【摘要】隨著國民經濟的發展和城鄉道路建設進程的加快,人們對道路的要求越來越高,而水泥混凝土作為路面的重要型式之一,得到了廣泛的應用。水泥混凝土路面具有強度高、經久耐用、養護費用低等優點。然而,就水泥混凝土路面使用狀況而言,仍存在許多問題。如路面的平整度和舒適性較差,路面出現一些早期病害等問題,嚴重影響了公路的使用質量。為此,要通過科學的養護和維修延長公路的使用壽命,充分發揮它的社會效益,實現最佳的運行狀態。本文就如何做好水泥混凝土路面的養護和維修進行如下探討。
【關鍵詞】水泥混凝土路面;養護;維修;
一、常見病害
水泥混凝土路面的使用性能在行車和自然因素的作用下不斷下降,直至產生病害,主要病害形式有接縫損壞和板損壞兩種類型。
1、接縫病害
(1)、擠碎。出現于橫向接縫(主要是脹縫)兩側,這是由于脹縫內的滑動傳力桿功能失效,或接縫內落入堅硬的雜物等原因,阻礙了板的伸長,使板塊受到較高的擠壓應力,導致板塊發生剪切擠碎。
(2)錯臺:接縫兩側路面板塊在伸脹擠壓過程中,會上下錯開而形成錯臺,地面水沿裂口滲入而使基層軟化,會加劇錯臺的產生。當交通量或基層承載力在橫向各幅板上分布不均勻時,各幅板沉降不一致,也會產生錯臺現象。
(3)拱起:混凝土面板在受熱膨脹受阻時,某一接縫兩側的板會突然向上拱起。這是由于板收縮時縫隙張開,填縫料失效,使板在膨脹時產生較大的熱壓應力。
(4)填縫料脫落:在板的脹縮作用下,填縫料會被擠出,被車輪帶走。
2、面板病害
混凝土板的病害主要是裂縫、斷裂、板表面麻孔、表面脫皮等,其原因如下:
(1)由于材料和施工質量不良,混凝土的抗折抗壓強度未達到設計要求。
(2)板的平面尺寸太大,使溫度翹曲應力過大,當板收縮時,它與基礎間產生的摩擦力阻止收縮而使板底產生拉應力,在重復荷載作用下,產生疲勞而發生斷板和裂縫。
(3)基層強度不夠或不均勻,過量的塑性變形使得板底脫空失去支撐。
二、路面養護
水泥混凝土路面比瀝青路面使用年限更長,但是一旦養護不及時,出現路面病害,就會迅速發育。因此預防性養護非常重要,出現病害后應當及時處治。
(1)保持路面排水暢通,尤其是路面積水應該迅速排除,完善邊溝、涵洞等排水設置。
(2)嚴格超限超載措施,禁止超載車輛通行。
(3)堅持例行路面檢查,保證病害及時得到修補。特別是春融期間,注意清除雪水,以防水分滲入基層導致翻漿。
三、路面維修
1、裂縫維修
對于寬度小于3mm的輕微裂縫,可采用擴縫灌漿法,順著裂縫擴展為1.5-2cm的溝槽,槽身可根據裂縫寬度確定,最大深度不得超過2/3板厚,清除混凝土碎屑后灌入填縫材料,待材料固化達到通車強度后,即可放開交通。
2、擠碎處理
當接縫擠碎面積不大,只有1-3cm的啃邊時,可清除接縫中的雜物,然后用瀝青混凝土補平。當面積較大時應全尺寸開挖后修補。
3、接縫維修
接縫是混凝土路面的薄弱部位,一旦填縫料老化損壞,要立即更換填縫料,以避免地表水的侵入。目前,國內填縫料種類較多,有聚胺酯類和瀝青膠類,而低等級公路以瀝青灌縫為主,一般使用2-3年材料會自然老化松脫,應及時補灌。填縫料的修復方法比較簡單,主要是將舊的填縫料清理干凈,重新灌入新填縫料,可用壓縮空氣清除接縫中的雜屑,填縫料更換宜選在春秋兩季,或者在氣候干燥的時節進行。
4、孔洞維修
孔洞、坑槽主要是由于混凝土材料中夾帶木塊、泥塊等雜物所致。其修補應當根據不同情況采用相應措施,對于單個坑洞,應清除洞內雜物,用水泥砂漿等材料填充,達到平整密實。對較多坑洞連成一片的,應采取薄層修補方法進行修補。低等級公路面積較大且深度在3cm以內的成片坑洞,可用瀝青混凝土進行修補。
5、錯臺處治
如果錯臺是由于水從接縫處或裂縫處浸入,導致基層的細粒料冒出,板底形成空隙引起的,處理方法是向混凝土面板下注入水泥漿加以固定,或者翻修路面板。如果水泥泥凝土路面與橋涵構造物的連接處形成錯臺,應填充瀝青混合料加以固定。
6、大面積磨耗的處理
由于水泥混凝土路面施工質量差,或混合料配比不合理等原因,在行車荷裁作用下,可使水泥混凝土路面板表面磨損而變得光滑,容易產生滑溜交通事故。當水泥混凝土路面表面磨損、剝落面積較大時,可用堅硬石料進行瀝青表面處治。粘層油應用較稠的瀝青,用量應稍多,以防剝落。對已磨光的路面,可鋪設防滑瀝青砂封層,或者用割槽機將路面切縫,以恢復抗滑力。
7、板邊板角修補
對面板邊輕微剝落修補時,應將剝離的表面清理干凈,用瀝青混合料或接縫材料修補平整。對板邊嚴重剝落的修補,應對剝落部分采用全深度切割后修補。
8、路面拱起修補
首先拆除因拱起而破壞的水泥混凝土板,重新修建基層和水泥混凝土路面。為了能盡快的開放交通,在澆筑混凝土時加入早凝劑,基層可采用低標號混凝土。另外,在施工中,應去掉面層與基層之間的石粉和沙找平層,加大面層與基層之間的摩擦力,可大大減少拱起。
9、沉陷修補
沉陷處理應采用完善排水設施,采用頂升面板的辦法修補,頂升前需測量下沉板的下沉量,求出升起值。然后在混凝土面板上鉆洞,孔深應略大于板厚2cm,用千斤頂升起面板后在空洞注入水泥砂漿,每灌一孔后隨即用木楔堵塞,壓漿全部完畢后拔出木楔,用高強度水泥砂漿堵孔。壓漿材料的強度達后放開交通。
10、唧泥處理
水泥混凝土路面唧泥病害,可采用壓漿法處理,對面板進行壓漿處理后,應對接縫及時灌縫。唧泥主要是由于排水不暢產生,處理后需設置排水設施,且路面、路肩在處理后應保持設計橫坡,并鋪設硬路肩,設置縱向積水管和橫向出水管。
11、加鋪瀝青層修復
當水泥混凝土路面整條路面出現大面積的裂縫、磨損、露骨,應采取鋪設瀝青磨耗層修補。其施工要點為:
(1)處理破碎板塊:將路面嚴重破碎板、嚴重裂縫等板塊挖除,用早強混凝土或早強鋼筋混凝土進行修補至與原路面齊平。
(2)提高路面防水能力:對所有縮縫、縱縫、裂縫清縫后,用填縫料灌縫。然后在原混凝土路面上加鋪玻璃柵纖維隔離層或加鋪1.5~2.5cm瀝青混和料隔離層,不做隔離層的應灑布粘層油,以減少路表水下滲并提高加鋪層與原路面的結合能力。
(3)加鋪瀝青層:在隔離層上加鋪瀝青混凝土面層,厚度4-6cm為宜,采用熱穩定性較好中粒式瀝青混凝土。
12、翻修
當水泥混凝土路面達到一定使用年限而出現大面積的破損,或裂縫分布遍及全板而嚴重影響正常通車時,應根據具體情況進行全面翻修或部分翻修處理。全面翻修時應進行路面厚度和結構設計,局部翻修時通常采取與原路面設計相同的面層厚度,基層可采用低標號混凝土以便于施工。
結語
為行駛的車輛和行人提供良好的環境及優質的服務是我們修建公路的宗旨,水泥混凝土路面保證安全、快速、暢通和舒適是達到服務宗旨的質量前提。因此,加強對路面的養護與維修是擺在公路建設者面前的重要任務。科學及時的維修與養護既能保證公路正常運行,同時也能提高公路的使用質量和使用壽命。
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作者簡介:楊旭斌(1981-),男,陜西省榆林市,助理工程師,單位:陜西省榆林公路管理局,主要從事公路改擴建,道路養護工作。