水泥混凝土路面增设传力杆的养护技术探讨.doc

水泥混凝土路面增设传力杆的养护技术探讨 【摘 要】水泥混凝土路面传力杆的加装可以改善荷载在相邻板间的传递，降低断裂板内的应力、路面弯沉及相邻板的弯沉差。从而防止路面板错台、脱空、碎裂等进一步损坏的出现，使得路面的使用性能、整体性能得以恢复。进而延长路面的使用寿命，推迟路面大修的时间。本文主要结合施工经验，对水泥混凝土路面增设传力杆的技术做了分析和阐述。 【关键词】水泥混凝土路面；传力杆；养护技术 1 水泥混凝土路面传力杆的作用 水泥混凝土路面板接缝是路面最薄弱的地方，在道路交通量和超载超限车辆的不断重复作用下，接缝处相邻两块板将产生不同程度的沉降，由于差异沉降，引发受力不均匀，同时产生板底拉应力的增大和路面板变形，导致接缝处传递荷载的能力迅速下降。 传力杆指的是沿水泥混凝土路面板横缝，每隔一定距离在板厚中央布置的圆钢筋。其一端固定在一侧板内，另一端可以在邻侧板内滑动，其作用是在两块路面板之间传递行车荷载并防止和减少接缝处病害的产生。 由于水泥混凝土自身具有热胀冷缩明显的性质，在不同季节和不同时间段温差的影响下，水泥混凝土板会产生不同程度的膨胀和收缩，在胀和缩的不断反复影响下，相当于使得混凝土板边不断的产生翘曲和拉伸的屈服作用，从而降低了接缝处混凝土板的传荷能力。因此，为防止和减少接缝处病害的产生，解决的根本办法是在接缝处设置传力杆以提高接缝的荷载传递能力。 2 水泥混凝土路面传增设力杆施工技术 2.1 施工前期准备工作 2.1.1 施工机械设备 施工前配好施工所需的主要设备：切缝机、风镐机组、空气压缩机、混凝土搅拌机运输设备、振捣棒、灌缝机等，其中切缝机的最大锯缝深度应不小于15cm，风镐钎的断头为扁平铲，以利于混凝土的破碎清理，振捣棒的直径不宜大于30mm。 2.1.2 施工材料准备 用于传力杆槽内回填的混凝土材料应满足以下性能： 1）快硬、高早强，24h内达到设计强度的70%以上，48h内达到设计强度； 2）收缩小，7d内无收缩，28d的收缩率小于0.02%； 3）新旧混凝土粘结好，新旧混凝土结合处的剪切强度应达到混凝土整体剪切强度的55%； 4）后期性能稳定，后期强度发展规律应与普通混凝土相一致； 5）耐磨性高，耐久性好，耐磨性不低于旧混凝土，并应具有抗冻、耐腐蚀、抗渗等性能； 6）施工和易性好，初凝时间不宜小于2h； 7）修补后的混凝土表面颜色应与旧混凝土基本一致。 2.2 增设传力杆施工技术工艺 2.2.1 切槽施工 1）放样。先确定路面轮迹位置，以断板裂缝为中心，根据每一轮迹下以300mm为距离等间距布置3根垂直于裂缝的传力杆。传力杆槽长L+100mm、宽B+30mm、深H/2+B/2+15mm，L、B、H分别为传力杆长度、传力杆直径、面板厚度，单位为mm。用粉笔或油漆标出传力杆槽平面位置。 2）切槽。沿放样位置，使用切缝机切槽，切割深度在面板厚度1/3以上，然后使用风镐破碎至面板中部指定槽深（H/2+B/2+15mm）。 3）清槽。应使用质量小于13kg的风镐凿除槽内切割后的混凝土，为了避免风镐冲击面板的底部，风镐应与路面成一定的角度。一些道路养护部门用6.5kg的小型风镐进行槽内底部的凿平，以减小传力杆的空间位置偏差。 2.2.2 清理传力杆槽施工 在增补传力杆前，需用空气压缩机将槽内的混凝土碎块、砂浆粉末清理干净，混凝土碎块离槽口的距离不小于1m，防止槽内回填时污染混凝土。 2.2.3 槽内接缝处理施工 在增补传力杆和回填混凝土之前，对槽内侧壁和底面的接缝用环氧树脂处理防止浇注混凝土时水泥砂浆渗入到接缝，在温度梯度作用下，导致接缝的挤碎破坏。施工中注意环氧树脂的处理宽度比槽内接缝大，但是超出的宽度小于10mm，宽度过大影响回填混凝土与旧混凝土的粘结。 2.2.4 安装传力杆施工 传力杆用环氧树脂或喷塑处理（对传力杆除锈，用静电粉磨喷涂处理后，置入温度为220的烘箱1h），可防止锈蚀，延长道路的服务寿命。增设传力杆装置由支架、套筒、泡沫板组成，支架起固定传力杆作用，在回填槽内水泥混凝土时需保证传力杆不发生偏移；套筒顶部距离传力杆端部约5mm；而泡沫板夹在接缝处，其在裂缝位置确保槽内回填处的裂缝按照接缝处的裂缝发展，在温度应力下，槽内水泥混凝土能自由移动。传力杆的最低处到槽内底面的距离不小于回填材料粗集料粒径的最大值，且不小于10mm。距离太小，回填时易导致传力杆周围水泥混凝土振捣不密实，开放交通后，传力杆会发生松动，传荷系数显著降低。泡沫板的厚度一般为10cm，宽度与槽口相同，其底面和侧面需与槽口紧贴，顶面离旧水泥混凝土路面的距离不小于40mm，距离太小泡沫板容易露出表面，太深不能很好诱导接缝的裂缝在槽内发展，回填水泥混凝土时泡沫板不能发生偏移。 2.2.5 混凝土材料回填施工 在混凝土运输过程中避免混凝土的离析，回填时混凝土应该置于混凝土路面板上，然后用铁锹等工具缓缓放入槽内，防止混凝土回填时传力杆位置发生偏移。回填混凝土的高度应比现有路面高3-6mm。在振捣过程中，注意振捣棒不能接触传力杆，振捣棒宜放在槽口两端振捣。回填的混凝土需要在24h内切缝，切缝宽度5-8mm，深38mm，长为槽口的宽度。 2.2.6 灌缝施工 使用压缩空气清除裂缝中灰尘、杂物，然后使用灌缝机组对裂缝进行灌缝处理。 2.2.7 路表打磨施工 施工后10个工作日内对加设传力杆处使用磨光机打磨平整。打磨过后应立即清除路面打磨泥浆及残渣。 3 水泥混凝土路面增设传力杆的质量控制 3.1 施工准备阶段控制 水泥混凝土路面接缝设置传力杆施工前应做好施工技术准备，按施工图纸、合同文件及现场情况编写施工方案及施工工艺流程。同时做好人员、机械设备、材料的准备工作，并按要求对设备和材料进行检测。 3.2 施工阶段质量控制 （1）水泥混凝土路面缩缝传力杆的施工方法有前置钢筋支架法和传力杆插入装置（DBI）法。不管采用哪种施工方法，都应该在施工前根据相关要求对施工现场进行交通管制，设置标志牌、警示筒等，封闭施工区域。 （2）采用前置钢筋支架法进行施工时，应保证钢筋支架具有足够的刚度，并在混凝土摊铺之前进行放样，并用钢钎锚固，确保传力杆位置准确，先使用振动棒对传力杆高度以下的混凝土进行振实，再采用机械进行摊铺。 （3）按相关要求和实施情况进行养生、切缝和灌缝工作。当采用传力杆插入装置（DBI）法时，应严格控制混凝土坍落度，坍落度应结合现场实际控制在10-50mm之间，大于50mm时，由于混凝土过稀，传力杆容易在集料中因自重移位。小于10mm时，因混凝土集料过硬难以将整排传力杆振压到位。同时应在路侧缩缝处标出切割位置，以保证切缝位于传力杆中部。 4 结语 设置传力杆能持久提高路面缩缝的传荷能力，显著改善基层与路面板的受力状态；不仅能够抑制路面早期裂缝，在路面板断裂时还能限制断板的位移，有效保持路面的整体受力状态，并且能够抑制路面早期裂缝，在出现裂缝时可以有效地控制裂缝扩展，在路面板断裂时还能限制断板的位移，并避免错