水泥混凝土路面主要常见病害与防治分析

精品文档 11欢迎下载 内容摘要 水泥混凝土路面在使用过程中 由于荷载 环境 设计 施工等因素的影 响 路面会出现各种病害 对于这些病害 若不及时进行维修 往往会造成水泥 混凝土路面使用性能的下降 影响汽车行驶舒适性 以及交通安全 因此研究水 泥混凝土路面病害产生的原因 做到在设计 施工上能够预防病害的产生 并对 使用中可能出现的病害采取适当的措施加以治理 具有极为重要的理论意义和实 用价值 本文根据漳州市迎宾西路上坂到南靖牛崎头段 G319 国道水泥混凝土路 面的结构类型及使用情况调查 1 系统分析了该段水泥混凝土路面的特点 对水泥混凝土路面的病害类型进行 归纳 并对工程实践中几种常见病害产生的原因进行了较深入的探讨 分析 2 探讨了各种因素对水泥混凝土路面的影响 3 根据近几年 G319 国道南靖段水泥混凝土路面病害治理的实践经验 在对水泥 混凝土路面病害原因分析的基础上 提出了预防水泥混凝土路面破损 特别是路 面开裂的较为实用的技术措施 并介绍了工程中几种常用的水泥混凝土路面破损 修补方法 关键词 水泥混凝土路面 病害 预防 维修技术 1 引言 1 1 问题的提出 我国水泥混凝土路面始建于 60 年代中期 80 年代以来 水泥混凝土路面在 全国迅猛发展 据统计资料表明 1980 年全国水泥混凝土路面里程为 1600km 1990 年全国水泥混凝土路面里程为 11773km 2001 年全国水泥混凝土路 面里程飞速发展到 150177km 2005 年底全国水泥混凝土路面里程达到 306622km 截止 2010 年底全国水凝土路面已经达到 30570634km 与其他类型路 面相比 混凝土路面具有如下明显的优点 1 强度高 2 稳定性好 3 抗侵蚀能力强 4 有利于夜间行车 5 养护费用少 一般来说 水泥混凝土路面的损坏多为局部损坏 但无论何种损坏 及时 合理 地进行修补是非常重要的 由于结构 施工 环境及交通因素不同 损坏的状 况 原因也很复杂 混凝土路面的修补如果不是在对损坏的原因充分了解的基础 上进行 则不可能取得良好的成效 因此 在合理的养护修补之前 对损坏状况 及原因进行调查 以进行正确的诊断和分析是必要的 精品文档 22欢迎下载 1 2 国内外研究现状 1 2 11 2 1 国内研究现状国内研究现状 对于水泥混凝土路面的病害与评价 在 公路水泥混凝土路面养护技术规 范 JTJ073 2001 中进行详细的规定 1 它是委托地方交通厅与专门的技术委 员会对全国各地混凝土路面的状况进行调查研究 并经过实践确定的内容和方 法 能很好地评价水泥混凝土路面现有使用质量 并且细化道路评分标准与等 级 为制定水泥混凝土路面的修复和改造提供了科学的决策依据 避免旧混凝土 路面维护的盲目性 七 五期间 国家 No 025 课题 我国水泥混凝土路面发展 对策及修筑技术研究 第五分题 旧水泥混凝 路面维修技术研究 中 仅对维 修材料进行了试验研究 目前尚未进入实用性阶段 强度评定 脱空板处理 补 强层设计与施工等许多研究尚待深化 我国现行规范对水泥混凝土路面上加铺水 泥混凝土或钢纤维混凝土的设计做出了规定 但对于国外已广泛应用的旧水泥混 凝土板上加铺沥青类结构方面还没有设计方法 许多工程实践只是依靠技术人员 的经验 因此 开展对旧水泥混凝土路面维修技术与沥青加铺层设计及施工方法 研究 具有深刻的工程意义和广阔的应用前景 杨煜惠 傅智等对水泥混凝土研究进行总结 他们认为将旧水泥混凝土回收 利用作为再生集料 不仅节约资源 保护环境 而且还节省工程造价 将之用于 路面基层 从强度和耐久性等方面看是切实可行的 并且在回顾与总结了国内外 再生水泥混凝土集科 RCA 的研究基础上 归纳了当前 RCA 的主要研究成果 并提 出目前应用与研究的几点建议 2 3 周富杰 孙立军 张南鹭 叶国铮等把土工布在旧水泥混凝土路面补强中的 应用进行了研究 从分析旧路补强的原理及补强方法开始 介绍了土工布应用特 性 认为使用专用土工布能有效减缓沥青混凝土上面层反射开裂 4 6 李红 傅智 周富杰 乔志红等对旧水泥混凝土路面病害进行分析并研究了 其维修对策 认为旧水泥混凝土路面的修补对加铺改造工程成败至关重要 并结 合旧水泥混凝土路面加铺改造的工程实践 对旧水泥混凝土路面进行了详细的调 查 对板块病害原因进行了分析 提出了维修对策 取得了良好的效果 7 8 孙家瑛 顾强康 冷培义 李华 缪昌文 金志强等人各自结合工程实例 研究了在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层的设计与施工 简要总结介绍旧水泥 混凝土路面加铺沥青面层在设计 施工和管理 特跳是设计应注意的问题 同时 根据项目的经验 提出在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层的结构设计和施工方 精品文档 33欢迎下载 法 9 10 1 2 21 2 2 国外研究现状国外研究现状 国外发达国家水泥混凝土路面修建历史较长 在欧美国家高速公路网中 水 泥混凝土路面总量占 50 左右 且绝大多数水泥混凝土路面使用现状达到了设计 要求 特别是德国 比利时等国家的水泥混凝土路面表现出非常卓越的长期使用 性能 这与其路面修复技术是分不开的 早在六十年代他们便开始对其维修技术 进行技术研究 随着交通量的增长及交通组成的不断变化 其路面结构也不断得 到完善 对旧水泥混凝土路面评价与结构维修技术的研究持续至今 以美国为 例 1985 年 联邦公路管理局出版了 路面修复手册 1988 年对此又进行了修 订 1995 年在总结全美研究成果及工程实践的基础上 又分别出版了 AC PCC 修 复与评价指南 日 英 法等国在不同时期也有类似的研究报告 11 在美国高速公路网中 水泥混凝土路面经过多年使用 州际公路和干线公路 路面已进入修复期 调查分析表明 除正常的疲劳破损外 造成水泥混凝土路面 使用质量下降的主要原因有 1 集料不耐久 在伊利诺斯州 集料引起的开裂使路面寿命下降了 20 70 2 设计不合理 板厚偏薄 未考虑排水等 3 接缝处置不好 造成碎裂 相反 采用了排水基层 设置完全的排水系统 水泥混凝土路肩设置拉杆 减少板长和传力杆防锈等措施的水泥混凝土路面使用寿命较长 国外早在上个世 纪 30 年代就开始尝试应用沥青混凝土加铺层改善旧水泥混凝土路面性能 七十 年代末期 RII 曾对含有织物的沥青混凝土路面进行大规模试验 1995 年 美国 联邦公路管理局为了推广和规范土工织物在道路工程中的应用 专门出版土工织 物设计与施工指南 美国在 Michigan California 等州采用加筋沥青混凝土来 增加面层的抗拉强度 从而防治由于旧水泥混凝土路面板的移动而引起的开 裂 Michigan 州的试验证明钢筋网能有效地控制反射裂缝的产生 但这种效果在 California 及澳大利亚的试验中并不明显 英国的研究者认为 只要精心选择合 适的土工织物并采用合理的施工方法 控制反射裂缝的效果是可以令人满意的 1 3 本文的主要研究内容 本文根据水泥混凝土路面的特点 结合南靖县水泥混凝土路面的使用情况 分析水泥混凝土路面病害的类型及产生路面病害的主要原因 对水泥混凝土路面 精品文档 44欢迎下载 病害的机理及其影响因素进行分析 寻求适合于当地条件的水泥混凝土路面破损 的防治措施 结合南靖县水泥混凝土路面的修补工程实践 探讨水泥混凝土路面 的修复 路面加铺技术及原有水泥混凝土的破碎施工工艺 提出可行的修补技术 方案 1 根据水泥混凝土路面的特点 针对 G319 南靖段水泥混凝土路面病害产生的原 因进行分析 2 针对路面结构的损坏类型 探讨水泥混凝土路面破损预防和修补措施 寻求 可行的修补技术方案和修补材 3 结合 G319 南靖段水泥混凝土路面破损实际情况 探讨沥青混凝土加铺及原有 水泥混凝土路面破碎工艺 提出较为全面的施工工艺流程及质量控制指标 从而 指导实际的加铺施工及施工控制 1 4 本文研究的意义 对 G319 国道南靖段水泥混凝土路面的研究和实地考察 综合分析存在的病 害类型 分析病害产生的影响因素 以及研究如何去防治病害的产生 这样可以 给更多的业主 设计或施工单位提供宝贵的意见 是做出来的工程质量含量更 高 提高路面的使用年限 提高汽车行驶的安全性和舒适性 以及给周边居民出 行的安全感 2 水泥混凝土路面病害类型和分类等级 水泥混凝土路面病害可分为 断裂类 竖向位移类 接缝类和表层类四种类 型 断裂类主要指纵 横 斜向裂缝和交叉裂缝 断裂板等 竖向位移类主要指 沉陷和胀起 接缝类主要指接缝的填缝料损坏 唧泥 错台和拱起等 表层类主 要指坑洞 露骨 网裂和起皮 粗集料冻融裂纹 修补损坏等 12 15 2 12 1 断裂类病害断裂类病害 1 贯穿水泥混凝土面层的断裂裂缝 按裂缝出现的方位和面板断裂的块数 分 为下列四种病害 平行或近于平行路面中心线的纵向裂缝 垂直或斜向路面中心线的横向或斜向裂缝 从板角隅到斜向裂缝两端的距离小于 1 8m 的角隅断裂 两条以上裂缝交叉 使板断裂成 3 块以上的交叉裂缝和断裂板 2 纵向 横向或斜向裂缝和角隅断裂病害 按裂缝缝隙边缘碎裂程度和缝隙宽 度可分为 3 个等级 精品文档 55欢迎下载 轻微 罐隙边缘无碎裂或错台的细裂缝 缝隙宽度小于 3mm 或者 填缝 良好 边缘无碎裂或错台的裂缝 中等 缝隙边缘中等碎裂 或 错台小于 10mm 的裂缝 且缝隙宽度小于 15ram 严重 键隙边缘严重碎裂或错台大于 10mm 且缝隙宽度大于 15ram 3 交叉裂缝和断裂板病害 按裂缝等级和板断裂的块数可分为 3 个等级 轻微 板被轻微裂缝分割成 2 3 块 中等 板被中等裂缝分割成 3 4 块 或被轻微裂缝分割成 5 块以上 严重 板被严重裂缝分割成 4 5 块 或被中等裂缝分割成 5 块以上 2 22 2 竖向位移类病害竖向位移类病害 水泥混凝土面层的竖向位移 按产生原因的不同可分为沉陷和胀起两种病 害 沉陷和胀起病害 按其对行车的影响可分为下列 3 个轻重程度等级 轻微 车辆以限速驶过时仅引起无不舒适感的轻微跳动 中等 车辆驶过时有产生不舒适感的较大跳动 严重 车辆驶过时产生过大的跳动 引起严重不舒适或不安全 2 32 3 接缝类病害接缝类病害 1 水泥混凝土路面板接缝处的损坏 按损坏的形态和影响范围可分为接缝填缝 料损坏 纵向接缝张开 唧泥和板底脱空 错台 接缝碎裂 拱起等六种病害 2 接缝填缝料损坏 按填缝料出现老化 挤出 缺损的情况 可分为 3 个等 级 轻微 整个路段接缝填缝料情况良好 仅有少量接缝出现上述损坏 中等 整个路段接缝填缝料情况尚可 l 3 以下的接缝长度出现上述损 坏 水和硬质材料易渗入或挤入 严重 接缝填缝料情况很差 113 以上的接缝长度出现上述损坏 水和硬 质材料能自由渗入或挤入 填缝料需立即更换 3 纵向接缝张开病害 按接缝的张开量可分为 2 个等级 轻微 接缝张开 10mm 以下 严重 接缝张开 10mm 以上 4 唧泥和板底脱空病害 可分为 2 个等级 轻微 车辆驶过时 有水从板缝或边缘外唧出 或者在板接 裂 缝或边缘 的邻近表面残留有少量唧出材料的沉淀物 精品文档 66欢迎下载 严重 在板接 裂 缝或边缘的表面残留有大量唧出材料的沉淀物 车辆驶 过时 板有明显的颤动和脱空感 5 错台病害 按相邻板边缘的高差大小可分为 3 个等级 轻微 昔台量小于 5mm 中等 错台量 5 10mm 严重 错台量大于 10mm 6 接缝碎裂病害 按碎裂范围和程度可分为 3 个等级 轻微 碎裂仅出现在接缝或裂缝两侧 8em 范围内 尚未采取临时修补措 施 中等 裤裂范围大于 8cm 部分碎块松动或散失 但不影响安全或危害轮 胎 严重 影响行车安全或危害轮胎 2 42 4 表层类病害表层类病害 1 水泥混凝土面层的表层损坏 可分为磨损和露骨 纹裂 网裂和起皮 活性 集料反应引起的网裂 粗集料冻融裂纹 坑洞等六种病害 2 磨损和露骨病害 按磨损或露骨的深度分为 2 个等级 轻微 磨损 露骨深度小于等于 3mm 严重 磨损 露骨深度大于 3mm 3 纹裂 网裂和起皮病害 按是否出现起皮和起皮病害的面积 可分为 3 个等 级 轻微 板的大部分面积出现纹裂或网裂 但表面状况良好 无起皮 中等 板出现起皮 面积小于等于混凝土板面积的 10 严重 板出现起皮 面积大于混凝土板面积的 10 4 活性集料病害可分为 3 个等级 轻微 板出现网裂 面层可能变色 但未出现起皮和接缝碎裂 中等 出现起皮和 或 接缝碎裂 沿裂缝和接缝有白色细屑 严重 出现起皮和 或 接缝碎裂的范围发展到影响行车安全或危害轮胎 路表面有大量白色细屑 5 集料冻融裂纹病害可分为 3 个等级 轻微 裂纹出现在缝或自由边附近 0 3m 范围内 缝未发生碎裂 中等 裂纹出现在缝或自由边附近 范围大于 0 3m 受影响区内缝出现轻 精品文档 77欢迎下载 微或中等碎裂 严重 裂纹影响区内裂缝出现严重碎裂 不少材料散失 6 坑洞病害不分轻重程度等级 7 修补损坏病害 按修补处再次出现的损坏情况可分为 3 个等级 轻微 轻微破损 或边缘处有轻微碎裂 中等 轻微裂缝或车辙 推移 边缘处有中等碎裂和 10mm 以下错台 严重 出现严重裂缝 车辙 推移或错台 需重新进行修补 3 水泥混凝土路面破损原因及其防治分析 水泥混凝土路面破损的发生 可分为外界因素 设计因素 施工因素以及各 种因素互相影响而引起的 因此 必须充分做好病害统计资料 查明原因 采取 针对性治理对策 3 13 1 水泥混凝土路面断板产生的原因水泥混凝土路面断板产生的原因 断板所产生的原因 大都是由于温度应力与荷载应力超过混凝土的抗拉强度后 混凝土路面板就会产生断裂并发展为断板 可分为以下几种可能 1 在施工期间由于混凝土的初期收缩受到阻碍而产生的拉应力超过了混凝土 的抗拉强度而引起的横向裂缝 2 由于板块尺寸过大所产生的温度翘曲应力超过了混凝土的抗弯拉强度而引 起的横向裂缝 3 由于地基的不均匀沉降或地基受侵蚀而使板底出现脱空后 致使应力增加 而引起的纵向 横向或角隅断裂 4 是由于车辆荷载的多次重复作用 所产生的重复荷载应力超过了混凝土的 疲劳强度而引起的纵向或横向裂缝 3 2 裂缝的分类及其产生的原因 裂缝包括纵向 横向 斜向和交叉裂缝 裂缝损坏是指通底的裂缝将板块分 割为两块或三块 初期可能未贯通板面 但终将发展为贯通板面 3 2 13 2 1 表面裂缝产生的原因表面裂缝产生的原因 在水泥混凝土路面施工中发生的颗粒不均匀分层离析实际是粗骨料从混合料 中分出 集中颗粒下沉 水分向上迁移 从而形成表面泌水 表面泌水的结果使 水泥混凝土路面表面含水量增加 当混合料表面水的蒸发速度比泌水速度快时 水的蒸发面就会深入到混合料表面内 水面形成凹面 由于表面凹面较凸面所受压力大 同时固体颗粒问产生毛细管张力 促使颗 精品文档 88欢迎下载 粒凝集 当混凝土表面尚未充分硬化 不能抵抗这一张力时混凝土表面则出现裂 缝 裂缝的发生时间大抵与泌水时间相对应 在混凝土浇筑后数小时混凝土表面 将普遍出现细微的 各方向均存在的裂缝 亦即龟裂 3 2 23 2 2 贯穿裂缝产生的原因贯穿裂缝产生的原因 水泥混凝土路面贯穿裂缝指贯穿板全厚的裂缝 可分为横向裂缝 纵向裂 缝 斜向裂缝 交叉裂缝 板角裂缝等 裂缝的产生的原因可分为 1 基层的影响 2 材料质量不良 3 混凝土的化学反应 4 混凝土配合比的影响 5 施工及养护不当的影响 3 2 33 2 3 板角断裂产生的原因板角断裂产生的原因 板角断裂是一条垂直通底且与板角两边接缝相交的裂缝 从板角到裂缝两端 点间的距离分别等于或小于端点所在板长的一半 板角断裂通常是由于表面水浸入 地基承载力降低 接缝出现唧泥 板底形 成脱空 接缝传荷能力差 重载反复作用所引起 3 2 43 2 4 错台产生的原因错台产生的原因 错台现象常常与唧泥 填缝料丧失 路基的不均匀变形等密切相关 一方面 填缝料的丧失 会造成路面水的渗入 在车辆荷载的作用下 产生 唧泥 随着唧泥的连续不断发生 路基游离土被不断带走 路基表面标高不断降 低 产生错台 这一点可以从城市道路混凝土路面看得清清楚楚 甚至在无水的 情况下 即使无唧泥产生 仍可观察到车辆通过后土细粒喷出 另一方面 路基若处理不好 如压实程度不同 则通车后会随着时间增长 产生不均匀沉降和变形 也可产生错台 3 2 53 2 5 唧泥产生的原因唧泥产生的原因 唧泥是在车辆荷载作用下 面板接缝 裂缝和板边下部产生的水和细粒土混 合物的强制性位移造成的车辆通过时基层细料和水一起从板接缝处挤出 逐渐使 基础失去了支撑能力 在荷载的重复作用下 最终将产生板断裂的现象 唧泥产生原因是水泥面板直接铺筑在细粒高缩性土和易冲刷的基层上产生 的 其结果一是产生严重的错台 二是接缝附近的断板破坏 这是混凝土路面的 主要常见病害 唧泥主要是由于填缝料损坏 雨水下渗和路面排水不良造成的 3 3 水泥混凝土路面病害预防 3 3 13 3 1 接缝处破坏的预防接缝处破坏的预防 接缝处是混凝土板体的应力分布比较集中的地方 是最容易引起破坏的部 精品文档 99欢迎下载 位 常见的破坏可分为 错台 拱起 板块活动 唧泥 填缝材料的破坏等 其 中唧泥现象往往是错台 脱空 断板的诱因 危害是巨大的 应在设计和施工中 尽量采取措施来避免和减少 可采取以下措施预防接缝的破坏 16 1 接缝的设计 水泥混凝土路面在凝结硬化过程中具有较大的干缩变形和温 缩变形 从而要求混凝土路面设置间距很密的胀缝 缩缝及符合施工要求的施工 缝 按目前我国现行的 公路水泥混凝土路面设计规范 JTGD40 2002 规定 16 纵向缝必须与路线中线平行 当一次铺筑宽度大于 4 5m 时 应增设纵向缩 缝 并设置拉杆 若一次铺设宽度小于路面宽度时 应设置纵向施工缝 并设置 拉杆 横向缝一般有横向缩缝 横向胀缝和横向施工缝几种形式 1 横向缩缝采用假缝 在特重交通的公路上 宜设置传力杆 2 横向胀缝 胀缝采用宽度较大的真缝形式 设置滑动传力杆 并设置支架 或其他方法予以固定 3 横向施工缝 每日施工终了 或浇筑混凝土过程中因故中断浇筑时 须设 横向施工缝 设在胀缝处的施工缝构造 2 基层材料的选择 水泥混凝土路面板体下存在松散细粒土是唧泥产生的原因之一 因此选择适 宜的基层材料 提高基层的抗冲刷能力 是杜绝唧泥现象之根本 公路一般采用强度较高的无机结合稳定类材料作基层 这样可杜绝松散细粒 土 给混凝土面板提供均匀支撑 防止唧泥 通过对混凝土路面使用情况的调查 发现 常用的基层材料有水泥稳定碎石 用砂量极少的开级配贫混凝土 开级配 的沥青混合料等 此外 通过对城市运营水泥混凝土路面使用情况的调查 发现 旧沥青混凝土路面上直接加铺水泥混凝土路面的结构形式所产生唧泥的现象较 少 其原因是沥青路面沥青用量较大 材料空隙率较少 一般占 3 6 故 其抗冲刷能力明显优于半刚性基层材料 3 加强排水措施 路面水通过接 裂 缝或板边缝隙进入基层又无法自行排出是产生唧泥的重要原 因 采用适当的路面防排水措施可大大减小唧泥现象的产生 1 采用路面排水措施加强路面排水 2 加强接缝处理 3 采用合适的路面结构 增强排水能力 精品文档 1010欢迎下载 4 加强中央分隔带排水设施建设 4 减小荷载应力以防止唧泥发展 3 3 23 3 2 裂缝的预防裂缝的预防 混凝土路面裂缝可分为表面裂缝 贯穿裂缝 而根据裂缝发生的时期又可分为 早期裂缝和使用期裂缝 早期裂缝主要是表面裂缝 使用期裂缝是在行使车辆荷 载的作用下 加剧应力集中而引起原有早期裂缝扩展或产生新的裂缝 由于混凝 土路面裂缝的产生同时受到多种因素的影响 其质量的控制也应根据气候 施工 条件等实行综合控制 不能只注重单方面因素 否则收效甚微 也很难杜绝早期 裂缝 1 选择优质混凝土原材料 1 水泥 对于特重型交通 可采用硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥和道路硅酸盐 水泥 但其标号必须在 42 5 级以上 对于中等和轻型交通 也可采用矿渣硅酸 盐水泥 其标号不得低于 32 5 级 2 细骨料 采用质地坚硬 洁净的河砂或海砂 细度模数宜在 2 5 以上 级配 应符合规范要求 砂的含泥量应控制在 3 以内 其他指标符合要求 3 粗骨料 粗骨料可为碎石或砾石 应质地坚硬 耐久 结晶 符合规定级 配 最大粒径不超过 40Inm 含泥量不超过 1 硫化物及硫酸盐含量不超过 1 针状 片状颗粒不超过 15 3 3 33 3 3 控制混凝土施工质量控制混凝土施工质量 1 混凝土生产控制 施工中严格控制混凝土配合比 混凝土的搅拌时间要充分 振捣要密实 出 料要均匀 混合料运输距离要短 同时考虑运输设备的配制 减少离析都有利于 减少路面病害的发生 2 采用混凝土真空脱水技术 混凝土振捣完毕 用真空脱水技术可将混凝土表面及内部的游离水和空气排 出 以降低混凝土的孔隙率和水灰比 增加混凝土的密实度和强度 提高水泥石 与骨料的界面结合力 减少混凝土缺陷 适时收光抹面 在混凝土初凝前进行第 一次抹面 在终凝前板面无泌水时实施第二次抹面收光 3 选择适宜的切缝时间实施切缝 施工阶段温度应力大于混凝土抗拉强度时 会发生施工断板 形成温度收缩 裂缝 为了防止施工中的温度收缩裂缝 准确掌握切缝时间很重要 一般以混凝 精品文档 1111欢迎下载 土抗压强度达到 5 10MPa 为实施的切缝时间 切缝时间还与水泥的品种 气候 温度 湿度有关 施工人员可凭现场施工经验用指甲在混凝土表面刻划 若出现 灰白色 指甲有磨损感便可进行切缝 4 加强混凝土的养护 路面表层防水养护膜的形成 可及时阻止混凝土表层水分蒸发 从而有效防 止混凝土路面因高温 干燥产生的初期裂缝 3 4 水泥混凝土路面破损的处理 根据水泥混凝土路面破损状况的调查分析 找出病害产生的原因 有针对性 的采取措施 遏制病害发展势头 使水泥混凝土路面路况尽快得到改善 3 4 13 4 1 裂缝及断板的处理及修复裂缝及断板的处理及修复 裂缝出现的程度不同 它对混凝土路面的破坏程度是不一样的 轻微的裂缝 可能并未引起路面的断板 但随着时间的推移和承受车辆荷载的不断累计 原先 轻微的裂缝会发展和扩大 造成很严重的影响 最终产生断板 其修补以灌缝为 主 对裂缝和断板的处理 可根据其损坏程度不同而作不同的处理 一般可分为 对轻微裂缝的裂缝修补 断面局部断裂时的局部修补 裂缝处有严重剥落板被分 割成 3 块以上及有错台或断裂块已开始活动时的整板更换等 1 整板更换 整板更换的方法就是首先用破路机 重力式或液压式 将断板严重的板块全 部破碎 整块板予以凿除 若基层强度不足或渗水软化以及有路基不均匀沉降 时 在处置好基层和路基后 再重新浇筑新的混凝土板或采用混凝土预制板块 最后用填缝料处理修补块的缝隙 为了保证处理后的板边整齐及不破坏相邻扳 块 可采用 全切法 即沿拟更换板块周边用锯缝机将板全厚切断 其具体工 艺为 A 破路机 重力式或液压式 法 1 锯缝机沿全厚锯缝 2 破路机对整板进行破碎 并清除 3 若基层或路基有问题 对其进行处理 4 水平钻眼设传力杆或拉杆 对纵向拉杆 钢筋与钻孔问填满结构胶 如国内 的 YZJ I 型及瑞典的喜得利牌等 对传力杆 应严格按规范对传力杆进行端部 处理 确保传力可靠 现浇或预制新的混凝土板 并养生至开放交通的强度 B 采用静态胀裂方法凿除板块 精品文档 1212欢迎下载 1 锯缝机沿全厚锯缝 2 按 30cmx30cm 的孔间距布置梅花型竖向钻孔 3 在孔内装入 JC 1 型静态破裂剂对板块破碎 并清理 4 若基层或路基有问题 对其进行处理 5 水平钻眼设传力杆或拉杆 对纵向拉杆 钢筋与钻孔间填满结构胶 对传 力杆 应严格按规范对传力杆进行端部处理 确保传力可靠 6 现浇或预制新的混凝土板 并养生至开放交通的强度 但采用重薪浇筑新 的混凝土板时 若采用常规材料修复或更换 则需要较长的养护期 这样将势必 影响交通 3 4 23 4 2 局部全厚置换局部全厚置换 在进行板面局部断裂损坏小块修复时 应视断裂损坏的程度的不同分别进行 修补 1 对于断裂轻微 裂缝有轻微剥落的 但并未贯通 可采用 浅切法 即先划 线放样 按划线范围将混凝土板面锯深 4 8cra 凿除其中之混凝土使其成为长 方形凹槽 必要时也可在剩余底部板上打眼插入短钢筋头 以增加新旧混凝土板 的整体性 清洗干净后浇筑掺入快凝刹的混凝土并养生 也可采用钢纤维混凝 土 浅切法 及表面处理法只能从表面处理 防止水渗入路面基层 无法从结 构受力上予以根本解决 从目前处理效果来看并不十分理想 从部分 浅切法 处理后又重新开裂可以得到证明 2 对于轻微断裂 裂缝较宽且有轻微剥落的断板 应按裂缝两侧至少各 20cm 的 宽度放样 按画线范围开凿成深至板厚一半的凹槽 此凹槽应与中线垂直 刷洗 干净凹槽 并在其底部裂缝的两侧用冲击钻沿与中线平行方向 间距 30 40cm 打眼贯穿板厚达基层表面 然后再清干净凹槽及孔眼 在孔眼安设高于保留板面 厚度的II字型钢筋 冲击钻头直径采用 m30mm 规格 II型钢筋采用螺纹钢筋制 作 安设后用高标号砂浆填塞孔眼密实 最后用与原路面相同或高一级标号的快 凝混凝土浇筑至路面平齐 该方法有时也称 半切法 3 对断裂较严重 裂缝已贯通板厚且有一定缝宽的断板 可采用局部全厚修 补 即在断裂两侧各数十公分宽度放样画线 用锯路机将板面全厚切开 形成凹 槽 必要时对基层做出处理 然后在凹槽边缘两侧板厚中央打洞 深度大于 10cm 直径 3 4cm 水平间距 30 40cm 每个洞应先将其周围湿润 插入一根 直径 18 20mm 长度 20cm 的钢筋 然后用快凝砂浆填满捣实 待砂浆硬化后浇 精品文档 1313欢迎下载 筑快凝混凝土至路面齐平 也可用钢纤维混凝土按此方法修补 该方法有时也称 局部全切法 3 4 33 4 3 裂缝修补裂缝修补 对于断裂轻微 裂缝无剥落或剥落轻微 缝宽小于 3cm 的开裂 可采用灌入 粘结剂的方法进行修补 该方法关键技术为粘结剂的类型和性能 常用的粘结剂有 1 聚胺树脂灌缝类 2 环氧树脂灌缝科 3 聚硫环氧树脂灌缝料 4 BL GROUT 高分子粘结剂 裂缝修补常用的施工方法有 直接灌入 喷嘴灌入 钻孔灌入 注射器灌入等方 法 例如 1 直接灌入法 适于施工中产生的混凝土收缩裂缝 在开放交通前 若发现混 凝土板块出现裂缝 则可用聚硫环氧树脂灌缝料直接灌注 2 喷嘴灌入法 适于通车路段冬季裂缝修补 主要操作工艺为 清缝一埋设灌 浆嘴封闭裂缝一配灌浆材料一灌浆一加热增强 3 4 43 4 4 接缝类病害的修补接缝类病害的修补 接缝的修补 接缝是水泥混凝土板块的薄弱部位 填缝料老化要立即更换 否则 路表水接缝渗入 侵蚀基层 填缝料应满足与水泥混凝土板缝具有较好的粘接 力 当土伸缩时 填缝料能与混凝土粘接牢固 而不至从混凝土缝壁上拉脱 具 有较拉伸率 能随混凝土扳胀缩而伸缩 而不至被拉断 耐热及耐嵌入性好 在 夏温时 填缝料不发生流淌 砂石杂物不易嵌入 保证混凝土板伸胀不受阻 具 好的低温塑性 在冬季低温时 不发生脆裂 仍具有一定的延伸性 耐久性好野 外恶劣的气候条件下 能在较长时间内保持良好的使用性 不过早发生老化工方 便 价格适中 缩缝施工时 为保证清缝质量 对杂物充填较多的纵缝 必须用 切缝机切割其它缝也应用铁钩对杂物和老化的填料进行清理 然后用高压气体吹 净 对加填缝材料 按规定进行熔化 使其具有较好的流动性 加热温度不宜过 高或过低时间不宜过长 以避免材料老化或流动性较差 灌缝应在路面干燥及路 面板下积水时进行 保证填料与缝壁粘接牢固 且不被高压水剥离 挤出 根据 填缝质 做好施工交通控制工作 待填缝料冷却后开放交通 一般需 30 分钟 3 4 53 4 5 路面板唧泥的处治路面板唧泥的处治 唧泥现象的初期可能并未造成断板 但由于随着唧泥长期发展 可能会改变 板体的支承条件 并进一步发展为断板 因此不可轻视 唧泥的处治方法比较有 精品文档 1414欢迎下载 效的是板下封堵灌浆 即对混凝土板下和基层 垫层中的细小孔隙进行灌浆 其 主要目的是恢复对路面结构的支承 灌浆时要施加一定压力 但同时压力又不能 过大以免使路面板抬高 板下封堵灌浆的关键技术是灌浆混合料的选择和配制 灌浆量的估计和灌浆孔的布置 1 灌浆混合料 灌浆混合料应能渗入细的空隙 同时具有足够的强度和耐久性 常用材料为粉煤 灰水泥混合料并掺入外加剂 粉煤灰掺水泥是一种能承荷载的高强度耐久混合 料 粉煤灰的颗粒级配和球形形状也使它具有填充细小空隙所需要的易流动性 其常用配比为 水泥 粉煤灰 水 l 3 1 5 还可根据需要适量加入外加 剂 2 设备要求 1 用于混合材料的混合器应能使配制的胶质混合料处于悬浮状态 抗游离稀 释 2 水泥喷射泵 水泥喷射泵的作用是给砂浆加压 同时为了在发现板体移 动时尽快停止灌浆 应使用回流管以减少板的移动或过度灌浆 采用砂浆回流系 统有助于消除砂浆在喷射管内的初凝 砂浆的回流一被切断 管内的砂浆就可回 流到泵中 3 灌浆孔的靠置 钻孔的分布形式应能保证砂浆在一定压力下流到路面下的所有空隙内 孔的布置 形式随水泥混凝路面的不同设计类型而变化 4 主要施工工艺 确定灌浆位置一钻砂浆喷射孔一砂浆准备一灌浆一封孔及抹平一数小时后通车 4 G319 国道迎宾西路上坂至牛崎头段改建工程修复对策 4 1 G319 南靖段工程具体内容 迎宾西路上坂至牛崎山路段改造工程 G319 南靖段 全程 18 4 公 里 K0 000 K18 400 起点里程为 K0 000 国道 319 线北环城路 K74 610 位 于漳州市芗城区金峰路与北环城路交叉处 终点位于牛崎头山旧线平交路口中 终点桩号为 K18 400 路线全长 18 4 公里 为平原微丘 低丘区二级公路 兼 市政道路功能 采用 60 公里 小时的计算行车速度进行设计 38 米宽路基段 路幅布置为两侧绿化带 2 5 米 非机动车道 2 4 5 米 侧分带 2 3 米 行车 道 23 米 48 6 米路基段 路幅布置为两侧人行道 2 5 米 非机动车道 2 4 5 米 侧分带 2 2 4 米 盖板边沟 1 2 0 6 米 行车道 23 米 桥涵与路基同宽 精品文档 1515欢迎下载 路面结构设计采用水泥砼路面结构 设计采取对该路段进行路面局部挖修补 两 边拓宽工程 4 2 产生的原因 因近年来交通量的迅速增长 重载和超载 设计与施工质量缺陷造成混凝土 路面结构承载能力不足 养护不及时加速了路面病害的发展等诸多原因造成原旧 水泥砼路面破损 板体拱起 裂缝断板 错台等直接影响行车的舒适和交通安 全 4 3 处治方法 为满足路段交通量增长的需要 确保行车的舒适和安全 以及附近居民的生 活及行走安全 为此 设计采取对该路段进行路面局部挖补 扩宽工程 针对水 泥混凝土路面病害特点 提出了病害的预防措施和修复方案 1 裂缝和断板的处理及修复 裂缝出现的程度不同 它对混凝土路面的破坏程 度是不一样的 轻微的裂缝可能并未引起路面的断板 但随着时间的推移和承受 车辆荷载的不断累计 原先轻微的裂缝会发展和扩大 造成很严重的影响 最终 产生断板 对裂缝和断板的处理 可根据其损坏程度不同而作不同的处理 可采 用对轻微裂缝的裂缝修补 断面局部断裂时的局部修补 裂缝处有严重剥落板被 分割成 3 块以上及有错台或断裂块己开始活动时的整板更换等几种方案 2 错台的修补 混凝土路面错台的修补应根据错台的程度采取不同 采用错台 切削修补法 凿低补平修补法 沥青混凝土修等不同的修补方案 3 板体拱起的修补 拱起处理应根据具体情况 采取不同的方法进行处理 当 胀缝的上部被硬物阻碍 缝两旁的扳体因受热伸长而把板拱起时 可采用大切缝 机将板拱起的部分以上 l 2cm 的预留缝切除 使相邻板放平 并在缝隙内灌填 缝料 4