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一、水泥混凝土材料质量控制
通常在水泥混凝土路面施工中,一般都比较注重碎石、砂、水等原材料的质量,对水泥只要求其强度、安定性。为提高水泥混凝土的抗裂性能,除要求碎石、砂、水等材料的质量外,尚应对水泥混凝土路面所用水泥、混凝土减水剂及养护剂做出更严格的质量控制。
不同混合材料的水泥对水泥混凝土的干缩和塑性开裂的影响。目前国内生产的普通硅酸盐水泥主要混合材料分粉煤灰、高炉矿渣、火山灰等3种,就其对水泥混凝土后期干缩的影响而言,火山灰最严重,矿渣次之,粉煤灰则基本无影响。就其对水泥混凝土凝结初期塑性收缩的影响而言,粉煤灰最严重。在干燥的环境中宜使用粉煤灰水泥,这对避免水泥混凝土干缩裂纹是有益的。但同时需要在水泥混凝土施工时加强对塑性收缩的控制。
二、水泥混凝土路面问题分析
1断板和碎板产生的原因分析
(1)水泥混凝土路面的纵向和横向断裂。
纵向断裂是指水泥混凝土板,平行于路线方向产生的贯穿板厚裂缝;横向断裂是指水泥混凝土板垂直于路线产生的贯穿板厚的裂缝。两种裂缝成因大体相同,也存有差异,水泥混凝土的技术性能,环境温度,行载车辆的作用和路基基础、路面基层强度是共同的主要原因。路基变形是造成纵向断裂的主要原因,路基的不均匀沉降、强度不足或基层稳定性差造成垂直沉降、侧向滑移,使路基变形扭曲。
(2)水泥混凝土路面表层断裂。
表层断裂是通常所说的龟裂。水泥混凝土路面板表层出现不规则短而小的裂痕,裂痕深度没有贯穿到板底,这种裂痕在行车过程中会继续加重以至贯穿板底。表层断裂是由于水泥混凝土的收缩变形造成的,混凝土的收缩能使混凝土产生内应力,并在混凝土内部产生微裂缝,破坏混凝土的微结构,降低混凝土的耐久性。
2加强施工的规范管理
(1)水泥混凝土路面施工过程中要对基层的质量关,依照规范进行检测试验。达到基层平整、密实、稳定,基层标高控制在设计要求内。避免因基层标高偏差大造成的水泥混凝土板厚度不均匀,导致在行车荷载作用下对较薄的部分产生断裂,在浇筑水泥混凝土前,工作面要洒水达到趋于饱和状态,防止基层吸湿水泥混凝土中的水分,使水泥混凝土发生塑性收缩。
(2)严格控制集料中的含泥粉量。集料中的土、泥和石粉含量对混凝土抗弯拉强度影响很大,会使路面塑性收缩开裂的几率和干缩变形的程度增加。现行国家标准规定:粗集料混土含量≤1%,砂的泥土含量≤3%。实际中,由于集料生产单位的加工过程、原料产地和环境的差异,采运用于工程的集料的质量很难控制,含泥量往往超标。因此对集料含泥土量的控制要重视料源管理,加强施工筛分,去除石粉、泥土,并禁止在雨季加工碎石,以免石粉和泥土粘附于石子表面并混入集料堆;同时硬化处理砂石料的场地,并应采取篷布遮盖措施,积极防止集料的2次污染;三是要求对用于工程中的中砂,全部过筛(8mm)水洗使用,彻底筛除砂中的土、石块。
(3)认真控制混凝土拌和料的水灰比、集浆比和砂率。如果水灰比不一致,摊铺后会形成不同水灰比的板块。在其结合交叉部位,会因凝固收缩率和受热膨胀率不同形成裂缝或者断板。水泥浆在混凝土中,既是填充集料间的空隙率,而且包裹在集料的表面减少了集料间的摩阻力,使混凝土具有流动性。集浆比小则集料的含量相对减少会出现流浆现象,使混凝土粘聚性和保水性发生变化,降低了混凝土的强度和耐久性。砂率的变化可导致集料空隙率的总比表面积的变化,会影响水泥混凝土的工作性。因此在施工中控制好混凝土的水灰比,集浆比和砂率,才能保证水泥混凝土的技术特性,以达到降低水泥混凝土板的断裂。
三、水泥混凝土路面板维修和养护
(1)对水泥混凝土路面接缝料脱落的维修。先清除缩缝间的填料和其他杂物,用钢丝刷清理缝壁,再用吹风器将缝内灰土吹干净,用稀释沥青涂刷缝壁,用配制好的接缝料进行填缝,缩缝或横向已拉开的纵缝,缝隙较宽时,在缝的下部可填25~30mm的泡沫嵌缝条。用于填缝的材料,大多使用聚氨酯或沥青胶泥。
(2)对水泥混凝土路面板裂缝宽度小于3mm的非扩散裂缝的断板可直接灌入粘合剂,方法同接缝料脱落的修补相同。扩展性裂缝可暂时用沥青砂类的填充料进行填缝,避免雨水渗入而加重损坏。当裂缝不再扩展时,凿开裂缝,填入灌缝材料。凿缝时,为了增大填缝料与板缝的粘接面积,扩散温度应力,将接缝和裂缝凿成三角形断面,深和宽约为板厚的1/6,高弹性材料易作为填缝料,灌注的填缝料顶面应略高于路面且宽度要大于凿口宽度2cm。
(3)水泥混凝土路面板中等断裂,由于裂缝较宽(一般为3~25mm)伴有轻微剥落,这种断裂应按裂缝两侧至不少于20cm的宽度放样,凿除全部缝边缘损坏的混凝土成凹槽,凿缝边要整齐、规范,深度至板厚的2/3。槽应与路中线垂直,用水冲刷后,使用强度与原路面相同等级的混凝土浇筑,标高与原路面相同。浇筑的同时,在板厚的1/3处,放置20cm长的直径为10mm的20cm×30cm钢筋网,浇筑的混凝土中要加入一定比例的外加剂。最彻底的办法是将凹槽凿至贯通板厚,即全深度板块维修。
四、总结
从施工实践来看,加强对原材料和施工过程的技术管理控制,细化水泥混凝土的设计配合比,对提高水泥混凝土的抗裂性能都是很有效的。应对已有经验不断总结和交流、开发,由此提高我们的水泥混凝土施工技术水平。
(1)提高施工单位的技术和管理水平,加强工程质量管理,运用高新技术是减少水泥混凝土路面断板等病害的重要基础。
(2)水泥混凝土路面产生断板的原因在于水泥混凝土本身抗弯拉的强度低,选择高标准的原材料和优化混凝土的设计可有效的防止混凝土路面板的断裂等病害。
(3)严格控制水泥混凝土路面的施工工艺,减少温度变形和收缩变形对混凝土板的不良影响,才能有效降低水泥混凝土路面病害的产生。
参考文献
[1] 黄士元,蒋家奋,杨南如,周兆桐,等.近代混凝土技术[M].陕西科学技术出版社,2006.
[2] 付智.水泥混凝土路面滑横施工技术[M].人民交通出版社.
【摘 要】在水泥混凝土路面修建技术不断提高的同时,也出现了一些开裂,断板、沉陷、错台等病害,给养护、维修带来了极大的困难。尤其是断板病害已经成为公路工程的质量通病,通过近几年混凝土路面的施工,经过认真分析和总结,对防止混凝土路面断板提出以下几点防治措施。
【关键词】混凝土路面断板;原因;预防措施
1. 概述
随着公路建设的迅猛发展,水泥混凝土路面作为高等级路面目前其发展速度明显加快。水泥混凝土路面既有强度高、稳定性好、使用时间长、养护费用低等优点,也有其先期投入大、损坏不宜修复等缺点与不足。因此,我国对水泥混凝土路面发展采取了“因地制宜,积极稳妥,确保质量,加快发展”的方针。在水泥混凝土路面修建技术不断提高的同时,也出现了一些开裂,断板、沉陷、错台等病害,给养护、维修带来了极大的困难。尤其是断板病害已经成为公路工程的质量通病,通过近几年混凝土路面的施工,经过认真分析和总结,对防止混凝土路面断板提出以下几点防治措施。
2. 混凝土路面断板原因
通过近几年的施工,我们认为:混凝土路面开裂的主要原因是因为混泥土自身收缩(包括干燥收缩和温度收缩)及其与基层间的强大的摩阻力(包括静摩擦力和层间粘结剪应力),因此减少或改善混凝土自身收缩及其与基层间的摩阻力,就能有效的防止开裂。
产生断板的原因分析。
2.1 原材料不合格。
2.1.1 水泥安定性差,强度不足。
2.1.2 集料(砂、碎石)含泥量及有机质含量超标。
2.2 基层标高失控和不平整。
2.2.1 基层标高失控,造成路面厚度不一致,过薄或过厚交界处会成为薄弱路面开裂。
2.2.2 基层不平整会大大地增加其与混凝土界面的摩阻力,容易在较薄弱路面开裂。
2.2.3 用松散材料处理基层标高失控货不平整时,上层混凝土中的水分或砂浆就会下渗或被基层吸收,使下部混凝土变得疏松,强度下降。
2.3 混凝土配合比不当。
2.3.1 单位水泥用量偏大。混凝土中引起收缩的主要是水泥石部分,过多的水泥用量必然会导致较大的收缩。
2.3.2 水灰比偏大。偏大的水灰比虽然满足了混凝土和易性的需要,但增大了水泥水化初期骨料表面的水膜厚度,影响了混凝土强度。
2.3.3 施工中配合比不准,不及时根据集料的含水量调整配合比都会影响配合比的准确性,从而影响其初期强度。
2.4 施工工艺不当。
2.4.1 搅拌不足或过分,振捣不密实,形成的混凝土强度不足货不均匀,容易导致开裂断板。振捣时间过长,会造成分层,使粗骨科沉入底层,细骨科留在上层,强度不均匀,使表面形成细小不规则的裂纹。
2.4.2 混凝土拌和时,如果天气过热,再加上水泥的水化热,会使混凝土拌和物的温度很高,在冷却硬化过程中使温差收缩加大,从而导致开裂。
2.4.3 混凝土间断施工。因停电、机械故障、运输不及时、气候突变、停料等原因使混凝土浇注作业中断,再浇筑混凝土时未按施工缝处理,新旧混凝土由于结合不良和收缩不一致就会形成一条不规则的接缝。
2.4.4 养生不及时或养生方法不当。气温高,湿度小,风速大的不利条件会使混凝土表面水分蒸发太快,从而形成干缩裂缝。
2.4.5 切缝不及时。由于机具故障或操作人员切缝时间掌握不准确或切缝深度不足,造成混凝土内应力集中,在混凝土板的薄弱处形成不规则的贯穿裂缝。
2.4.6 施工车辆过早通行。在混凝土强度不足的情况下过早通车,对混凝土面板产生的荷载应力,是产生裂缝的又一原因。
2.4.7 传力杆安装不当,上下翘曲,在混凝土伸缩和传力过程中混凝土就会破坏,形成裂缝损坏。
3. 混凝土面板断板的预防措施
针对上述环节造成的水泥混凝土路面断板原因的分析,可以采取以下措施预防:
3.1 严格控制原材料的质量。对于安定性差、游离氧化钙含量超标及强度不足的水泥应禁止使用,不同型号、不同厂家、不同种类、不同批生产的水泥禁止混合使用。含泥量超标的集料(砂、碎石)不能直接使用,通过水洗的方法直至达到要求后使用。
3.2 基层质量控制好,基层的强度、平整度必须保证,在混凝土施工前,基层必须洒水湿润。
3.3 严格控制混凝土配合比。混凝土路面施工前,每天都对集料进行含水量试验,根据试验数据及时调整施工配合比。
3.4 控制好混凝土拌和时间,混凝土搅拌按配合比下料,质量不合格材料不能用。
3.5 必须保证混凝土振捣均匀密实,避免漏振和超振现象的发生。
3.6 避开高温作业、大风天施工。如果施工可根据早、午、晚调整用水量,防治混凝土干缩裂缝。
3.7 加强养生,不断浇水,养生期不到,阻止车辆通行。
3.8 严格把握切缝时间,最早的切缝时间为切缝时混凝土不掉角为准,尽可能的早切缝。切缝的深度为设计混凝土板厚的1/3~1/4,不得过浅或过深。
关键词:水泥混凝土路面;病害;预防措施
近年来,我国公路工程得到迅速发展,作为其技术关键之一的路面工程也得到明显发展,其中包含水泥混凝土路面的广泛推广使用。但随着水泥应用的越来越广泛,在现实的应用过程中产生了许多病害,如开裂、断板、沉陷、错台、唧泥、拱起、坑洞、麻面、露骨等病害,在这些病害中最常见、最普遍、对水泥砼路面性能影响最大的病害是裂缝,裂缝的处理在道路养护中成为很重要的一个分支。因此,水泥混凝土路面后期的养护、维修工作就显得尤其重要。
一、水泥混凝土路面病害的形成
水泥混凝土路面病害主要表现为表层裂缝和贯通板厚裂缝(也称为贯穿裂缝),其产生的原因是不同的。笔者结合工程实践中的表层裂缝和断板现象,
1、表层裂缝
(1)塑性收缩。在水泥混凝土路面施工中发生的颗粒不均匀分层离析,实际是粗骨料从混合料中分出,集料颗粒下沉,水分向上迁移,从而形成表面泌水,使水泥混凝土路面表面含水量增加,毛细水面形成凹面,产生较大的表面张力,同时固体颗粒间产生毛细管张力,促使颗粒凝集,当混凝土表面尚未充分硬化,不能抵抗这一张力时混凝土表面则出现裂缝。影响混凝土塑性收缩开裂的内部原因是水灰比、细掺料、混凝土的温度、凝结时间等,外部因素是风速、环境温度、相对湿度等。
(2)温度引起裂缝。裂缝产生的原因是因为混凝土所使用的原材料受到外界的影响而产生的。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,内部温度升高产生膨胀,而外部则因热量散失而收缩,在混凝土表面引起拉应力,当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。
(3)干燥裂缝。是在路面养护完毕,经过一段时间后在表面出现的裂缝;这种裂缝多沿一个方向分布,裂缝较细,长度一般在2~10Cm、缝宽0.1mm、深1~2cm。这类主要是施工养护不当引起早期开裂。混凝土结构的耐久性及强度也受到混凝土表面养护状况的影响。过早开放交通也会破坏混凝土的内部水化结构,影响强度增长,形成裂缝。
2、贯穿裂缝
贯穿裂缝及断板主要是在施工过程中产生。在混凝土早期裂缝中,可以说没有一种裂缝不与施工因素有关。施工裂缝主要是指由施工因素产生的裂缝,其成因主要有两方面:
(1)振捣不够,拆模过早,因而引起混凝土表面和边部开裂。
(2)在不中断交通的情况下,分边施工,先期施工的混凝土板块通车后,影响新浇筑的板块,产生振动裂缝。
对防止施工裂缝的产生,并非一个纯技术问题,在很大程度上是施工管理问题。只要严格控制施工质量,正确执行施工技术操作规程,因施工因素产生的裂缝是可以防止和避免的。可分为横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝、交叉裂缝、板角裂缝等,其明显特征是裂缝贯通混凝土板全厚。
二、混凝土路面病害的预防措施
1、认真选择混凝土原材料
(1)水泥的选用。通常应选用强度高、干缩性小、抗磨性能及耐久性能奸的水泥,施工时根据公路等级、工期要求、浇筑方法、路用性能要求、经济性等因素选用合适的水泥品种从标号。
(2)粗谷料。粗骨料的强度应高于混凝土标号的1.5倍,其压碎值不宜大于20%;骨料的强度要符合质量要求,通过硫酸钠溶液浸泡,然后烘干,经5次循环的重量损失不宜大于8%;粘土、淤泥、尘屑、硫化物和硫酸盐、有机质、云母、轻物质及针片壮颗粒等有害杂质,要采取高压水冲洗等措施将其控制在3%以内。
(3)细集料。细集料应采用地质坚硬、耐久、洁净的天然砂、机制砂或混合砂,并应符合细集料技术指标的规定。制砂是由制砂机生产的细集料,粗糙、洁净、棱角性好,应该推广使用。
(4)水。清洗集料、拌和混凝上及养生所用的水,不应含合影响混凝土质量的油、酸、碱、盐类有机物等。饮用水一股均适用于混凝土。
2、混凝土配合比设计
(2)目标配合比设计阶段。应采用工程实际使用的材料计算各种材料的用量比例,配合成的矿料级配应符合规范要求,并通过马歇尔试验确定最佳沥青用量。对多雨潮湿的南方地区,除应重视车辙问题外,还应该考虑水损害的问题。一方面采用合适的抗剥落措施;另一方面为达到密水效果,应注意设计空隙率。
(2)生产配合比设计阶段。在生产配合比设计阶段应结合工地实际材料情况确定最佳级配,一方面能确保混合料性能,另一方面亦能保证生产需要。
(3)生产配合比验证阶段。配合比规定程序审查批准后,才能进行试拌试铺,验证生产配合比的正确性。由此确定生产用标准配合比,以此配合比作为生产上控制的依据和质量检验的标准。
3、水泥混凝土路面平整度指标控制
水泥混凝土路面板的平整度是使用质量的最重要指标。平整度高的路面,不但可以提高通过能力,提高经济效益,而且还可以减少对面板的冲击力,从而延缓甚至避免错台、卿泥、断裂现象的发生,从而延长路面使用寿命。
4、做好养护工作
(1)建立完整的水泥混凝土路面日常养护方法。为做好水泥混凝土路面的养护工作,延缓混凝土路面的进一步破坏,我们一方面认真总结过去养护工作中的经验教训,一方面,不断积极探索、试验,初步摸索出一条水泥混凝土路面日常养护的有效方法。注意在入冬和雨季前全面进行一次路面纵横灌缝或补缝工作,减少路面水下渗。
(2)破碎板块修补。对严重破碎板、板角断裂等病害,采取整块切除原混凝土面板或局部切除原混凝土破碎部分,用普通混凝土或掺加JK24型外掺剂的早强混凝土进行修补。
(3)板底压浆。对混凝土板底脱空现象,应及时进行压浆处理。压浆技术已使用2~3年,效果良好,目前已成为水泥混凝土路面的一个重要养护措施。
总之,水泥混凝土路面施工既有水泥混凝土施工特点,也存在路面工程的普遍特性,在施工过程中应首先从原材料开始控制,合理设计,精心施工,规范养护等,保证施工质量,按照行业规范标准施工养护,并且结合工程实际,相信水泥混凝土病害的防治这一问题一定会得到有效控制。
参考文献:
[1]《公路水泥混凝土路面设计规范》人民交通出版社,2003年;
关键词:水泥混凝土路面;裂缝;防治;措施
水泥混凝土路面具有强度高、承载能力强、维护费用低、稳定性好等特点,逐步在道路建设及城市道路工程中广泛使用。与此同时国家加大基础设施建设的力度,水泥混凝土路面施工在乡村也较以往增加。因此,应该注重公路路面的工程质量,尽量减少水泥混凝土路面的裂缝。裂缝是水泥混凝土路面常见的问题之一,水泥混凝土路面的损坏,80%是由裂缝引起的。但水泥混凝土的裂缝又是一个难以根除的难题,要想延长公路的使用寿命,必须在施工中提高施工质量,尽量减少裂缝(根除裂缝不可能)的产生;在道路投入使用后,控制车辆的荷载重量[1]。现将减少混凝土路面裂缝的措施总结如下。
1水泥混凝土路面裂缝的3个阶段
一般情况下,水泥混凝土路面在它建造之初就形成微裂缝,公路投入使用后,由于荷载作用,微裂缝变成宏观裂缝;宏观裂缝继续发展,最后造成公路断板。这个过程大致可以分3个阶段:第1阶段是在浇筑和凝结过程中产生的初期损伤和开裂,形成微裂缝;第2阶段是使用期间荷载造成的损伤加剧和裂缝扩展,形成宏观裂缝;第3阶段是断裂破坏阶段。
2水泥混凝土路面裂缝的几种类型
2.1沉降裂缝
可分为2种情况:一是混凝土浇筑后,水泥和骨料自然下沉,同时产生泌水,在沉降过程中发生的裂缝;二是混凝土浇筑后,水泥和骨料在下沉阶段,如受到钢筋和其它预埋件的局部阻碍及模板移动,使该处混凝土产生拉应力和剪应力时,该处就会产生沉降裂缝。裂缝一般均在浇筑后1~3 h发生,属硬化前裂缝[2]。待沉降终止时迅速进行处理,重新加压抹平,使裂缝闭合。
2.2温度裂缝
混凝土浇筑后,表面没有及时覆盖,在炎热或大风天气,表面游离水分蒸发过快,混凝土体积急剧收缩,导致开裂。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。防止温度裂缝应合理选择级配,采用水化热较低的水泥,减少水泥用量及用水量,降低混凝土膨胀值。在施工管理中应重视人工降温措施,切缝要及时。
2.3干缩裂缝
水泥混凝土浇筑后,在硬化的过程中,由于水泥水化生成物的体积比原来物质的体积小,加上游离水在空气中蒸发及凝胶体失水而紧缩,随着混凝土体积收缩产生拉应力,当拉应力大于当时混凝土的抗拉强度,而产生干缩裂缝。干缩裂缝多发生在高温炎热季节,混凝土表面水分散失快,体积迅速收缩,而内部温度变化小,收缩小,表面收缩变形受到内混凝土的约束,也会引起表面裂缝。
2.4超载裂缝
由于交通运输业的迅速发展,超载车辆越来越多,造成水泥混凝土路面损坏,致使路面开裂断板。据有关资料记载,汽车超载情况相当普遍,超载率达到了40%~80%,超出限载吨位2~3倍,车载重量达到了60 t,相当于一节火车的载重量,汽车超载严重损害了公路。
3防治混凝土路面裂缝的措施
3.1根据车辆流量进行道路设计
为了减少水泥混凝土路面的裂缝,公路设计、施工、管理等相关部门应认真及时地组织设计人员和有关专家,对水泥混凝土路面的设计理论及规范要求,进行深入细致地研究和讨论。根据当地的地理位置,环境、地形、沿线工程地质和水文地质,特别是交通量的组成和车辆的类别以及地方材料的供应情况,提出符合实际的轴载设计参数、路面结构、材料组成、路基填料、碾压方案和要求,以设计出适宜的水泥混凝土面板以及完善的排水系统,提出合理经济的水泥混凝土配比设计及要求[3]。
3.2严格控制混凝土材料质量
严格做好材料管理工作,杜绝在水泥混凝土路面施工中使用不合格材料。合格的原材料是保证混凝土质量的必要条件。对于安定性差,游离氧化钙(CaO)超标及强度不足的水泥应禁止使用;不同标号、不同厂家、不同种类、不同批产的水泥严禁混合使用;尽量采用旋转窑生产的发热量少、收缩量小的硅酸盐道路水泥或普通硅酸盐水泥。选择合格的含泥量较少的材料,集料(砂、碎石)含泥量超标时应更换料源或将其认真冲洗至达到要求方可使用;对有机质含量超标的集料应严格禁止使用。按混凝土配合比准确配料,单位水泥用量要精确称量,误差值控制在1%以内。集料的含水量要及时测定,以便控制适宜的用水量,保持水灰比准确;为减少用水量,改善和易性可使用合适的外掺剂;用水量误差不得超过1%,外加剂控制在2%以内。采用电子称或其他现代配料机械设备准确配料,尽量不采用人工手推车按车计量的配料方法,集料称量误差控制在3%以内[4]。
关键词:水泥混凝土路面 施工 养护 沥青加铺层
Abstract: the cement concrete pavement as senior pavement one of the main form, after eighty s in China's expanded use, but use in appeared structural damage to the early. In this paper, the cement concrete pavement repair the problem is studied. The daily maintenance of cement concrete and disease treatment technology were analyzed, and puts forward corresponding solutions. Finally, this cement concrete road repair process of asphalt overlay construction technology.
Keywords: cement concrete pavement construction curing asphalt overlay
中图分类号:TU37文献标识码:A 文章编号
1、引言
水泥混凝土路面作为高级路面的重要型式之一,愈来愈得到广泛的应用。水泥混凝土路面具有强度高、经久耐用、养护费用低等优点。然而,就全国水泥混凝土路面使用状况而言,仍存在许多问题。如原有设计理论的不完善、施工经验的不足及养护的不重视,使许多水泥混凝土路面或出现了结构性的损坏,或表现为功能性的缺陷,出现了早期病害等问题,严重影响公路使用质量。
很多地区一直对使用沥青加铺层技术补强旧水泥混凝土路面情有独钟,就是因为加铺沥青层具有提高路面结构的承载能力和恢复旧混凝土路面表面功能两大作用。通过大量试验路研究,很多工程师分别提出了相应的沥青加铺层罩面设计方法,使旧水泥混凝土路面沥青加铺层的设计方法不断得到完善和发展。但这些经验法与传统的理论法相差较大,不能照搬套用,只能在理论分析的基础上参考借鉴。在原有混凝土面板上加铺沥青层是有效的恢复路面功能与补强改建的措施之一。补强沥青层后,不仅提高了路面的承载能力,延长了路面的使用寿命,而且消除了原有接缝的不利影响,改善了使用功能,提高了路面服务水平。同时,加铺沥青层还能加快施工速度,对交通影响小等优点。
2、水泥混凝土路面养护与维修技术
2.1 裂缝处治技术
灌缝材料有环氧树脂类、聚氨脂与改性聚氨脂类、烯类及沥青橡胶类。环氧树脂类灌缝材料有耐热、活性高、内聚力高、粘附力强,收缩率较低等优点,但它本身延伸率低,脆性大,因此需对环氧树脂进行改性,加入低分子液体改性剂、增柔剂、增韧剂等。常用的改性环氧树脂类材料有聚硫改性环氧灌缝材料,双组分快速固化灌缝材料。
2.2 错台处治技术
对出现错台的板块,先采用压浆调整,恢复平顺,调整后仍有高差,且错台量小于10mm,可用建筑磨平机打磨掉高出的部分或人工凿除高出部分,凿除(打磨)宽度一般为10~30cm。错台量大于10mm的,在低的一侧用沥青砂或细粒式沥青碎石衬平,衬补长度按高差的1~2%;也可用聚合物水泥砂浆薄层修补.修补前应用钢丝刷将原路面清理干净。
2.3 非结构性病害处治技术
大面积麻面、露骨、平整度差等结构性病害,常采用沥青混凝土罩面处理,处理厚度应大于2. 5cm,施工应满足《沥青路面施工技术规范》要求,罩面前要对破碎板及整个路面进行修补和压浆处理。一般的麻面可不作处理,只对露骨严重部分作整段处理,可用聚合物砂浆作薄层处理,其配合比为水泥:砂=1:2,用,J6型胶液拌和至均匀稠度,在清洗干净的混凝土表面涂上IV型超早强界面剂,待稍干后,将聚合物砂浆均匀摊铺在路面上,厚度在15mm以下,抹平、整形、拉纹、养生8h即可开放交通。
2.4 脱空板处治技术
路面使用期间出现的裂缝、破碎板几乎都与板底脱空有关:即使一些当时看来既没有破碎又没有裂缝的板块,其板底仍可能存在脱空,这种病害较隐蔽,但其危害性却非常之大。在路面修复中,若脱空板若不处理,即使加铺层达到20c,以上,也无法防止反射裂缝的出现。
3、旧水泥混凝土加铺沥青层修复施工技术
旧水泥混凝土路面沥青加铺层的施工与新建公路沥青路面的施工基本相同,施工中主要环节为:
a、处理破碎板:将原路面严重破碎板、严重裂缝、板角断裂等破碎板块挖除,用早强混凝土或早强钢筋混凝土进行修补至与原路面齐平,原路涵洞盖板铺装层出现破碎的也应一并处理。
b、稳定原路面板:对卿泥、脱空的混凝土面板及轻微、中等裂缝的面板进行板底压浆处理,使混凝土面板处于稳定状态。对使用时间较长,原路面基
层为石灰土等水稳定性不良结构的路段,为保险起见,可对全部原有的混凝土面板进行压浆处理。
c、提高原路面防水能力:对所有缩缝、纵缝、裂缝清缝后,用填缝料灌缝。然后在原混凝土路面上加铺土工布隔离层或加铺1. 5~2. 5cm沥青混和料隔离层,不做隔离层的应洒布粘层油,以减少路表水下渗并提高加铺层与原路面的结合能力。
d、加铺沥青层:在隔离层(粘层)上加铺沥青混凝土面层一般应分为二层,下面层较厚(一般4~8cm),采用热稳定性较好的开级配粗粒式或中粒式沥青碎石或沥青混凝土,上面层较薄(一般厚2~9cm ),采用防水性能较好的密级配细粒式或中粒式沥青混凝土。原水泥混凝土路面横坡较小时,通过沥青面层调整路面横坡不小于1. 596。桥面部分可仅加铺上面层,桥头两端50m内的下面层应进行调坡。
面层原材料技术要求、配合比设计、拌和、摊铺等与常规沥青类路面施工相同。只是碾压时,选择压实机具吨位应考虑沥青层的厚度,防止过振引起沥青混合料二次细粒化。
为防止沥青层渗水导致混凝土路面加铺后再次卿泥问题,可在旧板与沥青层间铺筑玻璃纤维布隔离层,方法是在混凝土路面上均匀浇洒一层乳化沥青,洒布量为0.3kg/m2,然后全幅摊铺幅宽1.2m的玻璃纤维布,纵缝处搭接宽度0.2m,横缝处搭接宽度0.4m,其上再均匀洒布一层乳化沥青及石屑,洒布量分别为0.5kg/m2,0.0lm3/m2,碾压成形后再摊铺沥青面层。实验检测表明,此种隔离层透水率为零,对卿泥现象有明显效果。
4、总结
水泥混凝土路面工程属于道路工程中所用原材料种类较多、工序多而复杂,并且对外界环境温度比较敏感的结构,所以路面原材料的选择、级配及组成设计、试验检测水平、施工工序控制、工艺水平、设备与技术水平及施工环境等,都直接影响路面工程的质量。水泥混凝土路面具有强度高,稳定性好、耐久性好、使用寿命长、日常养护费用少,且有利于夜间行车等优点。因而要保证水泥混凝土路面具有良好的使用性能,不仅要精心设计,还要精心施工,在施工环节上狠抓施工质量。
参考文献
[1] 公路水泥混凝土路面施工技术规范(JTG F30- 2003),北京:人民交通出版社,2000