水泥混凝土路面常见的病害及防治
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水泥混凝土路面常见的病害及防治
发表时间:2019-08-05T16:25:23.017Z 来源:《基层建设》2019年第15期作者:蒋秀芳
[导读] 摘要:本文概述了水泥混凝土路面常见的病害,及其防治措施,对水泥混凝土路面的施工具有一点的参考意义关键词:水泥混凝土路面病害防治一、概述如今主要的路面结构形式有水泥混凝土路面和沥青混凝土路面两种,与沥青混凝土路面相比较,水泥路面具有强度大,稳定性好,性价比高等优点,在新建的高等级公路中,水泥路面越来越受到关注。
南通市江海公路工程有限公司江苏南通 226300
摘要:本文概述了水泥混凝土路面常见的病害,及其防治措施,对水泥混凝土路面的施工具有一点的参考意义
关键词:水泥混凝土路面病害防治
一、概述
如今主要的路面结构形式有水泥混凝土路面和沥青混凝土路面两种,与沥青混凝土路面相比较,水泥路面具有强度大,稳定性好,性价比高等优点,在新建的高等级公路中,水泥路面越来越受到关注。然而,水泥路面也有其自身的缺点,如:开放交通迟,行车舒适性差,噪音大,接缝处理不当极容易引发各种病害,养护维修难度大等。因此,如何保证水泥路面的修建质量,使其病害减少到最低限度,尽量减少水泥路面的养护和维修费用,充分发挥其优势,是广大公路建设者们所追求的目标。
水泥路面是高级路面,它由混凝土板和基层、垫层组成。根据材料的要求、组成及施工工艺的不同,水泥混凝土路面包括普通混凝土、钢筋混凝土、连续钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土、装配式混凝土和钢纤维混凝土等,目前国内采用最为广泛的就是浇筑的普通混凝土路面。水泥混凝土路面属刚性路面,其设计理论采用的是弹性半无限地基上的小挠度薄板理论。其面层是由一块块水泥混凝土板所组成,板与板之间的接缝处理不当是引起水泥路面损坏的一个重要因素。与沥青路面相比,水泥路面由于是板体结构,因此具有良好的荷载扩散能力,对基层及路基强度的要求低于沥青路面。
二、水泥路面常见的损坏形式及原因分析
1.损坏形式
水泥路面使用性能在行车和自然因素的作用下不断下降,以致出现各种类型的损坏现象,起形式可分为接缝破坏和混凝土面板损坏两个方面,损坏性质也可分为功能性损坏和结构性损坏两个范畴。综合目前的实际情况来看,水泥混凝土路面在行车荷载和环境因素的作用下可能出现的损坏类型主要有以下几种:1,断板;2,唧泥;3,错台;4,沉陷;5,拱起;6,板角碎裂;7,磨光。以上是目前水泥路面常见的七种损坏形式。下面分别对其产生的原因进行分析。
2.损坏原因
水泥混凝土路面板的断裂是水泥路面常见的损坏形式。其产生的原因是由于路面板内应力超过混凝土的强度而出现纵向、横向、斜向或角隅断裂裂缝,严重时裂缝交叉使面层板破碎成碎块。造成的原因是多方面的,如:板太薄,超载,板平面尺寸过大,地基不均匀沉降或过度塑性变形使板底脱空失去支撑,施工养生期间收缩应力过大等等。路面板的断裂破坏了板的整体性,使路面承载能力降低。因而,板体断裂也是判断水泥混凝土面层结构破坏的临界状态。
唧泥是指车辆经接缝时,由缝内喷溅出稀泥浆的现象,常发生在雨天或雨后。造成唧泥现象的原因是由于接缝的处理不当,路面水经接缝渗入到面板以下,在车辆荷载的反复作用下,水不断的侵蚀基层、底基层,洗出细集料后与之混合形成泥浆,最后沿接缝冒出。随着荷载作用次数的增加,唧泥现象越发严重,最终导致板底脱空而出现断板。错台是指接缝两侧出现的竖向相对位移。当胀缝下部填缝板与上部缝槽未能对齐,或胀缝两侧混凝土壁面不垂直,在胀缩过程中接缝两测上下错位而形成错台。横缝处传荷能力不足,或唧泥发生过程中,使基层材料在高压水的作用下冲积到后方板的板底脱空区,使该板抬高,形成两板间的高度差。当交通量或地基承载力在横向各块板上分布不均匀,各块板沉陷不一致时,纵缝处也会产生错台现象。错台的出现降低了行车的平稳性和舒适性。
沉陷主要是指路面板整体的下陷或是局部破碎后下沉的现象。路面板整体的下陷主要是由于路基的强度不够,或是路基的不均匀沉降引起的。局部破碎后的下沉主要是由于板底的脱空与剥蚀造成的。拱起是水泥混凝土路面在热胀受阻时,横缝两侧的数块板突然出现向上拱起的屈曲失稳现象,并伴随出现板的横向断裂。板的拱起主要是由于板收缩时接缝缝隙张开,填缝料失效,硬物嵌入缝内,致使板受热膨胀时产生较大的热压应力,从而出现这种纵向屈曲失稳现象。
板角碎裂主要是出现在路面板接缝处的破裂,主要是由于板角处基层支撑力不够,在行车荷载作用下,产生折断破坏造成的。路面板的磨光主要是由于混凝土的强度不够,水泥路面在经过一段时间的使用过后,多多少少都会出现不同程度的磨光。严重的磨光会降低路面的摩擦系数,影响行车的安全性。但磨光现象不影响路面结构的整体强度,它只影响到行车的安全性。
三、水泥路面损坏的防治措施
水泥路面损坏的形式及原因在上面已经有详细的论述,下面针对这些损坏现象提出几点水泥路面的损坏防治措施。通常来讲,路面养护维修的一般思路是:路面损坏调查→损坏原因分析→制定维修对策。
因此,理论上说,只要弄清楚了各种类型损坏发生的原因,就可以相应的制定出防治对策。对于水泥路面出现的断板,分析其出现的原因,可采取的防治措施有:设计时适当加大板的厚度;严厉打击超载车辆;做好基层,保证良好的平整度和足够的强度;做好接缝的填缝处理,避免水的渗入。对于错台和唧泥,主要是搞好施工,严格控制好路面板的施工水平,做好接缝处理,避免水的渗入,提高路基整体强度,避免出现过大的不均匀沉降。对于板角断裂,主要是做好接缝处理,此外设计时做好板角配筋的设计,保证板角足够的强度。对于因温度引起的板的翘曲变形,主要是改进混凝土的配合比设计,例如采用温度敏感性小的水泥混凝土,采用改性水泥混凝土,减小温度变形系数。
对于路面磨光,主要是采用耐磨的集石料,提高水泥混凝土的耐磨性。通过大量水泥路面实际损坏的调查,我们发现,很多的损坏都是和水有关。具体来说,都是由于接缝处密水措施不到位,导致水由接缝进入,侵蚀板底,导致板底脱空,出现唧泥和断板。还有一种就是由于路基强度不够,路面板厚度偏小,超载现象严重而导致的路面板的断裂。因此,在今后的水泥路面建设及养护过程中,一定要注意做好接缝的填缝处理,要注意填缝料的长期耐久性和密水性。此外,在运营维护期间要注意做好治理超载现象的工作。
往往一种病害的出现,是多种因素综合作用的结果,其中又以某种因素为主。总的来说,要避免水泥路面出现以上一些病害,需要从设计、施工、管理等多方面综合加以治理。此外,广大的科研人员还可以开发出更多性质更好的改性水泥混凝土材料,以适应我国交通建