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2009-11-23 14:30 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
摘 要:結合大同市水泥混凝土路面損壞的典型事例,從結構因素、交通荷載因素、路面基層材料因素、施工質(zhì)量因素等方面,分析了水泥混凝土面板損壞的原因,并針對其特點(diǎn)提出了具體的處理辦法。
關(guān)鍵詞:水泥混凝土路面;面板;不均勻沉降
1、概述
大同地區煤炭資源豐富,銷(xiāo)往山西省及京津蒙各地。煤炭資源的外銷(xiāo),使得大同市各條道路大貨和拖掛車(chē)在車(chē)輛構成中所占比例最多。水泥路面以它剛度大、強度大、承載力高的優(yōu)點(diǎn),在大同地區是一種普遍使用的一種路面結構。但多年來(lái)在重載車(chē)輛甚至超載車(chē)輛的不斷作用下,水泥路面已出現多種不同病害,F以204省道拒云公路為例,就水泥路面的相關(guān)問(wèn)題做一淺析。
204省道拒云線(xiàn)(拒墻堡一云崗),修建于1968年。起點(diǎn)拒墻堡一新榮段原路面結構為粒料改善土路,1993年曾投資將拒墻堡一新榮段原三級公路改建為平原二級公路,路面為水泥混凝土路面。改建后的路面結構為:22ClTI水泥混凝土+15cln礫石土。目前運行不足10年,已先后出現了水泥路面在運行過(guò)程中可能出現的各種病害。以下是分析大同市水泥路面病害成因及根據大同市交通特點(diǎn)提出處治方案的典型事例。
2、水泥混凝土路面板損壞原因分析
拒云線(xiàn)路面結構為水泥混凝土路面,現有路面損壞嚴重,通過(guò)現場(chǎng)調查,發(fā)現水泥混凝土路面的損壞有兩種類(lèi)型:一種是結構性損壞,如開(kāi)裂、變形、接縫損壞、斷板等;一種是功能性損壞,如表面滑溜、表面損壞等[1,2].水泥混凝土路面的結構性損壞,有荷載因素和非荷載因素。
2.1 結構因素
拒云線(xiàn)水泥混凝土路面采用的斷面形式為1.5m寬土路肩-I-9m寬水泥混凝土-I-1.5m 寬土路肩,水泥混凝土面板下是9.5m寬的礫石灰土。這種斷面形式是將水泥混凝土路面放在一個(gè)下部、左和右三面無(wú)排水設施的礫石土中,雨水不可避免地將沿著(zhù)縱縫、橫縫、土路肩、破碎板的裂縫處等部位,滲入到礫石土基層表面。滲入到基層表面的雨水,在行車(chē)荷載的重復作用下,形成有壓水在板底流動(dòng),對礫石土基層產(chǎn)生沖刷,基層中的細顆粒被帶到混凝土表面上來(lái),從而產(chǎn)生凸凹不平,使混凝土板體脫空,導致板體的荷載應力增大,加速混凝土板體的斷裂。由于板體的斷裂,又擴大了板體的滲水范圍,反復循環(huán),促使斷板率猛增,從而造成水泥混凝土路面大面積損壞。
2.2 重交通荷載因素
拒云線(xiàn)是大同地區煤炭銷(xiāo)往內蒙的主要通道。拒云線(xiàn)運輸車(chē)輛中以大型貨運車(chē)輛及拖掛車(chē)所占比例最大,車(chē)輛超載的現象十分普遍,由于重交通和汽車(chē)超載,造成了水泥混凝土路面早期損壞,使路面使用壽命大大縮短,路面使用性能衰減加快,同時(shí)加劇了其他路面損壞形式的程度,如地基脫空、接縫破壞、路面接縫唧泥等。
2.3 路面基層材料因素
拒云線(xiàn)基層土為粉質(zhì)低液限粘土,由于自身的抗剪切強度不足,就很難抵抗壓路機的剪應力,致使基層在施工中發(fā)生松散及推移等問(wèn)題。通車(chē)后隨著(zhù)雨、雪水的滲入,進(jìn)一步變松、變軟,并在面層底部形成2.0an~3.0OTI厚的軟弱夾層,從而使水泥混凝土路面產(chǎn)生唧泥,最終導致斷板。另外,路面基層因受溫度應力及其他因素的影響,基層澆筑好后,在一定范圍內會(huì )出現自然斷裂,由于基層的裂縫沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)處理,而反射到面層,使面層斷裂。
3、維修方案建議
拒云線(xiàn)路面病害程度有輕有重,按照其病害程度的不同,分別采用不同的處理辦法:裂縫修補、局部修補、整塊板更換。
3.1 裂縫修補
對于輕微斷裂,裂縫無(wú)剝落或輕微剝落,裂縫寬度小于3mm的面板,采用灌入粘結劑的方法進(jìn)行修補。
3.1.1 粘結劑材料
粘結劑材料有聚氨酯、聚硫環(huán)氧樹(shù)脂(聚硫橡膠+環(huán)氧樹(shù)脂)、甲凝、環(huán)氧樹(shù)脂(6106、6343、618等品種)、日產(chǎn)BI—GROUT等高分子樹(shù)脂工程材料。
3.1.2 裂縫修補工藝
粘結劑灌入方法分為:直接灌入法、噴嘴灌入法、鉆孔灌漿法、注射器注射法。
1)直接灌入法:使用于施工中產(chǎn)生的混凝土收縮裂縫。在未通車(chē)前,一旦發(fā)現混凝土板出現裂縫,可用聚硫環(huán)氧樹(shù)脂材料等直接灌注。
2)噴嘴灌入法:使用于通車(chē)路段冬季修補裂縫。操作工藝:清縫一埋設灌漿嘴封閉裂縫一灌縫一加熱增強。
3)鉆孔灌漿法:可用于非冬季修補裂縫。
4)注射器注射法:此法適用于通車(chē)時(shí)間短,裂縫內雜物少,較清潔、干燥,裂縫寬度在3mm左右的路面斷板修補。
3.2 局部修補、整塊板更換
3.2.1 概述
拒云線(xiàn)是大同地區通往內蒙的主要運煤專(zhuān)線(xiàn),為保證在較短時(shí)間內恢復正常交通,對拒云線(xiàn)損壞面板采用HW型水泥混凝土快速修補劑進(jìn)行局部修補或整塊板更換。按照此法處理后,局部修補處6h后就可開(kāi)放交通。而對于破壞嚴重需要整體重新澆筑的混凝土板,也可在午夜施工、第二天開(kāi)放交通,把對正常交通的影響降到最小。
3.2.2 快速修補工藝
1)對于病害的產(chǎn)生是由于強度不足或不均勻沉降造成的,則對填方路段必須在修補前對路基分層碾壓,對地質(zhì)條件不良路段需換填砂礫并進(jìn)行承載實(shí)驗,保證路基的穩定性。即使非上述原因,一般也應對基層進(jìn)行夯實(shí)處理,然后再用切縫機對待修補的混凝土,按指定位置切縫,深度不能小于4crn,并且切縫線(xiàn)要直。
2)切割完畢后延放標線(xiàn),再用風(fēng)鎬鑿除混凝土,最淺鑿深不宜小于5an(以利于新、舊混凝土之間的粘結),清除破碎的混凝土渣。
3)在待修補的基層上首先沖洗至潔凈無(wú)松散混凝
凝土塊,再?lài)姙⑦m量的水(以利于面層和基層之間的連接),大約0.5h后去除積水,澆筑混凝土。
4)攪拌順序為:石一水泥一修補劑一砂一水,攪拌時(shí)間干拌大約30S,干拌完畢后即可加入外加劑進(jìn)行濕拌,濕拌時(shí)間60s~90S.
5)攪拌完畢后立即攤鋪,布料時(shí)應注意控制好攤鋪的虛高,以保證有足夠的料找平及保證新、舊斷面的平整度;由于快速修補混凝土硬化快,因此應增加振動(dòng)器數量以利于加快施工進(jìn)度。
6)收光抹面,定漿后測定平整度,尤其是新、舊路面銜接處;然后拉毛。
7)混凝土澆筑完畢后1h-1.5h在修補混凝土面新、舊結合處噴灑混凝土養護劑或按常規養生,以保證路面處于潮濕狀態(tài)。
8)養生3h后對新舊接縫用切縫機再次切縫,并用灌縫料進(jìn)行灌縫。
4、結語(yǔ)
總之,要搞好水泥混凝土路面的質(zhì)量,除要保證路基質(zhì)量外,必須嚴格控制材料質(zhì)量,加強試驗檢測,準確計量,及時(shí)對配合比作出合理的設計,嚴格控制水灰比。同時(shí),必須規范操作行為,按規范施工,加強養護工作;另外,積極探索和改進(jìn)施工工藝,以提高水泥混凝土路面的質(zhì)量。
參考文獻:
[1]茍梅枝。水泥混凝土路面斷板原因分析及其防治措施[J].山西建筑,2003(11):129—130.
[2]曲麗娟。水泥混凝土路面病害的產(chǎn)生及處理方法[J].山西建筑。2003(2):62—63.
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