淺析公路工程路面接縫及處治措施

李志鵬+曹家丕

摘 要：水泥混凝土路面是一種剛度大、擴(kuò)散荷載強(qiáng)、穩(wěn)定性好的路面結(jié)構(gòu)，其路面的適用性非常強(qiáng)，加之具有材料的來源廣泛以及便于施工等優(yōu)點使水泥混凝土路面能夠較好的滿足現(xiàn)代化交通需要，然而對于水泥混凝土路面的接縫技術(shù)則是整個路面設(shè)計中的一個難題。一些研究表明，接縫不僅是水泥混凝土路面最易受損壞的部位，而且是發(fā)生唧泥、錯臺和斷角等病害的根源，極大的減少路面的正常使用壽命。接縫受損嚴(yán)重時，則會影響行車舒適性甚至危及行車安全。

關(guān)鍵詞：公路工程；路面接縫；處治措施

1 接縫常見病害及破損原因

1、接縫擠碎

接縫擠碎主要是指相近接縫在50厘米寬度的范圍內(nèi)，沒有產(chǎn)生整個板厚擴(kuò)展的裂縫，這種接縫碎裂深度最大值是板厚的一半， 其表面縱向延伸寬度可以達(dá)到3厘米到40 厘米之間 或出現(xiàn)混凝土分裂碎塊的現(xiàn)象。導(dǎo)致接縫擠碎現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因是用于脹縫填縫的材料質(zhì)量太差或者是填筑時沒有完全填滿，致使脹縫內(nèi)出現(xiàn)泥砂、碎石等堵塞接縫的現(xiàn)象，進(jìn)而對板塊熱膨脹造成極大阻礙作用，同時使應(yīng)力不斷集中最終導(dǎo)致脹裂板端現(xiàn)象的發(fā)生。

2、拱起

接縫拱起現(xiàn)象的出現(xiàn)主要是由于混凝土板在伸脹過程中產(chǎn)生的壓力比基層與混凝土板間的摩擦力大，但又比混凝土的抗壓強(qiáng)度小，在混凝土板的伸長作用下，位于填縫處相連的兩個混凝土板則會出現(xiàn)拱起現(xiàn)象。這種接縫病害問題產(chǎn)生的原因是因為沒有根據(jù)施工設(shè)計要求對脹縫寬度進(jìn)行科學(xué)有效施工，致使其寬度低于實際施工需求，或者是沒有清理干凈脹縫內(nèi)的混凝土及少量公路施工段的脹縫密度設(shè)置不足、養(yǎng)護(hù)不到位等因素，這些因素的大量存在都會嚴(yán)重影響混凝土板的伸縮功能，最終導(dǎo)致拱起現(xiàn)象在相近兩個混凝土板之間產(chǎn)生，極大降低公路工程行車的舒適度。

3、唧泥及板底脫空

在公路接縫施工中出現(xiàn)唧泥和板底脫空現(xiàn)象，十分常見，其形成原理為水泥混凝土板接縫、裂縫及邊緣下的基層細(xì)料內(nèi)有壓水滲入，進(jìn)而造成泥漿從接縫或板邊緣處擠出，致使脫空現(xiàn)象在板底面及基層頂面出現(xiàn)在公路部分路段內(nèi)。現(xiàn)階段唧泥及板底脫空現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因是因為接縫填縫內(nèi)的填筑材料失效造成的，在路面層下方的脫空地方水不斷下滲并在此積聚，導(dǎo)致沖刷基層材料現(xiàn)象的產(chǎn)生，由于接縫傳荷能力較差及經(jīng)過重載反復(fù)作用，致使接縫空隙內(nèi)形成有壓水，不斷對公路基層侵蝕，同時和沖刷基層內(nèi)得出的細(xì)料不斷攪拌形成懸液，進(jìn)而在接縫空隙口噴出，出現(xiàn)唧泥現(xiàn)象，甚至產(chǎn)生板底脫空問題。

4、錯臺

錯臺主要是指位于接縫處相近的兩個混凝土板垂直高度差大于8毫米的豎向相對位移。水泥混凝土路面接縫中錯臺問題產(chǎn)生的因素很多，主要原因有以下幾種：第一，如出現(xiàn)接縫板位于脹縫下部和上部縫隙沒有完全對齊的現(xiàn)象及沒有垂直脹縫等，在伸脹擠壓作用下縫旁二個混凝土板會出現(xiàn)上下錯動的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致錯臺現(xiàn)象的產(chǎn)生。第二，在接縫空隙內(nèi)水分會不斷滲入，這種情況的產(chǎn)生導(dǎo)致公路基層不斷軟化，在機(jī)械車輪運行過程中，有壓水導(dǎo)致施工材料的不斷侵蝕，致使施工材料在沖刷過程中發(fā)生改變，最終導(dǎo)致混凝土板底脫空現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2 水泥混凝土路面接縫施工工藝

1、清縫

在舊路面縱、橫縫中的砂石及其它污染物施工可以選用清縫機(jī)對其進(jìn)行徹底清理，在縫內(nèi)殘余瀝青或其他雜物清理難度大的情況下，可以選用的清理方法為鐵鏟或鐵絲，在清理接縫隙內(nèi)的塵土及其他污染物時，可以選用功率較大的高壓吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行清理，只有這樣才能保證徹底清理干凈縫隙壁及內(nèi)部并沒有粉塵現(xiàn)象的出現(xiàn)。選用新型專業(yè)的清、灌縫機(jī)進(jìn)行水泥混凝土路面清灌縫施工作業(yè)，選用的清縫機(jī)可以將其鋸片厚度控制在5毫米的范圍內(nèi)，清縫深度要大于3厘米，將填縫料的灌注深度控制在3厘米到4 厘米的范圍內(nèi)，在施工過程中不能采用人工進(jìn)行清縫、灌縫作業(yè)；灌縫、填縫施工原料可以選用路面專業(yè)的材料，不能選用普通瀝青或與普通瀝青摻合的施工材料。

當(dāng)水泥混凝土接縫中的縱、橫縫比較窄時，為確保施工質(zhì)量，施工企業(yè)應(yīng)選用切縫機(jī)進(jìn)行有效切割。必須將切縫寬度在4毫米至6毫米的范圍內(nèi)進(jìn)行有效控制， 在進(jìn)行切縫施工時必須嚴(yán)格控制其鋸片厚度，控制在2 毫米以下，在施工過程中可以先采用鋸片較薄的切縫機(jī)進(jìn)行鋸切施工，在達(dá)到一定深度后，再選用6毫米到8毫米之間的鋸片較厚或鋸片疊合的切縫機(jī)進(jìn)行接縫槽擴(kuò)寬作業(yè)，應(yīng)將接縫槽的深度控制在25毫米至30毫米的范圍內(nèi)，將其寬度控制在7毫米到10 毫米的范圍內(nèi)。在公路工程水泥混凝土接縫施工中必須對切縫機(jī)的鋸片厚度進(jìn)行嚴(yán)格控制并對用過的鋸片進(jìn)行及時更新，只有這樣才能最大限度地對接縫施工需求進(jìn)行滿足，同時達(dá)到符合接縫槽的寬度需求。現(xiàn)階段某些路段的水泥混凝土路面接縫槽寬度只有3毫米到5毫米之間， 這種情況下，填縫施工原料根本不能滿足施工設(shè)計深度地需求，無法達(dá)到水泥材料灌筑的根本目的，進(jìn)而導(dǎo)致水泥混凝土接縫內(nèi)出現(xiàn)脫落及老化現(xiàn)象，也根本無法對接縫或填縫施工技術(shù)的要求進(jìn)行充分滿足。

2、填縫料加熱

公路工程水泥混凝土接縫施工中填縫材料選用常溫聚氨酯等原料時，必須嚴(yán)格遵循施工規(guī)范的比例進(jìn)行施工材料用量的控制，并確保混合料攪拌的均勻性。如需對填縫采用進(jìn)行加溫時，必須按照加熱施工的規(guī)定，將其加熱到一定溫度，必須確保填縫材料在加熱過程完全融化，并進(jìn)行均勻攪拌，同時采用相應(yīng)措施對其進(jìn)行有效保溫。在公路接縫灌縫施工中選用水泥混凝土專業(yè)路面填縫材料進(jìn)行施工作業(yè)。

加熱填縫材料時可以選用瀝青加熱設(shè)備進(jìn)行高效施工，嚴(yán)格遵循施工規(guī)定對屬于加熱類型的填縫原料進(jìn)行充分熔化，這樣可以確保施工填縫采用具有較高的流動性能，在填縫采用加熱過程中，必須嚴(yán)格控制其溫度不能出現(xiàn)溫度太高及太低的情況，同時還要對其加熱時間進(jìn)行嚴(yán)格控制，不能加熱過久，這樣可以有效提高材料的流動性及防止材料老化現(xiàn)象地大量出現(xiàn)。加熱填縫材料的最高溫度要控制在180℃以下，并確保加熱填縫材料的質(zhì)量合格性及數(shù)量充足，這樣可以極大地縮短公路工程的施工的工期，加快施工進(jìn)度。在公路工程施工前必須將填縫材料中不易溶解的物質(zhì)利用濾網(wǎng)將其進(jìn)行徹底清理，此時才可以將符合施工標(biāo)準(zhǔn)的填縫材料在灌縫機(jī)儲備箱內(nèi)進(jìn)行有效注入。在加熱灌縫材料時還要預(yù)熱混凝土路面施工的灌縫機(jī)，等到灌縫機(jī)漏油嘴出油順暢并與施工規(guī)定的噴灑壓力相符合時，再進(jìn)行灌縫施工。

3、灌縫

將加熱后的填縫材料在灌縫槍或灌縫機(jī)的作用下順著接縫方向慢慢均勻地向路面縱、橫縫隙不斷灌入，填縫料澆灌必須以縫填滿為標(biāo)準(zhǔn)，不能出現(xiàn)太多或太少地現(xiàn)象，灌縫深度必須控制在3厘米以上。必須在路面干燥或路面板下無積水的情況下進(jìn)行灌縫作業(yè)，確保填料和縫壁的牢固性，這樣才不容易出現(xiàn)在高壓水的作用下產(chǎn)生剝離或擠出情況。在未固化前施工企業(yè)必須指派專人立刻清除干凈流到接縫兩邊面板縫隙外側(cè)的填縫材料， 確保接縫表面始終處于干凈的狀態(tài)，這樣可以有效避免對路面平整度造成極大影響。

3 結(jié)束語

綜上所述，水泥混凝土路面接縫是公路結(jié)構(gòu)中最薄弱的環(huán)節(jié)，目前我國大多數(shù)地區(qū)的水泥混凝土路面接縫普遍存在不同程度地破損現(xiàn)象，這種病害問題的出現(xiàn)，其影響因素很多，種類也不相同。基于此，為降低公路水泥混凝土路面病害情況發(fā)生的機(jī)率，施工企業(yè)必須高度重視接縫施工質(zhì)量問題，對其受力結(jié)構(gòu)及施工材料的性質(zhì)進(jìn)行充分分析，提高水泥混凝土路面接縫的技術(shù)水平，才能提高其施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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