市政道路水泥混凝土路面病害分析及处理

发表时间:2020/11/16   来源:《工程管理前沿》2020年8月22期   作者:刘伟
[导读] 市政道路一直是我国交通运输系统的重要组成部分
        刘伟
        江苏大丰港工程技术发展有限公司 江苏盐城 224000

        摘要:市政道路一直是我国交通运输系统的重要组成部分,对我国交通运输能力发展会产生直接的影响。相较于其他路面,水泥混凝土路面具有较强的优势,在我国市政道路工程建设过程中得到了广泛的应用,是国内非常常见的一种路面形式。然而,随着社会经济发展,水泥混凝土路面在长时间的应用过程中,相继暴露出了许多的病害问题,对道路的正常使用产生了严重的影响。只有采取合理的措施进行预防和修补,才能从根本上提高水泥混凝土路面质量,保证人们的出行安全。
        关键词:市政道路;水泥混凝土路面病害;处理
        引言
        水泥混凝土路面是指以水泥混凝土作为主要施工材料做路面面层的路面。由于其具有刚度大、承载力强、稳定性好、使用寿命长且造价低等优点,因此在道路交通中应用最为广泛。水泥混凝土路面在使用过程中同样会产生一些病害,严重影响着路面的正常使用,对路面进行病害处理也极为关键。
        1市政道路水泥混凝土路面病害分析
        1.1裂缝病害
        1.1.1纵向裂缝
        一般在水泥混凝土路面使用中,高填方和填挖交接处等会出现纵向裂缝缺陷,其原因就是路基出现了横向不均匀沉降,或者板下的支撑不均匀而引发。比如,在施工中路段需通过局部洼地,但在道路两侧没有及时设置排水设施,导致其中产生积水,积水会进一步渗入地基、路堤下部,在长期的行车荷载下就会导致路面板开裂。
        1.1.2横斜向裂缝
        水泥混凝土路面中,横向裂缝和斜向裂缝一般出现在填挖相交断面、新老路基交界处,软弱地基路段也常见此类型缺陷。出现这两种裂缝的原因,就在于这些路段土基强度不均匀、不足,在浇注完混凝土后没有及时切割缝,导致该部位拉应力和温度应力集中,最终超过了混凝土实际抗拉力;或者在春秋季施工环境下,由于昼夜温差较大,混凝土路面会产生翘曲应力。此外,没有使用符合指标的水泥、施工中振捣不严密、施工中养护不及时等问题,也会导致裂缝产生。
        1.1.3交叉裂缝
        交叉裂缝是两条或者两条以上的裂缝交叉,出现这种裂缝可能是路面强度或者路面基层强度较低,或者存在水稳定性和水泥性能稳定性差等问题。这些缺陷还会引发板角断裂问题,这种裂缝会贯穿路面板全厚度,其板角与裂缝之间的距离小于端点所在路面板一半的边长。
        1.2变形损坏
        水泥混凝土路面变形破坏主要是指水泥混凝土路面板接缝处产生的错台、拱起和沉降等现象。
        1.2.1错台
        指的是在水泥混凝土路面的接缝或裂缝处,两面板体产生相对竖向位移的现象。产生原因是路基压实度不满足要求,施工方未按要求施工,基层级配不够合理等因素。并且在车辆长期荷载的作用下路面发生错台损坏。
        1.2.2拱起和沉降
        拱起是指水泥混凝土路面横缝两侧的面板发生了抬高的情况。沉降则是指水泥混凝土路面横缝两侧的面板体发生了下沉的情况。拱起产生原因的是胀缝设置的位置不当,或胀缝设置的数量过少,胀缝缺乏养护。夏季气温过高造成路面板受热时导致路面板板体抬高;沉降产生的原因是填缝料损坏,路面汇集的雨水从接缝处开始往下渗,雨水软化了路基的结构层,进而造成路面板接缝下方的基层和路基体承载力下降。


        2市政道路水泥混凝土路面病害处理措施
        2.1裂缝处理方法
        水泥混凝土路面产生裂缝的原因比较多,因而要采用有效措施来解决。首先,要控制好水泥混合料的质量,以此降低水泥混合料因水分流失严重而产生的材料干缩、碳化等情况。其次,水泥混凝土路面实际施工中,相关人员需严格控制水泥用量、砂石比例,搅拌均匀后方能使用。水泥混合料内部可能存在颗粒不均匀情况,为了预防路面出现分层离析问题,可在水泥混凝土振捣环节结束后,使用脱水技术真空排出材料内水分,避免路面凹陷、坍塌等现象。另外,真空排水技术可直接降低水泥混凝土路面裂缝的发生概率,增强路面密实度、强度及改善路面整体性能,使水泥混凝土施工完毕后路面满足质量要求。需要注意的是,要在混凝土初凝前第1次抹面,终凝前第2次抹面,控制好时间,确保达到质量标准。掌握路面裂缝正确处理方法,有效解决水泥混凝土路面病害问题,有利于提高工程经济效益。
        2.2变形损坏治理
        错台处理有磨平法和填补法。对于错台高差小于等于10mm的水泥混凝土板,可采用磨平法,人工配合机械处治。先用人工将高出的错台向四周扩展开凿,直到与相邻两块板齐平为止。用磨平机磨平后,进行清缝并灌入填缝料。对于错台高差大于10mm的水泥板,可采用水泥混凝土或沥青砂进行处治,应将错台下沉板凿除20~30mm深,凿除面应清除杂物灰尘,洒水润湿路面再浇筑水泥混凝土。待养护水分完全干透后,恢复交通即可。当板端发生拱起时,需采用切割机将拱起的部分和板之间切割开,释放膨胀压应力。然后按照要求进行清缝和填缝的处理。当板端发生破裂或断裂时,需将相邻最近未被破坏的板块横缝切隔开,凿除破坏板块后,按照要求处理路面基层,最后重新浇筑新水泥混凝土板块。水泥混凝土面板出现板底局部沉降现象,应立即采用板底灌浆的方法进行处理。板块断裂时,应及时的对破坏部位进行修补,以免损坏周边完好的板块,导致断裂部分进一步扩大。对于严重断裂的混凝土采用整块更换。先将损坏的混凝土去除,然后再换入新的混凝土。
        2.3路面起拱、唧泥、错台、坑洞等病害处理
        在水泥混凝土路面的接缝处常会出现起拱、唧泥、错台、坑洞等病害,该种病害对道路的正常使用同样存在着较大的影响,错台或起拱严重时还易发生交通事故,是水泥混凝土路面安全事故的较大隐患。出现该种病害的原因主要是胀缝或缩缝处存在砂或石阻塞的现象,影响了混凝土板的收缩;传力杆设置不当;基层中未消解的生石灰不稳定产生起拱;基层不均匀沉降导致基层和混凝土路面脱空;接缝质量差,雨水顺接缝深入基层导致唧泥。防治这些病害的措施主要有接缝设置准确,填缝材料满足要求,以减少雨水冲刷;严格按设计设置传力杆;严格控制基层的施工质量;如因裂缝造成板底脱空严重和严重唧泥时,可采用压力注浆修复。
        2.4路面破碎板块和沉陷处理
        如果水泥混凝土路面严重破损就要采用换板的处理方式,在实际施工中要挖除整块破碎版,再浇筑和原面板厚度相同的水泥混凝土。用风钻在破碎板块的边角位置成孔,再打入钢楔子将板块破开,板块尺寸不能过大,要控制在合理范围之内,将原路面基层素土等挖除,并利用混凝土材料将其填充、修补。然后结合原有路面构造需求,在已经破碎的相邻板块周围铺设传力杆及拉杆。补设期间若需使用混凝土应提前设置钢筋网,同时计算出各节点的钢筋直径、间距。并且在混凝土浇筑前期将界面剂涂刷在原混凝土板块的表面,以此促进新旧板的融合。关于路面沉陷处理灌砂顶升法比较常用,具体操作方法是:使用水准仪对沉板下沉量展开测量,再划出沉板的纵断面,计算其升起值。之后保持适当间距在面板表面钻孔,运用空气压缩设备将水泥砂浆灌入孔内,直至路面板高度满足建设要求。
        结语
        水泥混凝土路面要保证强度、抗滑性能等良好,满足实际使用中质量安全要求,就必须严格规范设计、施工和养护,掌握各种病害类型和成因,根据实际情况采取合理措施防治,保证路面质量和运行安全性。
        参考文献
        [1]徐烨.水泥混凝土路面裂缝成因及防治措施[J].住宅与房地产,2018(9):160.
        [2]钟平.水泥混凝土路面病害及防治探析[J].中国公路,2019(19):118-119.
        [3]王群群.水泥混凝土路面病害处理措施与防治对策分析[J].交通节能与环保,2017,13(3):68-71.
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