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浅谈水泥砼路面板破坏原因及防治

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作者简介:张宗明(1973--),男,山东聊城人,工程师。

摘要:本文从路基施工、路面施工等方面结合本人的工程实践,分析了水泥砼路面破坏的原因并根据个人认识提出了相应的防治措施。

关键词:水泥砼路面;破坏;病害;原因;防治

目前,水泥砼路面是高等级路面形式之一,具有强度高、稳定性好、耐久性好、养护费用少、经济效益高、有利于夜间行车及带动当地建材业的发展等诸多优点,但同时也具有水泥需用量大、有接缝、开放交通较迟、修复困难等缺点,因此在进行路面设计时应慎重,更要从公路建设的各个方面严格控制施工质量,尤其对常出现的裂缝、断板等破坏及早预防,做到预防为主。下面从路基施工前准备,路基施工、路面施工等工序对水泥砼路面破坏的原因及其防治进行分析。

1.水泥砼路面板破坏原因

1.1 路基施工方面的原因

1.1.1 路基填筑工艺及适用材料不合格

施工单位在路基填筑材料方面控制不严,使用了不适宜材料从而造成路基下沉或塌方,以致影响砼路面板的破坏。

1.1.2 软基处理不当

施工时,往往是由于取的软基处方案或施工工艺不合理或施工时未认真按要求处理或处理不完善等;这样给路基的稳定造成了隐患,使成形的路基沉陷或滑移等,最终影响路面砼板。

1.1.3 路基土石方填筑方面的问题

往往在施工过程中,(1)施工单位未严格按规范要求的每层填料松铺厚度控制,填料摊铺较厚,这样路基填方的密实度很难达到规范要求的值;(2)路基填筑的宽度不足(按规定应超宽填筑),为达到路基的有效宽度,施工单位往往没有按规范要求挖台阶分层填筑压实至路基要求的宽度,而是贴坡施工;这样补上来的路基部分不仅压实度不足,而且与原路基边坡结合力不足造成路基滑坡、雨后冲涮等病害;(3)路基填筑每层的填料未按规定进行整平或整平效果不好,使低凹的地方达不到密实度要求且大量积水;(4)路基施工敖程中没有按要求做成一定的横坡度;路基施工临时排水系路面无排水系统或排水系统不畅通,从而使大量的积水渗入基层、路基,产生湿软膨胀,在严寒季节将会有冻胀病害;(5)路基石方或土石混合料不符合设计和规范,石头粒径过大,使填石路堤或填土石混合料路堤密实度达不到规范的要求。由于以上施工方面的原因,对路基的稳定性造成一走的影响,直到影响路面板破坏。

1.2 路面施工方面的原因。

1.2.1 路面基层施工质量不合要求

水泥砼路面基层可分为上基层和下基层。下基层可为级配砂砾集料,上基层可为水泥稳定类集料。路面开始施工前要求路槽应清理干净,标高应严格控制,否则,会影响基层的设计厚度(厚度增加提高成本,厚度减小影响路面基层的稳定);基层集料应符合要求集料含水量应比最佳含水量稍高。水泥稳定类集料上基层,在铺筑前,应将下基层面上的所有浮土、杂物全部清除,并严格地整形和压实,将底基层上的车辙或松软部分和压实不足的地方以及任何不符合规范要求的表面都重新翻松,清除或用同类材料进行整形,并压实到符合规范要求的密实度和规定的线形、坡度、标高。水泥稳定集料的级配要求良好,水泥用量应严格按试验配合比加入:拌和要均匀。而施工单位在施工时;往往容易忽视的是使用集料的级配不好,含有粘块及有害物质的材料来铺筑基层;路基、基层的标高控制不严;水泥稳定集料含水量控制不准:水泥质量和用量不足等,这样严重影响了基层的质量,甚至影响到路面板。

1.2.2 路面水泥砼板施工方面的原因

(1)高温季节施工没有采取措施避开高温阶段

施工时气温过高,施工时混凝土拌合物温度超过了35℃。

(2)没有及时养护导致干缩裂缝

在水泥混凝土中,水在水泥石中是以化学结合水、层间水、物理吸附水以及毛细水等状态存在着,当这些水在混凝土硬化过程中失去时,水泥混凝土本体就会受缩,这些就是干缩。但是这是自由收缩,还不会导致裂缝的发生,惟有收缩受到限制而发生收缩应力时,才容易产生干燥收缩裂缝,水泥浆干缩的内部限制主要是混凝土中骨料对水泥浆的限制。在普通水泥混凝土中,水泥浆的收缩率被限制了90%,所以混凝土内部经常存在着引起干缩裂缝的应力状态。干缩裂缝一般为表面或不规则断板。混凝土面板在浇筑完成后,经过表面修整抹面后应尽快采取措施避免日光曝晒新浇筑的混凝土,使其表面减少蒸发量,防止混凝土面板表面迅速失水而产生干缩裂缝。

(3)混凝土内外温差控制不当导致冷缩裂缝

在特定的条件下,人为造成大温差,使表面迅速收缩,产生拉应力造成断板。 和一般材料一样,水泥混凝土具有热胀冷缩性能,混凝土板块的热胀冷缩都是在相邻部分或整体性限制条件下发生的,故热胀属于变形压缩,而冷缩则属于拉伸变形很容易开裂。

(4)切缝不及时 高温季节施工施工人员没有随时注意观察,由于路面板强度形成快,应力来不急释放,最终导致路面板破坏。

2. 水泥砼路面板破坏的防治

21 路基施工方面

路基的质量是非常关键的,由于路面板遭到破坏后,要对路基有质量问题的地段返工是不可能的,且水泥砼板难修补。故在路基施工时应着重注意以下几点:

(1)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。

(2)软基处理要慎重。并采用合理的施工方案和施工工艺。

(3)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。

(4)台背回填施工,要求选用监理工程师或图纸要求的回填料,保证每层填筑厚度及压实度,回填时在台背可考虑做排水管和土工格栅。排水管间距不得大于2m,土工格栅层间距最好为50~80cm。

2.2 路面施工方面

(1)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。

(2)路面硷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)夏季施工,必须避开高温时间,这是防止裂缝和断板的最有效的方法。对已完成的混凝土板面,应注意防止表面失水太快,形成干缩裂缝,一般都是采用喷洒养护剂及遮雨棚防止曝晒的形式来避免。

(4)防止冷收缩,特别在施工中突然遇到雷阵雨气候的情况,应及时采取措施,对已形成强度的混凝土板应加快切缝进度,减少冷收缩裂缝的产生。更不要人为的造成温差,要做好保温保湿工作。

2.3 水泥砼路面板破坏后的处治

(1)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JK系列砼快速修补剂,这样,4h后便能开放交通。

(2)对于水泥砼板裂缝的现象,可采用HZ/HD补裂缝材料进行灌浆处理,4h后能开放交通。

(3)对于水泥砼龟裂、网裂及胀缝、施工缝、缩缝处的局部破坏现象,可采用局部换板进行修补并加入JK系列砼快速修补剂。

3.结束语

水泥砼路面的破坏,不仅与设计、施工等路面形成前的环节有关,而且与路面形成后的使用、养护和管理联系紧密。因此,要消灭水泥砼路面破坏病害,延长路面的使用寿命,提高使用性能及投资效益,需要设计、施工、养护管理各方主体各负其责,分头把关,按照行业规范标准,结合工程实际,严格履行各自职能。

参考文献:

[1] 《路面工程》人民交通出版社

[2] 《路基工程》人民交通出版社

[3] 《公路工程施工质量检查与验收手册》 人民交通出版社

[4] 《公路工程管理与实务》 中国建筑工业出版社

[5] 《公路工程质量通病防治指南》人民交通出版社