水泥混凝土路面接缝类病害产生原因及防治.doc

水泥混凝土路面接缝类病害产生原因及防治王建摘 要 :介绍了水泥混凝土接缝类的作用 、目的及病害类型 ,就水泥混凝土路面接缝类病害产生的原因进行了分析 ,提出了防治病害的具体方法 ,指出应严格施工 ,加强路面的养护工作 。关键词 :水泥混凝土路面 ,接缝 ,病害中图分类号 : U416 . 216文献标识码 :A层破坏 ,前两种由于嵌缝料失效 ,有坚硬颗粒料 (如砂 、石子) 嵌入接缝中或在施工中不注意接缝施工处理 ,及过早割缝所引起的 ;深层破坏是由于大颗粒硬物进入接缝中或传力杆设置不当 、排列 不整齐或不能合理滑动 ,阻碍板体收缩 ,产生过大板内约束力而导致的 。2 . 3拱起拱起现象主要发生在胀缝设置处 ,其原因是由于水泥混凝土 的温度胀缩系数较大 ,填缝料失效后 ,胀缝被堵死 ,板块伸胀引起 的压应力未超过混凝土板的抗压强度时 ,胀缝两相连的板块间上 拱起 。另外 ,施工中胀缝板安装不当 ,造成胀缝无充足伸缩距离 ,或 使用了膨胀性较大的石料 (如硅岩) 做粗集料 ,也会引发此病害 。2 . 4错台产生的原因 :1) 接缝处传荷能力较低 ,在车辆荷载的作用下 , 相邻板端部会引起挠度差 ,把板下石屑挤向邻板或与基层界面的 空隙内使板端抬起 ;2) 胀缝板设置时发生倾斜 ,造成板与嵌缝料 未对齐 ,在伸胀挤压过程中上下错开 ; 3) 基层施工不均匀 ,基层承 载力分布不均匀 , 也可由于不均匀沉降造成一定程度的错台现 象 。2 . 5唧泥产生的原因 :由于在车辆荷载作用下 ,基层和地基由于塑性 变形积累而同面层脱离良好接触 。水分的渗入或毛细水上升积 聚于脱空空隙中 ,软化基层 ,锈蚀传力杆或拉杆钢筋 ,水分在外力 的作用下变为有压水 ,水分与基层细料从缝隙喷出 ,形成唧泥 。该现象的出现表明板边缘失去了部分支承 ,不及时处理将引 发断板现象 。3接缝类病害防治由以上分析可以看出 ,接缝类病害是由于嵌缝料失效 ,施工 不当及养护不及时所引起的 ,为了加强水泥混凝土路面的使用性 能 ,降低接缝类的损坏率 ,应该严格施工 ,加强养护工作 。3 . 1严格施工操作规程首先 ,做好基层施工 ,保证基层的强度及平整度 ,面层施工前 把基层附着物清扫干净 ,同一横断面的板幅 ,尽量在同一季节或 温差不太大的情况下完成 ; 其次 ,在接缝施工中 ,严格操作规程 , 传力杆方向设置平行于路板表面 ,传力杆倾斜误差不大于 1 cm , 侧向水平偏差不大于 2 cm ,轴向偏差不大于 3 cm ,传力杆支架位 置正确 ,摊铺时防止移位和倾斜 ,传力杆端部膨胀帽在传力杆上 的最小长度不小于 10 cm ,端头要封紧 ,保证其自由移动的间距不 小于胀缝宽度 ,胀缝板设置要竖直 ,接缝尽量设在传力杆中心位引言水泥混凝土路面具有强度高 、使用周期长 、耐磨耗 、路面平整 度高 、面层冻裂问题小 、夜间行车反光性能好 、施工所用机械少 、 受外界环境及气候因素影响较小 ,从材料至成品过程中能耗低且 无环境污染 , 养护费用投入较少 , 建设资金利用率较高等优点 。 因此 ,在国家公路网主线建设及城市道路干线建设中 ,水泥混凝 土路面占相当比重 ,并越来越受到重视 。水泥混凝土路面施工时设有大量接缝 ,而接缝是板体较薄弱 的地方 ,是水泥混凝土路面易出现损害部位 ,通过对邯郸境内的 水泥混凝土路面调查 ,接缝类损害占调查路段破坏处 74 . 15 % , 是刚性路面的主要病害 ,严重时危及板体结构 ,是影响水泥混凝 土路面质量及行车舒适性的关键 , 且一直是水泥混凝土路面施 工 、养护方面的技术难点 ,因此对接缝类病害产生原因及防治方 法进行探讨是很有必要的 。1接缝类的作用 、目的及病害类型1 . 1水泥混凝土接缝设置作用1) 控制由于横 、纵间收缩受限制所引发的板裂 。收缩裂缝是 由于交通荷载 、温度卷曲 、温度翘曲等综合作用的变形受限制所 引发的 。2) 将路面按车道划分成实际施工带 。3) 为嵌缝料提供灌缝槽 。4) 适应板体移动以及提供必须的荷载传递 。1 . 2接缝设计目的接缝设计目的主要是提供尽量多的荷载传递能力 ,在中重型 交通量下 ,板间传荷能力应不低于 75 % 。这样才能降低面板弯 沉值 ,减少接缝附近的板裂 、缝边挤碎及断角 。1 . 3接缝类的病害通过水泥混凝土路面的路况调查 ,发现其路面接缝类常见病 害有 :横缝错开 、接缝边缘不同程度的破损 、板体拱起 、错台 、唧泥 五种 。2病害产生的原因2 . 1横缝错开基层施工质量不高 ,横向各水泥混凝土板块与基层的摩阻力 不均匀 ,或各板幅受不均车辆荷载冲击及各板幅施工季节 、温度 不同 ,导致同一横断面板块产生挤动方向 、速度 、距离不同 ,从而 导致横缝错开 。2 . 2接缝边缘破损接缝边缘破损分三种情况 : 接缝处棱角碎裂 、浅层破损及深文章编号 :100926825 ( 2004) 0920118202以 桥 代 路 在 青 藏 铁 路 多 年 冻 土 区 的 应 用黄海摘 要 :结合青藏铁路的工程实例 ,根据多年冻土的特征及分类 ,介绍了以桥代路措施的应用条件 ,总结了以桥代路的原则 ,指出在充分认识工程地质条件的基础上采用以桥代路 ,可以确保工程的安全性和可靠性 。关键词 :多年冻土 ,地温 ,以桥代路 ,稳定性中图分类号 : U212文献标识码 :A青海 、西藏两省地处地球第三极 青藏高原 ,这片大陆高寒缺氧 、气候恶劣 ,因此 ,也是我国铁路网的稀疏和空白点 。正在 施工中的青藏铁路格拉段 ,全长 1 118 km ,海拔 4 000 m 以上的地 段有 965 km ,其中多年冻土地段 550 km ,是全球目前穿越高原 、 高寒 、缺氧及连续性永久冻土地区最长的铁路 。随着冻土工程试 验研究逐步深入 ,青藏铁路冻土工程试验取得了重要的阶段性成 果 。根据冻土观察数据 ,以及考虑到全球变暖趋势的影响 ,决定 对部分冻土地段铁路优化设计 、“以桥代路”,确保冻土区工程的 稳定性 、安全性 ,使青藏铁路设计得到进一步优化 。1多年冻土的工程特征1 . 1多年冻土的基本概念凡温度不大于 0 ,且含有固态水的土 ( 石) ,称为冻土 。在 自然界这种状态能连续保持时间超过 3 年时 ,称为多年冻土 。冻 结深度大于 0 . 5 m ,冻结时间 1 个月或以上但少于 1 年称为季节 冻土 。多年冻土是冰缘气候条件下的产物 ,多属第四纪各次冰期的产物 。多年冻土最大季节融化层的下部界限称为多年冻土上限 ,简称上限 ,多年冻土底部受地球内部热能影响 ,地温为 0 的 深度 ,称为多年冻土下限 。上限和下限之间 ,没有局部融区的称 为连续的多年冻土 ;有局部融区的称为不连续的多年冻土 。青藏铁路穿过冻土区有 550 km ,实际上真正的冻土地段不到400 km ;而在这 400 km 中 ,属于较不稳定 、不稳定多年冻土地区 不超过 190 km ,其中极不稳定高温冻土地段在 100 km 之内 。1 . 2 多年冻土区的地温表征冻土稳定性的最重要的指标是多年冻土的年平均地温 ( Tcp ) 。年平均地温是指年零较差深度处的地温 (地表以下 ,地温 在 1 年内相对恒定的深度 ,称为年零较差深度) 。它与纬度 、海拔 高度 、地表覆盖条件 、地层岩性 、地热条件等都有着密切关系 。它 决定了土的热交换动态 ,以及冻结过程的特点 ,并影响冻土的物 理力学和热学性质 。年平均地温是反映多年冻土稳定的一个重 要 指标 ,年平均地温低 ,冻土的冷蓄量大 ,受扰动破坏不易融化 ,置 ,以保证良好的传荷能力 。割缝时要留意时间 ,一般应控制在摊铺后 8 h12 h 左右 ,不要太早 ,也不要超过 18 h ,尤其在温差 大的季节更要控制好切割时间 ;切割深度不小于板厚的 1/ 3 且不小于 6 . 5 cm ,施工缝尽量避免使用压缝板 ,使用时要使板竖直 。各种接缝在填充嵌缝料前清除干净 ,防止坚硬及杂物留于缝中造 成不良后果 ,填缝料具有较好的柔韧性 ,填充后比路面低 6 mm10 mm ,同时要做好路肩培筑 、夯实 ,防止水分沿路面浸入板下基 层 ,为以后公路使用留下后遗症 。3 . 2强化养护手段水泥混凝土路面施工完毕后要及时养护 , 发现病害及 时 处 理 ,保证较好路况 ,养护部分及时填嵌缝料 ,防止硬物进入缝中 。 出现错台 、唧泥现象可采用高压旋喷法注入新的加固材料 ( 如水 泥浆 、细料土 、粉煤灰石膏等组成的材料) ,防止病害进一步发展 , 如出现接缝边缘破损 ,可视情况适当扩大填缝宽度 ,一般不超过3 cm ,重新填入新材料 。3 . 3 全厚维修如果病害比较严重 ,可采用全厚维修法 ,会取得较好的效果 ,视接缝处破坏情况 ,把破损处全部凿除 ,并在凿除部分钻传力杆 孔洞 ,加设传力杆 ,然后填筑新的混凝土 ,养护成型开放交通 ,为 了保证尽快开放交通 ,在混凝土中一般加入快凝材料 ,常用的快凝 材料有 KS 型或 J K 型 , KS24 修补剂配制混凝土的材料用量为 :水42. 5 号水泥砂5 cm40 cm 碎石KS24 型修补剂 = 155387. 55511 32960 = 0. 41. 01. 423. 430. 15 ,J K24 型修补剂混凝土制 混凝土材料用量为 : 水42. 5 号水泥砂5 cm40 cm 碎石J K24型修补剂 = 1104505121 31890 = 0. 241. 01. 142. 930. 2 ,各 种修补剂直接加入水泥中 ,忌配成溶液使用 ,不可加在温砂中 ,水 泥必须用 42 . 5 号水泥 。加入快凝剂工程造价相应比普遍水泥混 凝土高 50 元/ m2 60 元/ m2 (22 cm 厚) ,但其养护成型快 ,24 h 就 能达到设计强度的 70 % ,而普通减水剂养护 10 d 才能达到设计 强度的 70 %80 % ,且用快凝修补剂后使用时间较普遍水泥混 凝土长 。Ca uses of joint fa il ures of cement concrete pavement an d prevent ion mea suresWANG Jian( Han d an Com m u nicat ion B u reau , Han d an 056002 , Chi n a)Abstract : The roles of pavement joint s are int roduced as well as related failure types. In t his paper according to t he causing reaso n of t hose joint failures o n cement co ncrete pavement correspo nding p reventio n and t reat ment measures are p roposed. Aut hor point s out t hat st rict co n2 st ructio n and pavement maintenance is essential for cement co ncrete pavement .Key words : cement co ncrete pavement , joint