公路水泥混凝土路面接缝破坏的原因与防治

发表时间:2021/6/8   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:张斌
[导读] 摘要:目前,我国公路发展,特别是高速公路的发展迅猛,高速公路路面的舒适、平坦已日益为人们所关注。
        北京中航空港建设工程有限公司  北京  101399
        摘要:目前,我国公路发展,特别是高速公路的发展迅猛,高速公路路面的舒适、平坦已日益为人们所关注。但对于水泥混凝土路面板公路,根据我国已建成通车的公路使用情况看,有相当部分已损坏,如开裂、断板、破碎、沉陷、错台等。这里仅对刚性路面板破坏的原因及其防治谈点个人看法。
        关键词:公路;水泥混凝土路面;接缝破坏;原因;防治
        1.接缝受损原因
        1.1施工不当
        这部分包括的内容非常多,首先是偷工减料,比如规格、长度、拉杆数量、传力杆数量与规定不符,所以接缝传荷能力无法满足要求,进而出现错台问题。此外接缝内部的滑动动力杆在设置的时候,选择位置不合理,比如没有和接缝面保持垂直,传力杆和传力杆不平行。因传力杆接缝两端和混凝土粘接到一起,所以无法保障滑动传力杆发挥滑动功能。在胀缝中,存在坚硬碎屑、混凝土粘缝,于是伸胀挤压中接缝部位出现了碎裂和裂缝。有些工程中,切缝的深度比较深,甚至超过了板厚1/3,所以无法体现集料嵌锁的传荷功能。在灌缝前,没有清理干净接缝部位,无法体现填缝料防水效果。
        1.2水分不合理
        因为在设计路面路拱的时候,横坡的设计不合理,比如路拱横坡比较小,无法及时排除路表水,导致一些路表水参入到基层,影响到基层强度。长期浸泡在水中的基层、路基,稳定性、强度会不断降低。此时车辆荷载就会导致路面错台,出现唧泥、裂缝。
        1.3基层不稳定
        基层不具备足够的耐冲刷能力,基层强度不达标。频繁的轮载导致本身稳定性不足、强度不高的基层在塑性作用下,渐渐和混凝土面板开始脱空。大量的地表水顺着接缝渗漏进入空隙。轮载作用下导致大量空隙积水和基层混合呈现大量泥浆,最后顺着接缝喷溅而出。这些唧泥会导致面板的边缘部位脱空,无法发挥支撑作用,久而久之因荷载因素,这些面板就会断板与出现裂缝。
        1.4填缝料失效
        在气温上升的时候,混凝土的板面会受冷胀冷缩作用开始膨胀,此时一部分缝隙中的填缝料就会顺着缝隙丢失。而在气温降低以后,此时混凝土面板开始收缩,而这些填缝料无法恢复原有的状态,此时缝隙就会有中空问题。雨水、高温、日照直射都会导致填缝料的老化速度加快,最终失去粘结力,失去防水效果。地面水如果长期滞留在表面,地面水就会流入基层,软化基层,引起错台、唧泥这类问题。
        2.预防填缝破坏的方法
        2.1选择性质达标的填缝料
        为了延长混凝土路面寿命,最直接、最简单的方法就是选择性能达标的填缝料。优质填缝料有着很好的回弹性,能够与板壁牢牢粘结在一起,并且能够适应路面胀缩,不会出现丢料情况。优质填缝料有着很好的耐久性、抗嵌入性、高温不溢出低温不脆裂、不渗水、不溶水,施工便利、性价比高。比如AF-94Ⅲ与橡胶沥青混合料就是很不错的填缝料,二者的结合使用效果理想。
        2.2加强路面水分控制
        首先要做好路面结构渗水量控制,做好路拱横坡设计,控制路表水的排除速度。要定期养护对接缝,保障密封性,提高防水效果。要排除路面结构渗水。路肩结构的内部需要设置排水系统,并将自由水排离出去。迅速汇集与排除路面结构自由水。
        2.3严控施工质量
        在施工前,一定要做好细节检查,尤其是传力杆与拉杆的规格、长度和数量。

安装完两侧模板以后,根据设计开始安装传力杆,要避免有上下翘动问题出现。根据设计规定,安装沥青隔层与塑料套管,要保障传力杆滑动功能不失去作用。要保障缝槽的尺寸、断面准确无误。正式填缝前需要先清理缝隙当中的灰尘,保障干燥、清洁。在填缝的时候,要保障缝隙密封、饱满。
        2.4合理设计接缝保障传荷能力达标
        在水泥混凝土作业中,路面接缝有着很大的难度,是最薄弱部分。当然为了减少翘曲变形以及伸缩变形带来的内应力,满足工程要求,就需要在路面设置接缝。设计的时候,要从整体性考虑,保障侧面板统一,提高传荷水平。要确保基层与路基能够正常工作。胀缝、纵缝、缩缝传荷能力比较差,应根据情况尽可能少设或是不设置胀缝。另外道路扩建的时候,有时会因为没有拉杆的设置,导致出现纵向错台或是纵向张开情况。这个问题需要顺着邻板纵缝设置拉杆。板中间钻孔,并将拉杆一半嵌入邻车道,使用快凝水泥砂浆填塞,干硬后浇筑混凝土能够获得不错的质量。
        2.5严控基层质量
        必须保障水泥混凝土有足够的稳定性和刚度,确保路面板的支撑足够稳定、均匀,避免错台、唧泥问题出现,最大化路面使用年寿命。为保障路面的基层质量,必须同时兼顾设计与施工两方面要求。设计中要合理选择基层,使用水泥稳定基层,尤其是有着繁重交通的道路。要做好细料含量控制,增强基层的耐冲刷能力,保障其水稳性达标。为避免出现板底脱空和限制板挠度,要按照交通等级需要,控制好基层顶部当量回弹模量。使用工序验收制度,保障基层的强度、压实度、平整度、厚度达标。
        3.接缝破坏处理办法
        3.1接缝料损坏
        先是用锯片、铲刀、小型切割机清理干净槽内的杂物和泥沙,拉出来已经松动的填缝料,用扫把清理干净路面尘砂,确保缝壁干燥、清洁。使用稀释后的沥青涂刷缝隙墙壁。在低温施工环境中,要用喷灯对其进行哄吹,均匀化作业。接缝的两侧需要撒上一定量的石灰粉,以免灌缝作业污染路面。在填缝前要先将一些背衬材料塞进去,比如聚氯乙烯泡沫塑料条。填缝中要保障填缝料塞的密实,并保障封顶部有5mm左右的膨胀空间。
        3.2唧泥与板块脱落
        可以用板块压浆的方法解决问题,也就是板底压浆充实板底,从而让路面板能够均匀的完成荷载传递。要明确压浆孔位和压浆板块,使用听脱空、敲击板面等方法判断板底的脱空水平。因为板底的脱空部位大多数时候发生在板块的两端,所以压浆位置尽可能选择端角隅1~1.5m的部位。压浆孔要根据脱空情况选择不同孔式。操作中使用取芯机进行钻孔。孔深应超过板块2~3cm。钻孔结束后,结合冷却水下渗速度判断板底有无脱空。如果没有则另选压浆孔。制浆压浆中,使用制浆机混合粉煤灰、砂浆与水泥。浆液足够均匀以后,用泵送入搅浆机当中开始压浆。压力通常为0.3~0.5MPa,直到接缝、裂缝中有浆液出现。
        3.3接缝剥落
        根据接缝剥落程度,选择部分修补或是全修补。如果剥落长度不到50cm,剥落块断裂数量在3块甚至更多,只有上部分损坏,则只需要用部分修补方法。先画线放样,根据画线的范围凿出凹槽,要保障和中线相垂直。随后清洗凹槽,并在其底部裂缝两侧使用沿着中线的平行方向使用冲击钻打眼,直到击穿基层表面,随后清洗孔眼与凹槽,并设置钢筋,用高强度水泥砂浆塞满。如剥落长度超过50cm,出现大量断裂的剥落块,就需要用全修补方法。先凿凹槽,随后在起边缘部位的中间钻孔。成孔后清理灰尘与碎屑。之后插入圆形钢筋,使用快凝水泥砂浆或是环氧树脂填塞。
        结语
        本文简要分析了影响水泥混凝土路面质量的接缝破坏原因,并提出在预防中,最关键的就是设计步骤。只要能够设计合理,那么后续的选材、施工、养护就能够得到保障。要确保接缝质量达标,延长公路寿命,这样行车也会舒适和安全。
        参考文献:
        [1]田钊.水泥混凝土路面接缝破坏的原因及防治措施[J].交通世界(运输.车辆),2013,(06):182-183.
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