同虚设,雨水、雪水无法顺畅地排放到沟里,积水只能一点点浸到混凝土路面的缝隙里,潮湿的路基长期受到浸泡发生变形,甚至沉陷,从而引起路面发生断板、破碎板、沉陷等病害。
1.2.施工方面的原因 (1)路基施工方面
公路路基施工存在严重的质量问题,这是导致质量低劣的主要原因。违规作业、盲目追求施工进度,碾压厚度严重超标,路基达不到设计密度、稳定性差,通车后不可避免地发生沉降,造成路面混凝土的断裂及破碎。
(2)基层施工方面
首先,是二灰碎石拌和不均匀。由于是路拌法施工,存在大量人为因素,施工单位为了偷工减料及实际操作人员的懈怠,极易出现二灰碎石拌和不均或不到底现象。
其次,养生期不足或养生不及时。为了追求进度,底基层灰土养生期未结束就急忙进行下一道工序。底基层受到扰动,影响底基层的养生及成型,使其无法达到设计强度,形成半刚性基层。
(3)路面面层方面
如果路基及基层施工中未能严格控制标高,造成基层过程偏高。施工单位为了不返工或本来就偷工减料,造成部分混凝土面层厚度严重不足。另一方面混凝土面层施工时振捣不均匀,甚至不振、漏振,造成混凝土的强度不够,这样就使路面承受荷载的能力大打折扣,远远达不到设计强度要求,发生断板就成了情理
之中的事。
(4)各种缝隙方面的原因
胀缝施工。胀缝不按照设计施工、宽度不够,胀缝中的混凝土未彻底清理、部分路段的胀缝设置密度不够、养护差等原因,不能满足混凝土板的伸缩,造成混凝土板发生拱起。
纵横施工缝。纵横缝灌缝质量差或未灌缝,或施工时采用沥青材料灌缝,沥青延伸度低,低温脆硬,与板端的粘结力差,很容易脱落。
1.3.交通方面的原因
县、乡级公路因其自身的特殊性,每天都有大量的超载车辆通过,使南半幅行车道出现大量的断板及破碎板,甚至沉陷。由此可见,超载车辆也是引起路面形成各种病害的一个重要原因。
2.病害的类型 2.1裂缝
混凝土面板的表面裂缝主要是混凝土浇筑后表面未及时覆盖,在炎热或大风天气,表面游离水分蒸发过快,施工时过度抹面,养护不及时,混凝土体积急剧收缩和碳化收缩引起的。表面裂缝对混凝土强度的危害非不大,但严重的表面裂缝会使其路面出现起皮和露骨现象,如不及时维修处理,将会影响路面的使用功能。
横向裂缝:是指垂直于路线方向的规则裂缝,产生的原因主要有水泥混凝土失水,水泥浆体收缩,形成干缩,水泥混凝土和
其他材料一样具有热胀冷缩的性能,而冷缩属于拉伸变形,很容易引起开裂。以及切缝不及时导致水泥混凝土路面横向裂缝的产生。
纵向裂缝:顺路方向出现的裂缝称为纵向裂缝,产生的主要原因是路基填料土质不均匀,含水量不均匀,基底在不符合规范要求情况下盲目施工,导致路基不均匀沉陷,从而使面板在自重和行车荷载作用下,使混凝土板发生纵向断裂。
交叉裂缝:两条或两条以上相互交错的裂缝称为交叉裂缝,产生交叉裂缝的主要原因有:一是水泥混凝土强度不足,二是路基和路面基层的强度和水稳性差,三是由于使用了安定性差的水泥浇筑的混凝土路面就会产生大面积龟裂成交叉裂缝。
2.2断板
断板是指由纵向、横向、斜向交叉裂缝发展而产生的贯穿板厚折断成两块以上的水泥混凝土路面板,产生断板的原因主要有:一见水泥安定性差,且强度不足,二是由于基层标高失控,基层不平整,导致路面厚度不一致。三是混凝土配合比不合理,施工中为了满足其和易性的需要,一般采用了较高水灰比,增大水泥水化作用初期骨料表面的水膜厚度影响了混凝士强度。四是施工工艺不当,搅拌混凝土时过分搅拌或时间不足,振捣不密实或者过于振捣,切缝时间掌握不当或者深度不足时,造成混凝土内应力集中,在面板薄弱处形成贯穿裂缝,造成断板。五是路基和路面强度不足和受力不均匀产生不均匀沉陷,在温度变化和行
车荷载作用下致使面板发生断裂,超载超限车辆的增加也是混凝土路面断板的重要原因。
2.3表面损坏
麻面、露骨:麻面是指水泥混凝土路面板表面结合料磨失,呈现粗糙表面,是由于混凝土路面施工过程中,在初凝时,是由自然因素造成的。露骨产生的原因主要是灰浆不足,泌水严重。造成路面表层强度不足,细集料散失和粗骨料暴露。
坑槽、孔洞:由于水泥混凝土混合料是多种不均匀材料相结合组成,在面板强度较低处易产生局部破损并形成有一定深区的洞穴,即孔洞,面层骨料局部脱落成坑洞,叫坑槽,两者产生的主要原因是由于集料含泥量过大或含有其他杂物。
2.4接缝损坏
接缝包括纵、横向施工缝和纵、横向缩缝等,接缝病害产生的原因:
灌缝材料老化、脱落、软化和溢出也就是说混凝土路面板受热膨胀,致使填缝材料被挤出不能正常复原等。
接缝碎裂,致使泥、砂等杂物进入,造成了接缝处剥落或胀裂。
填缝材料和接缝板质量较差 3.水泥混凝土路面调查
科学地进行水泥混凝土路面调查与分析,对旧水泥混凝土路面修复方案的制定与实施,具有重要意义。取得调查数据后,可
进行定性分析与定量计算。
3.1调查内容
为获取较详细的分析资料,对现有水泥混凝土路面,就设计、施工、养护及使用状况从以下几个方面进行全面的调查:路面结构;路面破损状况;排水状况;施工资料;养护资料;交通状况。
3.2调查方法
不同时期修建的水泥混凝土路面,其设计指标、施工工艺及施工控制技术各异。使用过程中受到自然、行车等影响及破坏情况也不尽相同。因此在按上述调查内容进行全面调查前,必须将现有混凝土路面划分为若干不同的段落,以便通过调查,分析不同损坏原因,采取相应的养护对策。路段划分考虑的原则有:a.设计条件;设计交通量和设计使用年限一致;路面面层、基层设计厚度、结构类型一致;路面纵坡接近:路基填挖类型、干湿类型和土质、水文地质条件一致。b.施工条件、施工时间及竣工时间接近;施工单位相同。c.使用状况:同一(县级)养护单位养护;现有交通量和轴载状况基本一致;路段主要路面病害种类及数量接近。可从以下几个方面开展工作:结构调查;损坏状况调查;排水状况调查;施工资料调查;养护资料调查;交通状况调查。
4.水泥混凝土路面养护与维修技术 4.1裂缝处治技术
灌缝材料有环氧树脂类、聚氨脂与改性聚氨脂类、烯类及沥青橡胶类。环氧树脂类灌缝材料有耐热、活性高、内聚力高、粘