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关键词:公路路基路面;养护工作
公路路基路面的病害处置,必须从病害成因入手,遵循有的放矢的针对性原则。公路路基与路面的病害处置是一个系列和长期的工程,往往具有综合治理的特点。因此,在分析路面病害成因、制订处置方案时,要考虑路基和路面层次的影响因素。确定病害处置方案,还应确保能够与病害处置的资源配置相协调。
1 公路养护工作的方针、技术要点
根据公路建设工作总方针的要求,公路养护工作的方针是“以预防为主,防治结合”。为此,应根据积累的技术经济资料进行科学分析,预作防范,消除导致公路损毁的因素,增强设施的耐久性,提高抗御灾害的能力。基于上述方针,相应的公路科学养护技术主要可归纳为:因地制宜、就地取材,尽量选用当地天然材料和工业废渣有工程设施,以降低养护成本;应用和推广先进的养护技术和科学的管理方法,改善养护生产手段,提高养护技术水平。
重视综合治理,保护生态平衡、路旁景观和文物古迹,防止环境污染,注意少占农田,全面贯彻执行《公路桥梁养护管理工作制度》,加强桥梁的检查、维修、加固和改善,逐步消灭危桥,公路的改善提高应符合国家有关公路技术改造的方针、政策和现行《公路工程技术标准》的规定,施工应注重社会效益,保障公路畅通,养好路面 是养路工作的中心环节,是质量考核的首要对象。
2 公路路基常见病害与处置对策
在分析路基病害成因及其制订处置方案时,要考虑路基因素对路面产生的综合影响。对于由水损坏引起的病害,往往要考虑其综合性病害的特点,应采取彻底的防治水损害以及根治的措施。以下就公路路基常见几种主要病害进行分析。
2.1 路基翻浆成因及其处置对策
季节性冰冻地区,春融时路基或路面基层含水率过大,强度急剧降低,在行车作用下造成路基湿软弹簧、路面破裂、冒出泥浆等的现象。非春融的雨季,如果路面密水性差,导致降水浸入路基,造成路基或路面基层含水率过大,也可能造成翻浆。
2.1.1 路基翻浆的成因分析
水损坏是翻浆的根本成因。根据导致翻浆的水类来源的不同,可将翻浆分为五个类型,即地下水类、地面水类、土体水类、气体水类和混合水类。
2.1.2 路基翻浆的处理措施
正确的分析翻浆成因是处置翻浆的前提。翻浆是因水而生,要准确分析水损坏类型,分清地表水与地下水、临时性浸水还是长期补给水,由此决定处置方案。和修补坑槽一样,翻浆的处置亦宜采用矩形修补,且各边分别垂直或平行于路线中线,用以增强界面结合。处置方案的选择应充分考虑经济性、可行性及技术资源配置等方面的因素。
2.2 路基滑坡的成因及其处理措施
滑坡是高陡斜坡上岩体或土体在自然或人为因素的影响下沿带或面滑动的现象。滑坡是路基上边坡或路基局部自上而下的滑移,具明显的滑动界面。滑坡是滑动界面抗剪应力小于滑动应力而引起滑动体产生位移。
2.2.1 路基滑坡的成因分析:①底层岩性是滑坡产生的重要地质基础;②地质构造是产生滑坡的另一物质基础;③不合理开挖是滑坡的重要诱因;④水是滑坡产生的另一重要诱因和催化剂。
2.2.2 路基滑坡的处置与预防对策
路基滑坡属于地震灾害的范畴,处理措施有多种选择,需要进行详细地现场调查,必要时还应该进行地质勘探,查明滑动面及其它相关资料,对症下药地予以处置。无论采用何种技术措施与方法,其处置的基本方法不外乎采用抗滑桩、削坡减载、反压坡脚、排泄地表(地下)水、护坡及生态防护等措施,或采用其中的几种措施作为综合治理方案。
3 沥青路面常见病害与处置对策
沥青路面的病害处置,必须从病害成因入手,遵循有的放矢的针对性原则。沥青路面的病害处置是一个系列工程,往往具有综合治理的特点。
3.1 沥青路面裂缝成因及其处置对策
沥青路面在荷载和温度应力作用影响下产生线性开裂,被称作路面裂缝。路面基层开裂反射(影响)到沥青路面开裂,也叫做裂缝或反射裂缝。
3.1.1 裂缝的成因分析
沥青路面开裂的主要原因可分为两大类:一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝,一般称之为荷载型裂缝。另一种主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝,包括低温收缩裂缝和疲劳裂缝,一般称之为非荷载型裂缝。
3.1.2 沥青路面裂缝的处置对策
沥青路面在使用过程中,因荷载与环境因素而逐渐损坏,而沥青路面裂缝是沥青路面损坏最早和最常见的病害,应重视对其处置。目前对沥青路面裂缝的处置主要采用灌缝、贴缝和封缝等几项处置措施,灌缝是最常使用的技术措施。灌缝处置后,为改善路面状况指数,往往辅以罩面措施。裂缝维修的最佳时期为秋末深冬季节。
3.2 路面坑槽的成因及其处置对策
坑槽是指在行车作用下,路面骨料局部脱落而产生的坑洼。沥青路面出现坑槽的主要原因有以下几个方面:①沥青路面透水;②路基强度不足或因轻微病害没有得到及时处理;③车辆滴油漏油(柴油是沥青的溶剂)侵蚀沥青路面;④沥青混凝土层与基层之间局部出现隔离(干扰)层。
如果坑槽较深且深度大于6cm时,宜采用两层或两层以上分层修补。若因基层结构组成不良,如含泥多、含水率过大或基层局部强度不足等使基层破坏而形成坑槽,应先处治基层,再修复面层。
4 水泥混凝土路面的常见病害与处置对策
水泥混凝土路面的常见主要病害有:断板及坑洞等。水泥混凝土路面属刚性路面,除养护进行灌缝外,其它病害处置基本上都采用修复方法进行处置;应特别注重施工期间的病害预防。
4.1 断板成因及其处置对策
断板为水泥混凝土路面贯穿板全厚度的横向裂缝,造成板块断裂影响行车。同时,也包括角隅断裂类病害。这是水泥混凝土路面的最主要病害。
4.1.1 断板的成因
①因路基、路面基层不均匀沉降等原因造成断板;②由于车辆荷载引起的断板;③除上述原因引起的断板应进行针对性处置外,水泥混凝土路面断板多因施工过程控制引起,如,干缩裂缝、冷缩裂缝以及切缝不及时。
4.1.2 断板的预防措施
严格控制混合料组成配合比,严格把住材料关;水泥混凝土必须振捣均匀密实,并注重施工作业的连续性。要在施工中及时正确地切缝是预防断裂病害的有力措施;在进行基层施工中,使基层表面平整,也是预防混凝土路面断裂的有效措施。
4.2 坑洞成因及其处置对策
水泥混凝土路面的坑洞是指路面表面出现面积很小、深度很浅的小坑。
4.2.1 坑洞的成因分析
坑洞主要是在水泥混凝土路面施工时造成的。它是由于砂石材料含有大泥块、煤块等杂物,在混凝土拌制过程中这些杂物未能被“粉碎”而成块状的融入混凝土中(如果被“粉碎”融入混凝土中,混凝土的品质也将受到影响),在混凝土硬化后这些杂物所在部位呈“软弱”状态,因行车等因素使泥块、煤块脱落而形成坑洞。水泥混凝土路面使用中局部受到强力破坏也可能产生坑洞。
4.2.2 坑洞的修复
坑洞表面积
5 结束语
我国现阶段公路养护工作的方针是“全面规划,加强养护,积极改善,重点发展,科学管理,保证畅通和“普及与提高相结合,以提高为主”。因此,各级公路管理机构都应把公路的预防性科学养护研究和技术改造作为首要任务。为了维持高质量的路面而又不超出预算限制,考虑从传统的反应型养护方式转变为预防型养护方式,预防型养护实质上体现在路面维护。
参考文献:
关键词:现浇混凝土 裂缝 监控对策
现浇钢筋混凝土楼板浇注完成后常常会出现裂缝,其产生原因比较复杂,除了设计和材料方面因素之外,常见的裂缝还发生在预埋线管及线管集散处和施工中周转材料临时较集中和较频繁的吊装卸料堆放区。另外,目前的主体结构的施工普遍存在着质量与工期之间的矛盾。为了抢工期,一般主体结构的楼层施工速度最快时甚至不足5天一层,因此,当楼层混凝土浇筑完毕后不足24小时的养护时间,就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动,处于养护阶段的混凝土在强度不足的情况下受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝,这些裂缝一旦形成,就难于闭合,形成永久性裂缝。
针对上述情况所产生的几种裂缝,项目监理部应该从施工图纸会审、施工方案的审核和施工过程的监控等环节上进行把关,现就这几个方面提出预防和控制对策要点如下:
1、对关键部位进行设计上的控制
1.1住宅工程现浇楼板裂缝发生的部位,最常见、最普遍和数量最多的是房屋四周离阳角1米左右处,即在楼板的分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋末端或外侧发生45度左右的楼地面斜角裂缝。
1.2现行设计规范在楼板的强度上考虑较多,而对温差和混凝土收缩特性等多种因素考虑较少,因此,造成设计上配筋数量往往达不到抗裂的要求。而房屋的四周阳角由于受到纵、横二个方向剪力墙或刚度相对较大的楼面梁约束,限制了楼面板混凝土的自由变形,因此在温差和混凝土收缩变化时,板面在配筋薄弱处首先开裂,产生45度左右的斜角裂缝。虽然楼地面斜角裂缝对结构安全使用没有影响,但在有水源等特殊情况下会发生渗漏缺陷,容易引起住户投诉。
1.3外墙转角处的放射形钢筋抗裂作用较小。主要是放射形钢筋的长度一般不大,放射形钢筋往往只有上部一层,在绑扎时常搁置在纵横板面钢筋的上方,导致钢筋交叉重叠,将板面的负弯矩钢筋下压,减少了板面负弯矩钢筋的有效高度,同时浇筑时钢筋弯头容易翘起造成平仓困难,所以应重点加强加密双层双向钢筋。
2、对混凝土材料的控制
2.1目前已普遍采用泵送商品混凝土进行浇筑,由于受市场竞争,一些商品混凝土厂商以采用大粉煤灰掺量,低价位、低性能的混凝土外加剂,以及细度模数低、含泥量较高的中细砂作为降低价格和成本的主要竞争手段。
2.2承包商在订购商品混凝土时,应根据工程的不同部位和性质提出对混凝土品质的明确要求,不能片面压价和追求低价格,低成本而忽略了混凝土的品质,导致混凝土性能下降和收缩裂缝增多。同时现场应逐车严格控制好商品混凝土的坍落度检查,以保证混凝土熟料的半成品质量。
2.3在混凝土搅拌的过程中,首先应多加些热水,对混凝土的原材料进行加热,若是加热水也无法达到要求,那么再对骨料进行加热,这样的操作也是被允许的。同样要求骨料必须是纯净的,并且不能含有冰雪和冰块等物质,也不能有一些冻裂的物质。
绝对严格地控制好混凝土的水灰比,应该从拌合水中除去由骨料带进来的水分和外加剂溶液中的水分。在拌制加了外加剂的混凝土中,搅拌的时间应该是常温搅拌时间的1.5倍。混凝土拌合物出机的温度最好不低于10℃,入模的温度不能低于5℃。
在冬季施工期间,要随时注意天气情况,及时进行防护,避免受到灾害。
3、对现场混凝土的施工控制
3.1重点加强楼面上层钢筋网的有效保护措施。钢筋在楼面混凝土板中的抗拉受力,起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止混凝土收缩和温差裂缝发生的双重作用,而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。
3.2楼面上层钢筋网的有效保护。楼板的上层钢筋一般较细较软,受到踩踏后就立即弯曲、变形、下坠:钢筋离楼层模板的高度较大,无法受到模板的依托保护;各工种交叉作业,造成施工人员众多、行走十分频繁,难免被大量踩踏;上层钢筋网的钢筋小马撑设置间距过大,甚至不设。因此楼面双层双向钢筋必须设置钢筋小马撑,或者塑料马撑,其纵横向间距间距不应大于700mm, 对于钢筋直径小于¢8,小马撑的间距应控制在600mm 以内,才能取得较良好的的效果。
3.3综合防治措施:
⑴尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管预埋模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成,减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。
⑵在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设临时的简易通道,以供必要的施工人员通行。
⑶加强管理,使全体操作人员充分重视保护板面上层负筋的正确位置,必须行走时,应自觉沿钢筋小马撑支撑点通行,不得随意踩踏中间架空部位钢筋。
⑷在混凝土浇筑时安排足够数量的钢筋工及时进行整修,特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最容易发生处应重点整修。
⑸混凝土工在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩筋受力最大区域,应铺设临时性活动跳板,扩大接触面,分散应力,尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。
3.4预埋管线处的预防和控制
预埋线管,特别是多根线管的集散处使混凝土受到较多削弱,从而引起应力集中,容易导致裂缝发生。当预埋线管的直径较小,并且房屋的开间宽度也较小,同时线管的敷设走向又不重合于混凝土的收缩和受拉方向时,一般不会发生楼面裂缝。
3.5材料吊卸区域的楼面裂缝防治
这种情况在高层住宅主体快速施工时较常见。对这类裂缝的综合防治措施如下:
⑴主体结构的施工速度不能强求过快,楼层混凝土浇筑完后的必要养护一般不宜小于24小时。主体结构阶段的楼层施工速度宜控制在大于7天一层为宜,以确保楼面混凝土获得基本的养护时间。
⑵科学安排楼层施工作业计划,在楼层混凝土浇筑完毕的24小时以前,可限于做测量、定位、弹线等准备工作,最多只允许暗柱钢筋焊接工作,不允许吊卸大宗材料,避免冲击振动。
⑶在模板安装时,吊运上来的材料应做到尽量分散就位,不得过多地集中堆放,以减小楼面荷重和振动。
⑷对计划中的临时大开间面积材料吊卸堆放区域部位的模板支撑架在搭设前,就预先考虑采用加密立杆和搁栅增加模板支撑架钢度的加强措施,以增强钢度,减小变形,并应在该区域的新筑混凝土表面上铺设旧模板以保护和扩散应力,进一步防止裂缝的发生。
3.6加强对混凝土施工后的养护
混凝土的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要,特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水并大量减少混凝土初期伸缩裂缝发生。
4、对出现裂缝的楼板的处理
4.1在采取了上述措施后,仍有可能出现少量的楼面裂缝,当裂缝发生后,可以通过在找平层中增设钢丝网、钢板网或抗裂短钢筋进行加强。
4.2对板底粉刷层较薄,并且无吊顶遮盖情况,可以委托专业加固公司采用复合增强纤维等材料对裂缝作粘贴加强处理。
4.3修补裂缝的目的在于使结构因开裂而降低的功能和耐久性得以恢复。对于因承载能力不足所产生的裂缝,单纯修补已很不够,尚需进行补强加固。
关键词:破损; 原因; 养护
Abstract: This paper discusses the causes of common diseases and road conservation programs, and strive to conservation through scientific methods, both to ensure the conservation of mass and can reach a reasonable restoration of normal function and bridge economy.
Key words: breakage; reason; conservation
1.沥青路面破损的表面状况和主要原因:
1.1沥青路面破损的表面状况:
沥青路面破损的表面状况有:拥包、裂缝、松散、麻面、坑槽、车辙搓板、波浪、脱皮、弹簧、翻浆、啃边、沉陷、泛油、等。搓板、波浪、拥包、车辙等现象在交叉口,停车站台处多有发生。路面裂缝有:线状、纵向、横向、反射、龟形等多种裂缝形式。
1.2沥青路面破损的主要原因:
1.2.1车辆的超限及超载造成路面的变形超出允许范围而破坏路基、路面。
1.2.2发生裂缝后,未及时修复,造成表面水通过裂缝渗入路基,形成路基受水破坏,或水游离于面,基层间造成沥表脱皮,加速沥青路面的损坏加重,甚至造成路面沉陷、弹簧、翻浆等病害。
1.2.3道路两侧平石发生沉陷、损坏等原因,未及时修复造成路面发生啃边等病害。
1.2.4基层强度、密实度不够,沥青混凝土厚薄不均,沥青混凝土用油量过大或矿料不足等原因造成搓板、波浪、弹簧、翻浆、裂缝、沉陷等破损病害。
2.人行道侧平石及附属设施的病害及形成原因
2.1人行道常见病害有坑槽、沉陷、高低差、板块翘动等。形成病害原因:
2.1.1人行道受雨水冲刷,嵌缝料流失造成板块的松动以及基层损坏造成沉陷、坑槽,板面出现高低不平等。
2.1.2在人行道上停放汽车,堆积重物造成。基础破坏引起道板损坏、高低不平。
2.2侧平石常见病害:侧平石沉陷、倾斜损坏等。形成病害原因:
2.2.1施工中侧平石的圬磅不牢固,造成沉陷、倾斜现象。
2.2.2在使用过程中因重型车辆撞击造成侧平石的沉陷、倾斜、破p。
2.2.3由于侧平石成品质量问题,使用一定时间后出现裂缝等。
3.研究:根据病害,研究发生病害的原因,研究最佳处理方案,要做到对症下药,加强初期维修,把病害控制在最小程度,努力用最少养护经费,达到最佳的养护效果。侧平石出现问题,及时调整、更换。沥青路面发现早期裂缝,分析裂缝产生原因,采用修路王对出现的裂缝及时进行修复,确保设施完好。
4.修补:及时修补、发现病害,及时修复、严防病害扩展,形成并发症。
4.1 沥青路面的养护维修
4.1.1沥青路面裂缝的养护维修
沥青路面的裂缝有多种形式,应根据产生的不同情况采取相应的养护措施。
对于轻微且无变形的裂缝,可在高温季节采用喷洒沥青,撒料压入的方法处理,或进行小面积封层;在低温潮湿季节可采用阳离子乳化沥青稀浆封层。或采用热再生修路王加热裂缝处沥青面层,软化后扒松,加入适量沥青,拌匀,整平,碾压密实。
由于基层收缩引起的反射裂缝以及面层的温度收缩裂缝,缝宽在6毫米以内的可将缝隙刷干净、清除尘土后采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料的方法进行封堵;缝宽大于6毫米的,应剔除缝内杂物和松动的缝隙边缘,或沿裂缝开槽后进行清除砂粒式或细粒式热拌沥青混合料填充、捣实,并用烙铁封口,随即撒砂、扫匀,也可采用乳化沥青混合料封填。
对于大面积的网裂、龟裂,如因基层、土基的原因所引起的,应分析原因先处理土基或补强基层后再修复面层;如为面层老化或沥青性能不良的原因所引起的,经技术经济比较,可选用以下方法处治:
(1)层铺法或拌和法加铺沥青混合料上封层,或先铺设土工布后再加铺沥青混合料上封层,以防止裂缝的反射。
(2)乳化沥青稀浆封层。
(3)沥青薄层罩面。
使用土工织物时,先用70%的聚合物改性乳化沥青喷洒粘层油,用量一般为1.0~1.2千克/平方米,随即摊铺土工织物并用胶轮压路机碾压紧贴,然后铺筑沥青封层。土工织物也可用作路面补强的措施。在这种情况下,土工织物的铺设主要起加筋作用,因此应采用抗强度高、耐高温(其上热铺沥青面层)的聚酯加筋网格。为保证新旧沥青层的整体强度,加筋网格上铺筑的面层总厚度一般不得小于5厘米。
4.1.2沉陷的养护维修
道路通车后,路面出现不均匀沉陷(如桥头引道沉陷严重)影响行车安全。为消除事故隐患,增加行车舒适感,提高道路服务水平,必须及时组织维修。维修一般采用加铺沥青层的方法,其设计及施工工艺如下:
(1)沉陷处理的设计:
当沉陷范围较大,需要部分路段进行维修处理时,为使修补后路面强度、纵横断面线形尽可能符合高速公路的要求,一般应进行设计。设计时一般考虑采用如下原则:
a.对全路面进行沉陷处理时,可根据各路段沉陷情况不同,采用不同的设计标准;
b.沉陷处理后的路面原则上按原路面设计标准要求恢复;
c.首先应主要考虑纵断面标高的调整,再兼顾横段面的调整;
d.为保证维修后的路面性能与原有结构一致,维修加铺的各层 均按原有路面结构设计层处理。
(2)沉陷处理的施工工艺:
a.准备工作 包括机具、材料准备,以及交通组织安排等。
b.测量放样 按施工要求,在施工区域内给出各点的原地面标高和设计标高,放置临时样桩。
c.铣刨与清扫 按施工方格网标注的标高,对施工区域铺筑厚度不足4厘米的部位以及横缝接茬处用铣刨机进行铣刨, 铣刨至厚4厘米。铣刨铣刨部位形状应做成矩形,槽壁垂直,纵横边线与路中线平行或垂直。铣刨后及时清除废料,清扫尘土,并装车运走。
d.喷洒粘层油 在施工区域内均匀喷洒乳化沥青粘层油,槽壁可用油刷涂。
e.摊铺 当面积较小时,可采用人工摊铺;当沉陷处范围较大时,一般要求采用沥青摊铺机摊铺。
f.碾压 按照施工技术规范要求,保证新加铺层拘95%以上的密实度。
g.质量控制与检查 应设有专职施工质量检查员,认真按各工序要求检查施工质量,做好检查记录,准确测量来料温度、摊铺温度、碾压前及碾压后终了温度,严格控制混合料质量。在摊铺过程中,测量人员随时用水准仪检查各点虚铺高度,以确保其设计标高,并随时用3米直尺检查路面平整度,用挖取试样的方法测定其压实度,确保工程质量。
4.1.3车辙的养护维修
一般可采用r青混合料覆盖车辙并加铺沥青混合料薄层罩面的方法。如条件许可时,可用加热切割法铣刨或切削,然后参照沉陷处理的方法进行车辙部分的维修。
4.1.4坑槽的养护维修
路面坑槽尽量采用热拌沥青混合料修补。
修补作业具体做法如下:
(1)用切割机切除坑槽四边损坏部分;
(2)在修补范围内洒沥青粘层油;
(3)摊铺沥青混合料;
(4)整平、压实。
4.1.5路面拥包的维修
(1)属基层原因引起的、较严重的拥包,用挖补法先处理基层,然后再做面层。
(2)由面层引起的、较严重的拥包,在气温较高时,可用加热罩(器)烘烤发软后铲除,而后找补平顺,夯实后用烙铁烙平;或用铣刨机刨除拥包后再做面层。
(3)较轻微的拥包,已趋稳定,可在高温时直接铲除。
4.1.6路面波浪(搓板)的维修
(1) 基层强度不足或稳定性差,挖除面层作补强后,再补面层。
(2) 如面层与基层中间有夹层,应揭去面层,清除不稳定夹层,再将面层料掺加适当材料,炒拌后重铺面层。
(3) 小面积波浪,可在波谷内填补沥青混合料,找平处治,起伏较大的,铲除波峰部分进行重铺。
总之,道路破损后要根据实际情况及时养护维修以确保道路完好率,保证通行安全。
关键词:公路;沥青混凝土;路面;裂缝;防范;
中图分类号: X734 文献标识码: A 文章编号:
1、引言
随着社会的发展,公路发挥出了巨大的作用。但是由于受到设计及施工因素的影响,使得公路沥青混凝土路面很容易出现一些裂缝,这些裂缝不仅使道路使用寿命受到影响,还会威胁到行车的安全。基于此,本文关于这方面的研究具有很强的实践指导作用。
2、公路沥青混凝土路面裂缝的分类
(1)路面横向裂缝
在沥青混凝土路面裂缝中,最为常见的是横向裂缝,这种裂缝和道路中心线呈垂直关系,而且间隔也随着时间变大,其中,半刚性基层放射裂缝属于最为常见横向裂缝,此外还有沥青层面温缩裂缝也属于横向裂缝,大概占到10%的比例。对于半刚性反射裂缝来说,其幅度比较大,会贯穿整个车道及超车道,如果不能够对其进行及时的处理,会导致裂缝逐渐变大,进而使得重车通行到出现坑洞或者破损。另外,半刚性反射裂缝如果处于填挖交界位置,则会形成两到三条严重横向贯穿裂缝集中的问题,此类裂缝属于因路基不均匀沉降所形成的反射裂缝,处理的难度极大。对于温缩裂缝来说,其主要的表现在于裂缝程度比较低,一般冬天才能发现,另外,在芯样方面看,此类裂缝主要是从上到下的,不论是纵向还是横向都不会将整个面层贯穿。
(2)纵向裂缝
一般来说,纵向裂缝往往和道路中心线呈平行方向,导致这类裂缝的原因在于地基不均匀沉降以及道路材料难以抵抗荷载。在公路施工过程中,前原地面以及地质情况往往存在着较大的不同,尤其在一些沿河沿山地段以及一些交通较为复杂的地段,纵向裂缝更为常见。
(3)龟裂
一般在路面局部区域内会出现龟裂,龟文状的交错裂缝,而且会有一些沉陷的问题,导致这种裂缝的主要原因在于重荷载作用下路面结构层存在着强度不足的问题。
3、裂缝的危害
在沥青路面上,如果不能够及时修补裂缝,则会不仅对路面行车的舒适性造成影响,还会加速道路的破损。具体来说,公路沥青混凝土路面裂缝主要的危害在于:首先,路面中的横向裂缝会降低路面的使用寿命,这是因为这一类裂缝在开始的时候虽然不会产生太大的影响,但是伴随着裂缝越来越大,在路面积水以及车荷载的影响下也会导致路面出现较大的坑洞,而且裂缝位置也会出现唧浆等现象,进而导致路面的破坏加速。
其次,对于一些严重的纵向裂缝来说,主要是因地基沉降所导致的,其裂缝表面会被沥青柔韧性掩盖,严重的时候半刚性裂缝宽度将大于10cm,而且会在裂缝位置存在凹陷甚至台阶,进而对行车舒适性造成严重的影响。
第三,龟裂以及一些其他细小裂缝在初期的时候不会对路面造成太大的影响,高温或者降雨这类不利气候的时候,则容易出现局部严重拥抱以及连片坑洞等问题,这也会在一定程度上影响路面的行车安全。基于此,我们应针对不同裂缝采取不同的修补措施。
4、沥青混凝土路面裂缝产生原因
(1)施工方面的原因
首先,在施工材料方面,沥青必须要满足各配比度的要求,而如果材质不好的话必然会对路面质量造成直接的影响,进而为日后的路面裂缝形成隐患,此外,在进行路面铺设的过程中,如果沥青融化过程长期处于高温状态,则也会导致沥青老化及挥发,进而使其粘结力下降,导致路面出现松散及网裂等问题。
其次,在施工过程中,如果路面平整度不符合要求也会导致裂缝。具体来说,在基层铺设的时候,对于自然土的选择不是很合理,土质含水量不达标,路基压实度不足,施工对于技术水平不达标等等都会使路基质量出现问题,进而对路面平整度产生影响,导致其难以承载车辆反复的碾压。
(2)设计方面原因
首先,由于面层材料太脆,使得行车荷载下其底面会出现比较大的应力,进而导致面层被拉裂为裂缝。具体来看,针对热拌沥青混凝土材料,主要使用了高稠度结合料,然后在高温加热之后使其和矿质混合料进行强制拌合,并进行趁热摊铺及碾压。在低温的情况下,虽然会提升强度,但是由于刚度也比较大,因此会使变形能力降低很多,在气温骤降的时候,面层材料会受到基层以及周边材料的约束,限制其自由收缩,进而引起更大的拉应力,而这种拉应力一旦大于材料的极限,面层就会出现开裂。
其次,如果面层和基层在刚度方面存在着较大的差距,则会导致面层底面形成很大的拉应变,进而导致裂缝的产生。
第三,半刚性基层由于收缩导致的横向裂缝反射到面层之后将会产生反射裂缝。在水泥稳定类基层上面进行沥青面层修筑的时候,如果材料存在着低温收缩或者干缩的问题,也会出现开裂,进而使面层产生反射裂缝。
5、防治措施
(1)设计方面
对当前的设计方案进行分析会发现,如果结构层的设计比较薄,则会使路面基层以及底基层很难符合行车荷载的要求,因此我们在设计方面可以提升沥青路面的强度及承载能力,尤其要注意大车辆对路基路面所产生的影响。比如,临陕汽车专用公路3+300~3+500段、津围公路以及广佛公路中出现的裂缝问题皆是由于设计过程中没有考虑到日后交通问题所引起的。
首先,设计半刚性路面的时候,要选择一些具有较好抗水性能、湿缩系数、干缩系数以及抗拉强度高的半刚性材料当做基层。其次,对于沥青面层,要使用松弛性能较好的优质沥青,如果缺乏优质沥青,则要采取一些能够对沥青性质进行改善的措施。第三,在确保稳定度的条件下,还要确保沥青面层使用密实性沥青混凝土。
(2)施工方面
施工质量低下是导致公路沥青混凝土路面出现裂缝的重要原因。在施工方面,我们要做好材料的选配,尤其是集料场要做到固定,选择1家到2 家可以确保施工进度的厂家供料,这对于保证材料级配有很大的帮助。另外,在施工方面,我们可以采取以下几个方面的措施:
首先,对半刚性基层施工碾压过程中的含水量进行严格的控制,具体来说,混合料含水量要不大于压实的最佳含水量。
其次,在碾压完成半刚性基层之后,要尽快做好养生工作,而且在养生结束后应及时的使用乳化沥青做透层或封层。
此外,沥青的选择非常重要,要保证沥青符合各种规范制度,尤其是沥青的延度指标等,都要做好把关工作。需要注意的是,北方施工场地最近几年有变暖的趋势,我们要在合理范围内选择低标号沥青。当然,对于透层油、粘层油沥青来说,要使用和沥青砼同一种的沥青。
(3)做好路面的养护、维修与预防
一般来说,道路建设中的投资是非常巨大的,而伴随着路网不断完善,我们必须要确保路面长期具有良好的使用性能,这样才能够使得这些大规模的投资获得效益。但是要想确保路面长期处于良好状态是非常难的,需要一个有效的养护维修支持系统来支持。基于此,做好养护及维修工作也是道路建设过程中的一项重要要求。从现状来看,人们往往会等到路面出现比较多损坏之后才会对其进行维修,针对一些处在良好状态下的路面则缺乏预防性养护措施。其实,真正的预防性养护属于周期性强制保养措施,并不是在路面出现损坏之后才可以进行。
一般来说,路面处于较为良好状态或者仅仅出现一些微小病害先兆的时候进行预防性养护是最为有利的,这种成本也是最低的。具体来看,在路面刚刚形成病害先兆的时候如果采取相应的养护措施则能够降低养护的费用,并减少我们的工作量。由此可见,对预防性养护进行充分的重视具有其经济意义。以案例来看,沪宁高速江苏段公路出现问题的一个很大原因就在于养护不及时,导致其出现纵横裂缝、坑槽、车辙以及泛油等问题。
实际的工作中,由于沥青路面质量不仅和施工单位有着极大的关系,还会涉及到设计的技术水平以及政府的行为,所以我们务必要重视沥青路面中的常见病害,并齐心协力,防止出现今年竣工明年返工的问题。
6、结语
本文对如何加强公路沥青混凝土路面裂缝的防范进行了分析,虽然具有一定实践指导作用,但是限于篇幅,还有很多内容尚未涉及,因此也希望各位同行能够加强这方面的学习和探索,共同提升公路沥青混凝土路面裂缝的防范水平。
参考文献
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关键词 :旧水泥混凝土路面,破损,修复,
广东省中山市临海工业园于2002年12月成立,2004年被国家科技部确定为国家火炬计划中山(临海)装备制造产业基地,园区内道路均为水泥混凝土路面,虽未达到设计年限, 但由于交通量剧增, 汽车轴载日益重型化或设计、施工等方面的原因,出现路面损坏、使用品质下降的情况,面临提高路面承载能力,优化投资环境的改造工作。
1.破损原因分析
根据调查数据分析混凝土路面损坏原因,不仅可以为以后的水泥混凝上路面设计、施工与养护提供经验,而且是确定水泥混凝土路面修复方案的重要依据。因此,必须充分做好调查,查明原因,以便采取针对性的处理方法。
(1)裂缝:产生的原因是重复荷载应力、翘曲应力及收缩应力等综合作用;水的浸人及过大的竖向位移的重复作用,使基层受到浸蚀产生脱空;土基和基层强度不够;接缝拉开后,丧失传荷能力,在板的周边产生过大的荷载应力;水泥质量差、不稳定。粗细集料质量差;施工操作不当,养生不好。
(2)角隅断裂:产生的主要原因是由于养护不力,地表水由接缝下渗后汇集在板下,使基层湿软,在车辆荷载作用下,板角应力集中,在板角处产生卿泥,板下被淘空,板角处被折断而产生角隅断裂。角隅断裂发生后,地表水下渗量增加,断裂的板下继续产生卿泥,使板角进一步断裂,显网状断裂;一板角呈网状断裂后,渗人相邻板块的地表水量增大,引起相邻板块在车辆荷载作用下产生卿泥,相继产生断裂和网裂破坏。
(3)边、角剥落:其原因是接缝落人坚硬的杂物,板在膨胀时产生了超应力,边缘被
硬物挤碎;重交通荷载的重复作用;传力杆设计或施工不当;接缝处混凝土强度低。
(4)错台:产生原因是混凝土板接缝处渗水造成不同程度的冲刷,接缝的传荷能力差,地基不均匀时,在车辆荷载的反复作用下产生不均匀沉陷就会逐渐形成错台;接缝设置两侧混凝土板施工高度不一或胀缝在施工中横板被振歪而形成两侧混凝土壁而不垂直,缝旁两块板在伸胀挤压过程中也会上下错开而形成错台。
(5)卿泥:产生的主要原因是填缝料损坏,雨水下渗和路面排水不良。
(6)表面裂纹与层状剥落:产生的原因是水灰比过大、过度抹面、养护不及时、用
盐化冰雪、冻融循环和集料质量低劣、水泥中的碱(氧化钠及氧化钾)于集料中的某些
特定矿物质发生碱硅反应等。
(7)坑洞:其原因是施工质量差或混凝土材料中夹带朽木、纸张和泥块等杂物;某些车辆的金属硬轮或掉落硬物的撞击。
(8)修补损坏:其主要原因是原有病害没有根治;修补质量差及交通荷载过大。
2 .旧路面处理方法
水泥混凝土路面在长期的使用过程中,不可避免地出现磨光、板块破损断裂、局部沉降、接缝破坏等各种病害。在对旧水泥混凝土路面进行沥青罩面改造工程中,必须先对原路面的病害进行处理。
2.1路面裂缝
(1)将原水泥混凝上路面的横缝、纵缝进行扩缝处理,主要目的是将原缝内的积
土污物清理干净,此工序主要包括切缝、清缝、吹缝工作。深度小于5mm的裂缝,可将缝凿至5mm宽,深至无裂缝处的"V"字型,用压缩空气吹净缝内杂物,用改性环氧树脂灌缝;宽度大于5mm小于10mm的裂缝,将裂缝凿宽至2~3cm左右,深度≯2/3板厚,缝边垂直于混凝土板,用压缩空气吹净缝内杂物,用改性环氧砂浆灌缝。缝的深度要满足6cm,宽要保证5mm一8mrn。
(2)通过检验,缝的宽度及深度满足要求后,对缝进行灌油、灌石屑。用橡胶类改
性沥青进行填缝,石屑要清洗干净,灌注要均匀饱满,并高出地面5mm,使其经车碾压后增加密实度,已达到嵌挤紧密的效果。
(3)在缝的两侧路面上各撒一层石粉 (或用石灰水涂刷),防止灌填接缝材料时污染路面。
2 .2断裂及板块破损
对干破损面积不大,小于2/3的板块采用凿除损坏处补料的方法处理,关键是要控制好混凝上板的切除厚度及所换混凝土的质量;对于破损面超过2/3的混凝土板,因已没有修补价值,所以清除整块板,将原破碎的混凝土整块凿除干净后,采用水泥混凝土里掺加钢纤维以达到混凝土的防裂效果。
(1)对脱空水泥混凝土路面板的处理,施工前,先测相邻两板接缝处弯沉值(采用
5.4m长杆弯沉仪及相当于BZZ-100重型标准车)。当单点弯沉值达到20~40(1/100mm)且
同时出现高差>8mm的错台时,视为脱空,主要采用将旧板破碎,运走,清扫基层;用C15混凝土修复松散基层(如有松软的素淤泥块,还应挖坑切槽,直到坚实基层)。基层表面要平整,要具有一定的横坡坡度,然后重新浇筑C35混凝土。
(2)对有贯穿全板纵、横、斜向裂缝的混凝土板块,也按脱空板的方式处理,即破碎旧板―清运碎块―清扫基层―处理基层―浇C35混凝土新板―养生―开放临时交通。
(3)对有角隅断裂、接缝碎裂的处理办法为:围绕裂缝按一定长度和宽度用切割机切割成矩形,破碎清除碎块,目测基层,若基层板整体性差,则下挖基层,直到有整体性好的层面。然后用处治脱空板的方法,浇筑新混凝土,与周边路面接齐。
要减小混凝土板接缝、裂缝和板边的荷载所产生的压应力,一是加强接缝的传荷能力,将板上所承受的荷载传递给相邻板,从而降低板底应力,一般要求传荷系统达到75%可对横向接缝设置传力杆,纵向接缝设置拉筋;二是设置倾斜角度为1/6的斜缩缝,在行车方向路边为钝角,同一车轴上的两个车轮分别跨越接缝,作用在前后两块板上,这种作用方式减小了混凝土路面板的挠度和应力。
原水泥混凝土板的接缝应采用清缝机清缝,选用性能良好的密封材料机械嵌缝。破碎板用炮机破除,再以切割机或人工辅助修边整齐的办法施工。板完成破碎后,用挖掘机清理。
2.3错台
在接缝或裂缝处,缝两边的路面形成了台阶,其相对高差>0.5cm。对这种情况如果板块整体性好可机械磨平或用砂粒式沥青混凝上找平。如果是由于基础过软引起的错合,则用水泥灌浆抬高法或水泥灌浆处治基层后用中粒式沥青混凝土找平,磨平范围:高差
3结语