论文部分内容阅读
摘要 本文通过对常见水泥混凝土路面病害的归纳,对其原因作了分析,据此有针对性地采取了修补治理措施,提出了今后的预防保证措施,以确保水泥混凝土路面的施工质量。
关键词水泥混凝土路面;病害;防治
中图分类号 U4文献标识码A文章编号1673-9671-(2009)111-0056-01
随着水泥混凝土路面施工技术的不断完善,水泥混凝土路面发展的速度较快,在技术上、经济上也将显示出明显的优势,然而由于水泥混凝土自身的低韧性,随温度、湿度变化而变形大,以及需设置接缝等缺点,特别是由于地质,气候等自然环境多变的影响,加上混凝土路面设计标准不高和建设者们对路基、路面施工技术的认识不高,工程质量监管机制不完善,养护管理不到位等原因,不少路段竣工交付前就出现断裂、掉角、脱皮等病害,为此,本文针对水泥混凝土路面的常见病害进行分析,找出其产生的原因,并采取有效的预防措施。
1 水泥混凝土路面常见病害及原因
1.1水泥混凝土板损坏
1.1.1纵向裂缝;纵向裂缝通常出现在高填方,半填半挖、填挖交界及软土地基路段,主要是由于路基横向不均沉降或板下的不均匀支撑造成的,特别是当路堤从局部洼地通过时,如果路堤两侧没有有效排水设施,路堤两侧就会产生积水,积水除向地基渗透外还能渗入路堤下部。
1.1.2横斜向裂缝;路面横、斜向裂缝通常发生在⑴填挖相交断面;⑵新老路基交接处;⑶土基密度不同部位;⑷桥涵通道等构造物和路基连接处;⑸软弱地基。
其原因⑴土基强度不够或不均匀;⑵混凝土浇注后;缝切割较晚,因板底各断面磨擦系数不等,很可能在没割缝前出现混板收缩,拉应力和温度应力集中,并超过当时混凝土的抗拉应力;⑶春秋两季施工的混凝土路面,白天与晚上的温差较大,一般在7-8℃,最大可达12℃.因温度的影响产生较大的翘曲应力;⑷现在所修的水泥混凝土路面,所用水泥全部采用建筑指标,只能采用外加剂进行缓凝,其材料指标不稳定;⑸施工时两车料相接处没有特别注意,振捣不密实蜂窝较多,而形成一个强度薄弱的横断面也容易出现裂缝;⑹当路线纵坡超过20﹪时,应采用上坡为施工前进方向,下坡施工因塌落度原因也会出现裂缝;⑺施工中因养生不及时出现较小缩裂缝。
1.1.3掉角;由于胀、缩缝或施工缝填料选择不当,或填缝料失效造成路表水沿缝隙下渗,当基层排水不畅,或基层材料细料过多、材料耐冲刷性较差时,在车辆荷载反复作用下,真空吸力就会使扳角处产生唧泥,板下被冲刷掏空,造成板角应力集中从而导致路面板出现掉角。
1.1.4磨耗层局部脱落;磨耗层局部脱落,出现露骨麻面现象,其原因⑴坚硬物等在路面上撞击、摩擦路面而形成破损。⑵施工中,因缓凝剂级配不合理或指标不稳定,造成成型时间超过了初凝时间,造成面层强度损失。⑶在施工中,振捣过后混凝土板不够厚度,为了省事只拌砂浆找平,或用推擀的方法找平,从而形成一层砂浆层,不仅造成表面水灰比不均匀出现网裂,甚至出现脱皮,露骨,如水泥稳定性能差一些,容易出现麻面现象。
1.2接缝破损
接缝是水泥混凝土路面的薄弱环节,出现病害的机率大、类型多,主要病害现象包括:接缝挤碎、拱起、板底脱空和脱落等。
1.2.1接缝挤碎:接缝挤碎是指邻近接缝或裂缝约50cm宽度范围内,出现未扩展整个板厚的裂缝或者混凝土分裂碎块,接缝挤碎主要是由于接缝施工不当或者因填缝料剥落、挤出、老化,接缝被硬石子阻塞,当混凝土伸胀时,混凝土板的上部产生集中压实力,在超过混凝土的抗剪强度时,板即发生剪切挤碎。接缝处两端混凝土强度不一致,由于传力杆的作用,同样会造成混凝土板破碎现象。此外,板边混凝土振捣不密度,强度降低,或者接缝中渗入水后,导致基层,路基软弱和唧泥,造成沿接缝边缘处板底小范围的脱落,在行车荷载反复作用下,也会导致接缝出现碎裂。
1.2.2拱起:明显。收缩时,因接缝填缝料失效,板缝就会掉进土或石子,加上养护不及时清扫,年复一年的热胀冷缩,板缝一年年加宽,导致混凝土板伸胀时产生的压力大于基层与混凝土板间的摩擦力,但未超过混凝土的抗压强度时,由于板的伸长,在真缝处相邻,两板就会向上拱起。
1.2.3板底脱空:板底脱空病害是指板接裂缝或边缘下的基层细料被渗入并滞在板底的有压水从缝中或边缘处唧出,并由此造成板底面与基层顶面出现局部范围脱空。公路排水系统不完善如路面横坡设置不当或路基排水不畅时,路基、路面被水浸泡时会使路面产生唧泥现象,进而出现板底脱空;另外由于基层材料局部松散,路基土压实不均匀或基底不均匀沉降同样会导致底板出现脱空。
2 水泥混凝土常见病害的预防措施
2.1设计方面
我国在水泥混凝土路面的设计计算理论中,尽管考虑了温度疲劳应力等因素。但设计的板厚依然较薄,难于承受巨大的冲击破坏动能。另外,现在超载车辆多也造成了路面破坏。为此在水泥混凝土路面设计中,应该充分考虑冲击动荷载对路面的作用,适当提高技术标准和设计厚度,以适应我国公路不断增长的交通量的需要。
2.2材料与施工方面
合理地选择原材料,严格控制材料质量是实现优质水泥砼路面设计和使用要求的前提,科学地进行混凝土配合比设计,生产稳定、均匀的混凝土是保证水泥砼路面质量的关键;使用机械施工方式是解决好水泥砼路面面板质量的有利措施。
基层施工时,将基层材料集中进行厂拌,有条件的采用摊铺机进行摊铺,待基层整平压实后,严格进行养生,防止基层出现干缩或温缩裂缝。为减少路基土的压实变形,必须认真进行压实,特别是要加强路堤边部碾压,使路堤横向的密度尽可能均匀;也不要将两种材料性质差异甚大的路堤相接,而需要设置一个不太长的过渡段,在桥头或其它构造物与一般路堤相接处,应进行加载,甚至超载预压加快地基沉降。
2.3施工人员及施工管理
工程质量的形成受到所有参加工程项目施工的人员共同作用,他们是形成工程质量的主要因素。因此要控制施工质量,就要提高他们的素质,优选施工人员。道路工程施工应建立严密的质量保证体系和质量责任制,建设单位、监理公司、承包商应明确各自的责任,各司其责,共同把好质量关。制定具体的质量保证计划和攻关措施,还要经常抽检混凝土强度。
2.4养护方面
水泥砼路面养护工作必须贯彻“预防为主、防治结合”方针,根据路面的实际情况和具体条件,以及水文、地质、气候、交通和公路等级情况,采取预防性和经常性的保养和相应修补,确保路面处于良好状况,保障行车安全、舒适、畅通。水泥砼路面的特点是在养护良好的长期保持下使用年限比其它路面长,可一旦开始破损,将会迅速发展,因此,必须作好预防性、经常性养护。公路养护管理部门,除了日常的养护工作外,应定时进行路面状况调查,及时制定养护工作计划,确定养护内容,规范养护工作,提高养护队伍素质和机械化的水平,确保公路养护的质量。此外,还应加强路政政的管理,严格控制超载车辆的行驶
水泥混凝土路面病害成因,不仅与设计、施工材料等路面形成前的环节有关,而且与路面形成的使用、养护等联系紧密。最佳的防治在施工阶段,在施工过程中科学管理,质量层层把关,一定地对每一个环节认真负责处理施工,最大限度地减少路面病害的发生率。
关键词水泥混凝土路面;病害;防治
中图分类号 U4文献标识码A文章编号1673-9671-(2009)111-0056-01
随着水泥混凝土路面施工技术的不断完善,水泥混凝土路面发展的速度较快,在技术上、经济上也将显示出明显的优势,然而由于水泥混凝土自身的低韧性,随温度、湿度变化而变形大,以及需设置接缝等缺点,特别是由于地质,气候等自然环境多变的影响,加上混凝土路面设计标准不高和建设者们对路基、路面施工技术的认识不高,工程质量监管机制不完善,养护管理不到位等原因,不少路段竣工交付前就出现断裂、掉角、脱皮等病害,为此,本文针对水泥混凝土路面的常见病害进行分析,找出其产生的原因,并采取有效的预防措施。
1 水泥混凝土路面常见病害及原因
1.1水泥混凝土板损坏
1.1.1纵向裂缝;纵向裂缝通常出现在高填方,半填半挖、填挖交界及软土地基路段,主要是由于路基横向不均沉降或板下的不均匀支撑造成的,特别是当路堤从局部洼地通过时,如果路堤两侧没有有效排水设施,路堤两侧就会产生积水,积水除向地基渗透外还能渗入路堤下部。
1.1.2横斜向裂缝;路面横、斜向裂缝通常发生在⑴填挖相交断面;⑵新老路基交接处;⑶土基密度不同部位;⑷桥涵通道等构造物和路基连接处;⑸软弱地基。
其原因⑴土基强度不够或不均匀;⑵混凝土浇注后;缝切割较晚,因板底各断面磨擦系数不等,很可能在没割缝前出现混板收缩,拉应力和温度应力集中,并超过当时混凝土的抗拉应力;⑶春秋两季施工的混凝土路面,白天与晚上的温差较大,一般在7-8℃,最大可达12℃.因温度的影响产生较大的翘曲应力;⑷现在所修的水泥混凝土路面,所用水泥全部采用建筑指标,只能采用外加剂进行缓凝,其材料指标不稳定;⑸施工时两车料相接处没有特别注意,振捣不密实蜂窝较多,而形成一个强度薄弱的横断面也容易出现裂缝;⑹当路线纵坡超过20﹪时,应采用上坡为施工前进方向,下坡施工因塌落度原因也会出现裂缝;⑺施工中因养生不及时出现较小缩裂缝。
1.1.3掉角;由于胀、缩缝或施工缝填料选择不当,或填缝料失效造成路表水沿缝隙下渗,当基层排水不畅,或基层材料细料过多、材料耐冲刷性较差时,在车辆荷载反复作用下,真空吸力就会使扳角处产生唧泥,板下被冲刷掏空,造成板角应力集中从而导致路面板出现掉角。
1.1.4磨耗层局部脱落;磨耗层局部脱落,出现露骨麻面现象,其原因⑴坚硬物等在路面上撞击、摩擦路面而形成破损。⑵施工中,因缓凝剂级配不合理或指标不稳定,造成成型时间超过了初凝时间,造成面层强度损失。⑶在施工中,振捣过后混凝土板不够厚度,为了省事只拌砂浆找平,或用推擀的方法找平,从而形成一层砂浆层,不仅造成表面水灰比不均匀出现网裂,甚至出现脱皮,露骨,如水泥稳定性能差一些,容易出现麻面现象。
1.2接缝破损
接缝是水泥混凝土路面的薄弱环节,出现病害的机率大、类型多,主要病害现象包括:接缝挤碎、拱起、板底脱空和脱落等。
1.2.1接缝挤碎:接缝挤碎是指邻近接缝或裂缝约50cm宽度范围内,出现未扩展整个板厚的裂缝或者混凝土分裂碎块,接缝挤碎主要是由于接缝施工不当或者因填缝料剥落、挤出、老化,接缝被硬石子阻塞,当混凝土伸胀时,混凝土板的上部产生集中压实力,在超过混凝土的抗剪强度时,板即发生剪切挤碎。接缝处两端混凝土强度不一致,由于传力杆的作用,同样会造成混凝土板破碎现象。此外,板边混凝土振捣不密度,强度降低,或者接缝中渗入水后,导致基层,路基软弱和唧泥,造成沿接缝边缘处板底小范围的脱落,在行车荷载反复作用下,也会导致接缝出现碎裂。
1.2.2拱起:明显。收缩时,因接缝填缝料失效,板缝就会掉进土或石子,加上养护不及时清扫,年复一年的热胀冷缩,板缝一年年加宽,导致混凝土板伸胀时产生的压力大于基层与混凝土板间的摩擦力,但未超过混凝土的抗压强度时,由于板的伸长,在真缝处相邻,两板就会向上拱起。
1.2.3板底脱空:板底脱空病害是指板接裂缝或边缘下的基层细料被渗入并滞在板底的有压水从缝中或边缘处唧出,并由此造成板底面与基层顶面出现局部范围脱空。公路排水系统不完善如路面横坡设置不当或路基排水不畅时,路基、路面被水浸泡时会使路面产生唧泥现象,进而出现板底脱空;另外由于基层材料局部松散,路基土压实不均匀或基底不均匀沉降同样会导致底板出现脱空。
2 水泥混凝土常见病害的预防措施
2.1设计方面
我国在水泥混凝土路面的设计计算理论中,尽管考虑了温度疲劳应力等因素。但设计的板厚依然较薄,难于承受巨大的冲击破坏动能。另外,现在超载车辆多也造成了路面破坏。为此在水泥混凝土路面设计中,应该充分考虑冲击动荷载对路面的作用,适当提高技术标准和设计厚度,以适应我国公路不断增长的交通量的需要。
2.2材料与施工方面
合理地选择原材料,严格控制材料质量是实现优质水泥砼路面设计和使用要求的前提,科学地进行混凝土配合比设计,生产稳定、均匀的混凝土是保证水泥砼路面质量的关键;使用机械施工方式是解决好水泥砼路面面板质量的有利措施。
基层施工时,将基层材料集中进行厂拌,有条件的采用摊铺机进行摊铺,待基层整平压实后,严格进行养生,防止基层出现干缩或温缩裂缝。为减少路基土的压实变形,必须认真进行压实,特别是要加强路堤边部碾压,使路堤横向的密度尽可能均匀;也不要将两种材料性质差异甚大的路堤相接,而需要设置一个不太长的过渡段,在桥头或其它构造物与一般路堤相接处,应进行加载,甚至超载预压加快地基沉降。
2.3施工人员及施工管理
工程质量的形成受到所有参加工程项目施工的人员共同作用,他们是形成工程质量的主要因素。因此要控制施工质量,就要提高他们的素质,优选施工人员。道路工程施工应建立严密的质量保证体系和质量责任制,建设单位、监理公司、承包商应明确各自的责任,各司其责,共同把好质量关。制定具体的质量保证计划和攻关措施,还要经常抽检混凝土强度。
2.4养护方面
水泥砼路面养护工作必须贯彻“预防为主、防治结合”方针,根据路面的实际情况和具体条件,以及水文、地质、气候、交通和公路等级情况,采取预防性和经常性的保养和相应修补,确保路面处于良好状况,保障行车安全、舒适、畅通。水泥砼路面的特点是在养护良好的长期保持下使用年限比其它路面长,可一旦开始破损,将会迅速发展,因此,必须作好预防性、经常性养护。公路养护管理部门,除了日常的养护工作外,应定时进行路面状况调查,及时制定养护工作计划,确定养护内容,规范养护工作,提高养护队伍素质和机械化的水平,确保公路养护的质量。此外,还应加强路政政的管理,严格控制超载车辆的行驶
水泥混凝土路面病害成因,不仅与设计、施工材料等路面形成前的环节有关,而且与路面形成的使用、养护等联系紧密。最佳的防治在施工阶段,在施工过程中科学管理,质量层层把关,一定地对每一个环节认真负责处理施工,最大限度地减少路面病害的发生率。