1 破損原因分析
根據調查數據分析混凝土路面損壞原因,不僅可以為以后的水泥混凝土路面設計、施工與養護提供經驗,而且是確定水泥混凝土路面修復方案的重要依據。因此,必須充分做好調查,查明原因,以便采取針對性的處理方法。
(1)裂縫:產生的原因是重復荷載應力、翹曲應力及收縮應力等綜合作用;水的浸入及過大的豎向位移的重復作用,使基層受到侵蝕產生脫空;土基和基層強度不夠;接縫拉開后,喪失傳荷能力,在板的周邊產生過大的荷載應力;水泥質量差、不穩定;粗細集料質量差;施工操作不當,養生不好。
(2)角隅斷裂:產生的主要原因是由于養護不力,地表水由接縫下滲后匯集在板下,使基層濕軟,在車輛荷載作用下,板角應力集中,在板角處產生唧泥,板下被淘空,板角處被折斷而產生角隅斷裂。角隅斷裂發生后,地表水下滲量增加,斷裂的板下繼續產生唧泥,使板角進一步斷裂,顯網狀斷裂;一板角呈網狀斷裂后,滲入相鄰板塊的地表水量增大,引起相鄰板塊在車輛荷載作用下產生唧泥,相繼產生斷裂和網裂破壞。
(3)邊、角剝落:其原因是接縫落入堅硬的雜物,板在膨脹時產生了超應力,邊緣被硬物擠碎;重交通荷載的重復作用;傳力桿設計或施工不當;接縫處混凝土強度低。
(4)錯臺:產生原因是混凝土板接縫處滲水造成不同程度的沖刷,接縫的傳荷能力差,地基不均勻時,在車輛荷載的反復作用下產生不均勻沉陷就會逐漸形成錯臺;接縫設置兩側混凝土板施工高度不一或脹縫在施工中橫板被振歪而形成兩側混凝土壁而不垂直,縫旁兩塊板在伸脹擠壓過程中也會上下錯開而形成錯臺。
(5)唧泥:產生的主要原因是填縫料損壞,雨水下滲和路面排水不良。
(6)表面裂紋與層狀剝落:產生的原因是水灰比過大、過度抹面、養護不及時、用鹽化冰雪、凍融循環和集料質量低劣、水泥中的堿(氧化鈉及氧化鉀)于集料中的某些特定礦物質發生堿硅反應等。
(7)坑洞:其原因是施工質量差或混凝土材料中夾帶朽木、紙張和泥塊等雜物;某些車輛的金屬硬輪或掉落硬物的撞擊。
(8)修補損壞:其主要原因是原有病害沒有根治;修補質量差及交通荷載過大。
2 舊路面處理方法
水泥混凝土路面在長期的使用過程中,不可避免地出現磨光、板塊破損斷裂、局部沉降、接縫破壞等各種病害。在對舊水泥混凝土路面進行瀝青罩面改造工程中,必須先對原路面的病害進行處理。通過對長大公路水泥混凝土路面損壞情況的調查結果,以及設計、施工等資料的分析,本工程舊路路面主要存在角隅裂縫、橫向裂縫、板塊的破損和錯臺,分析病害原因主要是嚴重超載車輛作用、高溫以及表面水下滲作用引起。
2.1 縫的處理
(1)將原水泥混凝土路面的橫縫、縱縫進行擴縫處理,主要目的是將原縫內的積土污物清理干凈,此工序主要包括切縫、清縫、吹縫工作,縫的深度要滿足6cm,寬要保證5mm～8mm。
(2)通過檢驗,縫的寬度及深度滿足要求后,對縫進行灌油、灌石屑。用橡膠類改性瀝青進行填縫,石屑要清洗干凈,灌注要均勻飽滿,并高出地面5mm,使其經車碾壓后增加密實度,已達到嵌擠緊密的效果。
(3)在縫的兩側路面上各撒一層石粉(或用石灰水涂刷),防止灌填接縫材料時污染路面。
2.2 斷裂及板塊破損
對于破損面積不大,小于2/3的板塊采用鑿除損壞處補料的方法處理,關鍵是要控制好混凝土板的切除厚度及所換混凝土的質量;對于破損面超過2/3的混凝土板,因已沒有修補價值,所以清除整塊板,將原破碎的混凝土整塊鑿除干凈后,采用水泥混凝土里摻加鋼纖維以達到混凝土的防裂效果。
(1)對脫空水泥混凝土路面板的處理,主要采用將舊板破碎,運走,清掃基層;用C15混凝土修復松散基層(如有松軟的素淤泥塊,還應挖坑切槽,直到堅實基層)?；鶎颖砻嬉秸?要具有一定的橫坡坡度,然后重新澆筑C30混凝土。
(2)對有貫穿全板縱、橫、斜向裂縫的混凝土板塊,也按脫空板的方式處理,即:破碎舊板——清運碎塊——清掃基層——處理基層——澆C30混凝土新板——養生——開放臨時交通。
(3)對有角隅斷裂、接縫碎裂的處理辦法為:圍繞裂縫按一定長度和寬度用切割機切割成矩形,破碎清除碎塊,目測基層,若基層板整體性差,則下挖基層,直到有整體性好的層面。然后用處治脫空板的方法,澆筑新混凝土,與原有道面平齊。
要減小混凝土板接縫、裂縫和板邊的荷載所產生的壓應力,一是加強接縫的傳荷能力,將板上所承受的荷載傳遞給相鄰板,從而降低板底應力,一般要求傳荷系統達到75%,可對橫向接縫設置傳力桿,縱向接縫設置拉筋;二是設置傾斜角度為1/6的斜縮縫,在行車方向路邊為鈍角,同一車軸上的兩個車輪分別跨越接縫,作用在前后兩塊板上,這種作用方式減小了混凝土路面板的撓度和應力。
原水泥混凝土板的接縫應采用清縫機清縫,選用性能良好的密封材料機械嵌縫。破碎板用炮機破除,再以切割機或人工輔助修邊整齊的辦法施工。板完成破碎后,用挖掘機清理。
2.3 錯臺
在接縫或裂縫處,縫兩邊的路面形成了臺階,其相對高差大于0.5cm。對這種情況如果板塊整體性好可機械磨平或用砂粒式瀝青混凝土找平。如果是由于基礎過軟引起的錯合,則用水泥灌漿抬高法或水泥灌漿處治基層后用中粒式瀝青混凝土找平。
3 結語
對舊路面進行調查,調查的目的在于了解路面結構各層材料及其性能,為確定加鋪層的厚度提供設計參數。調查的內容主要包括沿線土質、地面排水情況、路基的強度和模量、路面板的損壞情況、表面功能狀況、抗滑性能狀況以及結構承載能力狀況。調查方式主要是目測記錄和彎沉測量兩方面的內容。
根據路面使用狀況評定結果,當使用性能指標低于可接受的標準時,必須進行結構評價。如果路面結構性能滿足要求,則僅需要進行加鋪表面功能層,如果路面結構性能已經衰減,則需要重建或者進行舊路補強。
在此基礎上,通過對長大公路水泥混凝土路面損壞情況的調查,以及設計、施工等資料的結果,分析了本工程舊路路面病害形式及其主要原因。本工程舊路路面主要存在角隅裂縫、橫向裂縫板塊的破損和錯臺,分析病害原因主要是嚴重超載車輛作用、高溫以及表面水下滲作用引起。根據病害的形式,主要針對接裂縫、斷裂及板塊破損和錯臺提出了相應的處理措施。
摘要：本文結合某工程實例,分析研究了舊水泥混凝土路面破損的產生原因,并提出了幾種可供選擇的幾種處理方法。
關鍵詞：混凝土路面,破損,處理
參考文獻
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