浅析水泥混凝土路面破坏形式及预防措施.doc

精品文档浅析水泥混凝土路面破坏形式及预防措施浅析水泥混凝土路面破坏形式及预防措施 摘要：近年来水泥混凝土路面出现了裂缝、磨光、剥落、脱空、断裂、破碎、唧泥、沉陷、错台等多种病害现象，严重影响了交通运营的舒适性及安全性，本文从路面施工全过程全方面地分析了水泥混凝土路面破坏的原因，提出了相关预防的技术措施。 关键词：水泥混凝土；路面；交通；破坏 Abstract: in recent years the cement concrete pavement appeared crack, polishing, peel, contractors, fracture, crushing, pumping mud, subsidence, wrong table and so on the many kinds of disease phenomenon, serious impact on the traffic operation of comfort and security, this article from the pavement construction process fully analyzes the causes of the destruction of the cement concrete pavement, this paper puts forward relevant prevention technology measures. Key words: cement concrete; The road; Traffic; damage 中图分类号：U418.6文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013） 随着国家经济高速发展，交通运输业突飞猛进，对道路运营性要求越来越高。水泥混凝土路面作为高等级路面结构形式之一，因其具有强度高、稳定性好、耐久性好、养护费用少、经济效益高和有利于夜间行车等优点，在我国发展迅速。随之而来的是大吨位车辆迅猛增加，超限现象极其普遍，再加上设计、施工、自然等因素的综合作用，混凝土路面出现了不同程度的损坏。通过近几年对水泥混凝土路面的病害调查和技术参数的检测，找出路面损坏的主要原因，提出相应的防治措施，以延长路面的服务年限。 一、混凝土面板病害成因 1.人为因素 1.1设计阶段 对于交通运营调查不尽完善，致使水泥混凝土路面的设计标准较低，设计强度不能满足后期交通量的要求，材料强度、设计厚度达不到要求，造成了路面早期损坏严重。 1.2施工阶段 基层作为承重层，面层作为磨耗层，应满足强度要求，控制弯沉量，但由于基层施工控制不严，致使原材料质量、施工配合比、压实等指标不满足要求。 粗集料不具有良好的级配，细长及扁平的颗粒含量太高；细集料和粗集料中含泥量过高，降低了混合料的粘结度；所用水泥质量不稳定或已过期；养生条件差，早期通车，致使基层强度降低，基层产生裂缝。这种裂缝会反射到面层，我们在调查中发现很多裂缝都是横向贯通两块混凝土板，并且还在发展中，属于典型的反射裂缝。 摊铺面层前水泥稳定碎石基层由于行车碾压造成表面凸凹不平，摩阻力增大，这时易产生断板。这就是为什么较高等级水泥混凝土路面反而比乡道断板多的主要原因。较高等级水泥混凝土路面基层一般为水泥稳定碎石，而乡道水泥混凝土路面基层一般为灰土。水泥混凝土与水泥稳定碎石的结合产生的摩阻力较水泥混凝土与灰土产生的摩阻力要大的多。当水泥混凝土收缩产生的应力大于自身的抗拉强度，而水泥混凝土与基层间的摩阻力又很大，使其不能自由伸缩，就会在薄弱环节产生裂缝，最后导致断板。 在水泥混凝土面层施工中使用的是强度等级为42.5的冀东产散装普通硅酸盐水泥，水化热较高，初凝早，收缩大，加上夏季施工，热量散失慢，会形成较大的温度应力，此应力会迅速集中于薄弱环节，而施工单位没有采取相应措施且在切缝时间上掌握不当，致使切缝前已在薄弱环节形成微裂缝，最后发展成裂缝导致断板. 由于施工单位在路基填筑材料方面控制不严，使用了不适宜材料使承载力达不到要求或者基层某部位碾压不实从而造成路基下沉或塌方，在行车作用下，以致影响路面直到路面砼板破坏。这种情况多产生整个面板网裂 1.3养护阶段 水泥混凝土面层养生不规范，夏季气温高，风力大采水分损失较快，加上洒水不及时、不均匀，造成混凝土强度降低，水析出速度过快造成拉应力迅速增加，在未到切缝时间时，产生断板。另外开放交通过早或在水泥混凝土凝固期内，受振动干扰过大，影响其强度形成而导致贯穿裂逢产生，如对于边施工边通车路段，为赶工期而提前通车;或施工期间另半幅通车，车辆颠簸跳动引起振动，影响水泥混凝土的强度形成。 2.自然因素 这方面主要指混凝土路面的水损坏。水泥混凝土路面铺筑完成后，外界环境的温度和湿度循环及行车荷载作用将引起面板的翘曲，在接缝处面板底部形成缝隙。当水从接缝或裂缝进入路面内部时，流入面板底部，并将汇存于缝隙中。当车轮载驶近接缝时，承载的面板向下弯曲，存水受压流向邻板之下。当轮载驶离时，此板反弹，压上邻板则邻板受压弯曲，此时水又回流至原板之下。如此反复形成压力水的冲刷作用，对于含细料较多的基层，冲刷作用尤为严重。同时，冲刷下来的细料会沉积在板下。细料越积越多，当有轴载通过时，自由水和细料喷射出来，形成唧泥现象，这通常会在路面和路肩上留下清晰可见的泥迹斑痕。唧泥作用是个渐进过程，最终造成板底脱空，形成接缝间的错台。唧泥也会产生在路面与路肩边缘的接缝部位，如果路肩是沥青混凝土或颗粒材料，这种现象会更严重。 二、防治措施 1.计阶段 全方面考虑及判断未来交通运营及地形、地质等因素。根据当地实际情况，考虑车辆超限超载、多雨气候等不利因素的影响，在设计理论厚度的基础上适当增加基层的厚度，并选择水稳性较好基层。水泥混凝土路面配合比设计，要用一个连续级配的粗集料作为骨架，用另一个连续级配的细集料填隙，从而形成一个既具有高密实度，又具有高内摩阻力的密骨架结构。 2.施工阶段 控制路基施工质量，清表要彻底。不适宜的材料应全部清除且按规范要求搞好基底压实。路基填筑过程中，要严格按规范要求选好填料，控制松铺厚度和粒径，控制压实含水量与最佳含水量之差在规定的范围内，每层填筑要用平地机等机械整平后压实，形成横向路拱，做好临时排水使路基干燥等。 路面基层施工要严格按规范要求选好合格材料，保证路面基层设计厚度及顶面标高，保证压实度，严格控制施工质量。严格按规范要求养生，并且绝对禁止行车碾压，保证基层不开裂，表面平整。 路面混凝土板施工要严格按规范要求选好材料及材料的级配，保证砼质量并充分地密实，搞好施工缝、缩缝、胀缝的处治，防止路表水渗入路基。 3.养护阶段 严格控制养生，保证表面的湿度，夏季高温季节更要避免阳光爆晒。适时掌握切缝时间，保证切缝的有效性。 加强对超限超载车辆管理力度，使超限超载车辆控制在最小限度内，减少行车对水泥混凝土路面破坏，延长使用寿命 水泥砼路面板破坏后处理 对于水泥硷板错台、沉陷的现象，由于修补困难，以往人们总是用沥青砼进行填补压实，实际上这种修补方案是不可取的。因为水泥砼路面与沥青砼路面颜色不一致，这样的局部修补，会给汽车驾驶员造成错觉，且在高速行驶的公路上可能发生交通事故。所以，对于错台、沉陷的水泥砼板最好是铲除，用同标号的新砼进行修补。并加入砼快速修补剂，这样，4h后便能开放交通。 对于水泥砼板裂缝的现象，可采用补裂缝材料进行灌浆处理，4h后能开放交通。或者是将裂缝处混凝土凿除再填充膨胀混凝土。方法为：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。填充混凝土是高于面板一级标号的膨胀混凝土。膨胀材料可用氧化铝（即市上销售的铝粉）。推荐配合比为：水泥：砂：碎石：水：氧化铝=100：158：275：6