照公路路基施工規(guī)范施工，嚴(yán)格把好材料關(guān)，對(duì)不能壓實(shí)到規(guī)定的密實(shí)度和不能形成穩(wěn)定填方的材料不能用于路基填筑，嚴(yán)格控制水泥、骨料、砂的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，使混凝土配合比達(dá)到試驗(yàn)要求。健全科學(xué)的管理制度，保證各個(gè)環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)解決問(wèn)題。
4、總結(jié)
水泥路面出現(xiàn)各類型病害都直接或間接反映了路面工程各階段的施工質(zhì)量，其最好的防治方法就是未雨綢繆，在施工階段進(jìn)行科學(xué)管理，層層把關(guān)，將問(wèn)題消滅在萌芽階段，最大限度的減少路面病害的發(fā)生。對(duì)于已出現(xiàn)和形成的病害，要查明其原因，對(duì)癥下藥。同時(shí)做好道路養(yǎng)護(hù)，防止路面負(fù)荷超載，綜合治理，保障道路正常通行。
