劉煒成
(甘肅隴南公路分局徽縣公路管理段,甘肅 徽縣 742300)
雖然水泥混凝土路面具備耐用、強度高等優點,但是無論是在具體的設計、施工過程中,還是路面投入使用過程中,受到客觀、主觀各種因素的影響,路面會出現各類病害,如果不能及時的進行養護維修,病害將進一步蔓延和加劇,造成水泥混凝土路面使用性能的降低,影響行車的舒適性和安全性,并且加劇的病害會增加養護造價成本的投入。如果能夠根據病害的成因,進行預防性養護和及時維修處治,就能保證路面的使用壽命。
指水泥混凝土路面產生網裂、淺而細的發絲裂縫,多數是六角形花紋,深度在5~10mm 之間。
1.1.1 病害成因
地基處理原因:地基不均勻沉降。地基地質差別較大,由上部荷載對地基土產生較大壓力時,地基土干燥且壓實不均,由于壓縮性能不同引起沉降不均。目前初春季節地基凍脹剛剛恢復,基礎在凍層以上時,在低于零度的條件下,含水率較高的地基土因冰凍膨脹,一旦氣溫回升,凍土融化,如果地基處理不密實,地基極其容易出現下沉,從而導致地基結構性的破壞。
施工原因:混凝土澆筑后,表面沒有及時覆蓋,天氣炎熱或者大風情況下,表面游離水分蒸發過快,導致急劇收縮后開裂;混凝土在拌制時水灰比過大,導致模板與墊層過于干燥,吸水開裂。養護所采取的技術措施不得當,升溫降溫速度過快,使混凝土驟冷驟熱,結構內外溫度不均,而出現裂縫。
1.1.2 預防及養護措施
混凝土路面在澆筑后,應及時用潮濕的材料覆蓋,認真澆水進行養護,防止強風和暴曬;配制混凝土時,要嚴格控制水灰比和水泥用量,選擇合適的級配和含沙量;在澆筑混凝土路面時,將基層和模板澆水濕透,避免吸收混凝土中的水分。
在裂縫的表面涂抹水泥漿、環氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料,在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續開裂,采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布的方法,當混凝土表面裂縫數量較多,分布面較廣時,常采用增加一層水泥砂漿或細石混凝土整體面層的方法處理,同時整體面層內宜配置雙向鋼絲網。必要時應用注漿進行表面涂層處理,封閉裂縫。
裂縫分為橫向裂縫、縱向裂縫和斜向裂縫、網狀裂縫。不同的裂縫分別有不同的開裂走向,這類裂縫如果不及時進行養護處理,在行車壓力作用下,裂縫會貫穿板厚和整條路段。
1.2.1 病害成因
1)收縮應力及翹曲應力等綜合作用。其具體情況有高溫下澆筑混凝土,水泥水化速度快,水分蒸發快,使板面產生拉應力,溫度降低后,板底產生拉應力,溫度梯度作用使路面板翹曲變形;或嚴重失水,造成干縮縫;以及養護不及時、中斷,使頂面水分喪失快,收縮迅速,板底則水分喪失慢,收縮慢,導致翹曲產生裂縫等等。
2)未按規范要求切縫,切縫時間太遲、切縫深度不夠,導致混凝土收縮產生的實際拉應力大于混凝土的容許值,而在切縫附近開裂。
3)施工中單塊板長、寬度值未按設計和規范執行,選用不合理;對切縫不及時填充或填充材料選用不當,則雜物極易嵌入縫中,使接縫失去脹縮作用,致使路面板產生斷裂。小石子嵌入時,使接縫處板端應力集中,以致接縫附近的混凝土板擠裂。
4)由于基層存在問題造成裂縫。比如:土基或基層強度不足;;基層混合料拌和不均勻,強度差異大,產生不均勻沉降,導致混凝土路面板開裂;基層平整度不符合要求;軟弱基礎處理不好,基礎濕軟或碾壓不密實,導致混凝土路面脫空,開裂成縫。
5)使用質量不合格的原材料或混合料;不同性質的水泥或不同廠家的水泥混用;不同型號、規格、性能的拉桿鋼筋混用,使得縱橫向拉桿鋼筋直徑差異過大;等等。這些因素也是導致裂縫的重要原因。
1.2.2 預防及養護措施
夏季施工,必須避開高溫時間,這是防止裂縫和斷板的最有效的方法。對已完成的混凝土板面,應注意防止表面失水太快,形成干縮裂縫,一般都是采用及時灑水和覆蓋保水材料防止曝曬的形式來避免。防止冷收縮,特別在施工中突然遇到雷陣雨氣候的情況,應及時采取措施,對已形成強度的混凝土板應加快切縫進度,減少冷收縮裂縫的產生。更不要人為的造成溫差,要做好保溫保濕工作。根據不同情況,及時作好混凝土板面切縫工藝,并保證一定的切縫深度,使切縫部位足以釋放混凝土板內部產生的拉應力,不至于產生開裂現象。
對于輕微裂縫,裂縫有輕微剝落的,開鑿成深約5~7cm 的長方形凹槽,刷洗干凈后用快凝小石子砼填補。當裂縫發生在距切縫、施工縫或脹縫1 米內的,按條帶修補的形式,在1 米范圍內加以鑿除,并加設雙層Φ8mm 的補強鋼筋網,在鑿除要修補的混凝土板時,要用切割機切割出邊緣線,保持邊緣線的整齊。切割范圍內的混凝土板要鑿毛,并清除松動的混凝土碎塊及表面塵土,后對基層進行修整、補平、灑水濕潤,再澆筑與原來混凝土標號相同的水泥混凝土,振搗密實均勻,再用抹光機修平,壓紋機壓紋。
對超過切縫、施工縫或脹縫1 米以上的裂縫,按整塊混凝土板全部鑿除,根據需要對基層進行修補,對松散的基層料挖除,并用素混凝土進行填補,填補后用振動板振實,對在板兩側振實不到的地方要用人工夯實,并加上一層Φ8mm 的補強鋼筋網,再澆筑與原水泥混凝土相同標號的混凝土,振搗密實均勻,再用抹光機修平,壓紋機壓紋。
混凝土路面在接縫處出現上拱,嚴重時開裂破碎的現象。
1.3.1 病害成因
脹縫被砂、石等雜物堵塞,使水泥混凝土版面伸脹受阻;脹縫設置的傳力桿水平、垂直方向的偏差大,也會造成板面伸脹受阻,導致拱脹;在路面彎道、陡坡處,或者在路面面板較薄處,長脹縫的混凝土板發生縱向失穩后,容易引起拱脹。另外,脹縫拱脹還與施工季節、基層與版面的摩擦阻力、基層材料有關系。
1.3.2 預防及養護措施
脹縫的填縫料必須符合規范要求,施工時嚴格操作,防止異物進入脹縫,保證應有的間隙距離,傳力桿的設置要正確定位,水平、垂直方向偏差應該小于3mm,施工過程中要防止傳力桿的移動,并且要保證傳力桿端部的空隙,以利熱脹。
如果出現脹縫拱起,可以用鋸切除寬度1m 的拱起部分,全深度切割、挖除,重新鋪設同等厚度和強度的鋼筋混凝土板;如果基層不穩定產生烘托,可以根據實際情況,置換基層的不穩定材料,再用同厚度和強度的混凝土搗實平整。
水泥混凝土路面病害成因,不僅與設計、施工材料等路面形成前的環節有關,而且與路面形成的使用、養護等聯系緊密。最佳的防治在建設階段,最好的治理方法就是防范于未然,建設人民的“放心路”。
[1]滕春華.水泥混凝土路面的病害分析與處治對策的探討[J].今日科苑,2009,06.
[2]曹春香.水泥混凝土路面的病害分析與處治對策探討[J].黑龍江科技信息,2009,22.
[3]徐婧.淺析水泥混凝土路面的危害原因及修補[J].電大理工,2009,02.