保持齐平。在修补现场,混凝土混合料的坍落度在51mm~102mm之间,浇筑效果最佳。
全厚修补区的纵横向接缝应进行锯缝和填缝处理。经验表明,填缝会明显减少接缝剥落和修补区纵向开裂。为减少修补区表面上的局部受力,缝槽最小深度应为51mm。传统接缝填缝料和填缝方法可以继续使用。
(6)养生与通车
修补区混凝土一般使用着色的养生化合物。常用养生剂使用量已足以保证养生。如期望快速养生,尤其是在寒冷气候条件下,建议使用隔温层 1.2 最新发展
在现代修补技术的发展中,更加强调修补区或更换板的长期性能和早期通车能力。全厚修补失败的主要原因有荷载传递效率设计值偏低、安装条件差,以及施工质量差等。因此,最新研究致力于改进荷载传递设计和安装工艺。规范要求重载路面的全厚修补中使用传力杆接缝。合理锯缝和填缝对混凝土的长期性能有十分重要的影响。面板快速清除和快速浇注混凝土的全厚修补可在夜间或交通低峰时期完成。
现代技术已达到4h之内完成全厚修补和通车的水平,主要包括快速浇注混凝土,面板快速清除和传力杆快速安装技术。在纽约市长岛高速公路全厚修补时,综合使用了起吊法清除面板,排钻钻孔和快速浇注混凝土多种技术,以保证夜间施工白天通车。
2 局部修补
局部修补旨在消除混凝土路面表面局部病害。局部修补技术在根治剥落、坑洞和板上端1/3板厚之内的其他病害方面十分有效。接缝附近轻度的耐久性开裂和碱反应病害可使用局部修补技术进行根除。局部修补还可改进舒适度,延长有表面病害路面的使用寿命。如果在接缝处进行局部修补,还可借机重建接缝和填缝。如果使用得当,施工材料合适,施工工艺合理,局部修补可保证良好的长期性能。许多局部修补区使用已有10年之久,仍未重新出现病害。局部修补设计寿命一般大约10年。 2.1 最新技术小结
局部修补能否成功取决于应用、设计和施工的合理性。尽管许多局部修补项
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目十分成功,达到了良好的长期性能,但仍有许多项目惨遭失败。美国的哈尔等于1989年根据一项局部修补的性能研究得出结论:除非仅用于表面病害,而且使用耐久材料施工之外,原则上局部修补保证会在修补后一年之内破坏。 2.2 根治病害
局部修补技术要合理的应用,它仅仅用于更换破损混凝土,不应使用局部修补技术去根除全厚病害,如活动裂缝和接缝,只有使用全厚修补或荷载传递修复技术才能根除全厚病害。局部修补仅能成功地根除混凝土路面板上部十几厘米范围之内的病害。需根治的病害一般包括接缝与板角剥落;路面面层剥落;轻度的耐久性开裂和碱集料病害。
以上病害并非都是表面病害。在路面上常会发现,看似表面的病害,实则上已延伸至面板全厚。如果病害延伸深度超过面板厚度的1/3,那么就应改用全厚修补。美国一些州交通厅规定了局部修补的最大深度。伊利诺依州允许最大清除深度为89mm,而宾夕法尼亚州规定最大的清除深度为17mm。
1)材料
在美国,用于局部修补的施工材料种类繁多,从传统的普通水泥混凝土到外来专卖材料,应有尽有。大量的研究时针对市场上补坑材料的适应性和性能进行的。
在性能方面,外来专卖材料稍优于传统普通水泥混凝土。但是,传统水泥混凝土具有成本低、与周围混凝土兼容性好的优点,而传卖补坑材料昂贵。预制袋装补坑材料成本是传统混凝土材料成本的4倍到20倍。传卖补坑材料的优点是速凝,在低温和恶劣条件下性能良好。如果气温低于4.4℃,建议不要使用传统混凝土。如果气温低于12.8℃,传统混凝土需要较长的养生时间。除沥青混凝土可用于快速修补之外,某些传卖材料是唯一可在修补后1h内通车的修补材料。
传卖补坑材料的性能依赖于施工程序和气温,使用时应严格按厂家建议的运输搅拌、浇注、固结、修整和养生说明进行施工。
2)施工 (1)修补区界定
不稳固混凝土区常常超越可见病害区的界线。不稳固区表面也许看上去稳固,但如不修补,剥落最终会出现。界定剥落和接缝周围不稳定区常采用钢棍、
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铁链或圆头锤敲打混凝土,聆听击打声音来确定田。
(2)混凝土清除
冲钻是清除修补区破损混凝土的常用方法,其他方法包括冷磨法和水射法。在进行局部修补时,如发现松动混凝土的深度超过路面板厚度的1/3,应及时改为全厚修补。在一些已完成的修补项目中,在局部修补施工中进行了局部小面积全厚修补,但其性能与正规的全厚修补相比较差。
(3)表面整理
混凝土清除后,采用喷砂法和喷气法清理修补区,以清除所有松散物和污物。也可采用喷水清理,但喷砂清理效果更好。任何表面污染都会降低修补材料与路面板之间的粘结性,因此,保证粘结是局部修补施工成败的关键。
(4)接缝处理
在接近接缝或裂缝处进行局部修补时,应进行特殊的施工处理,避免某面板上的修补区直接与相邻面板接触。由于汽车荷载作用下面板之间的相对移动,在接缝或裂缝处未经处理的修补区会形成点支撑,从而导致横缝或横向裂缝处修补区的压缩破坏,以及纵缝或纵向裂缝处修补区的剥落,在这种情况下,接缝处理不充分是局部修补失败的主要原因。
最常用的接缝处理方法是隔离法。摊铺前,在纵向或路肩接缝处的修补区边界,沿接缝插入聚乙烯隔板;在横缝处则采用泡沫聚苯乙烯隔板或饱和沥青纤维隔板。应将隔板完全插人缝里,以防止不可压缩的修补材料对面板移动的限制。但是,如果使用柔性(环氧)修补材料,则没必要进行隔离处理。
(5)粘结剂
普通水泥混凝土和一些专卖补坑材料需要使用粘结剂与原路面粘结。当24h~72h之内修补区不通车时,水泥砂浆粘结剂最适合于普通水泥混合料,通常在摊铺前,在坑底和坑壁上喷洒或扫刷水泥砂浆。养生不足6h时,环氧树脂可作为普通水泥混合料和专卖补坑材料的粘结剂。
(6)摊铺
专卖补坑材料需根据制造商规定的操作程序进行搅拌和摊铺。严格按程序操作十分重要。实践证明,未按程序操作是许多修补失败的主要原因。
用于局部修补的普通水泥混合料通常在修补现场,手工摊铺,搅拌设备为小
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型滚筒式或叶片式拌和机。在修补区内摊铺的材料应稍微高出路面,然后进行压实与刮平。通常使用插入式振捣器进行振捣,振捣头应小于25mm。当修补区较小时,可用棒捣实或夯实,然后用工具刮平。
在局部修补施工中,一般用坚硬刮板沿周边路面刮平修补表面。经验表明,刮平的方向影响局部修补的性能。建议从修补区中心向边界刮平,如有坡度则逆坡度刮平。这样做的主要目的是将修补材料向边界推挤,以进一步提高粘结性。平整后修补区表面的纹理应大致和周围混凝土路面纹理一致。
(7)养生
局部修补的表面积相对体积的比例较高,特别容易快速失去水分,因此,充分养生对其性能而言十分重要。专卖材料应按制造商的规定养生。对普通水泥混凝土混合料而言,一旦表面析出的水蒸发后,立即施加白颜料养生混合料最为有效。在热天用聚乙烯薄膜湿麻布覆盖养生效果会降低,原因是在通车时,移开薄膜与麻布后,水分会迅速减少,从而导致收缩开裂。在寒冷的气候条件下,如果欲缩短养生时间及早通车,可使用隔热毯进行快速养生。
(8)密封
用水泥浆作粘结材料时,密封补坑与原路面板的界面是一项重要的工序,这一点常为人们所忽略。在补坑周边,建议采用水灰比为1:1的水泥浆密封,可在界面上形成湿润密封层。经验表明,此方法可有效地防止修补材料脱落。
(9)接缝重新密封
局部修补在接缝处形成直角边缘,可利用直角边缘锯窍键来延长路面使用寿命。因此,建议修补后采用常规密封和密封材料重新密封接缝。
3 脱空板处治技术
许多早期修建的水泥混凝土路面基层多采用石灰土,实践表明这种材料的水稳性与抗冲刷能力较差,受水侵蚀后强度便会下降,并因冲刷引起流失,加之我国目前公路管养部门对混凝土路面养护——尤其是接缝养护重视不够,故板底脱空成为水泥混凝土路面的常见病害。这种病害表面看并不严重,而且不易察觉(有时伴有唧泥现象),只有车辆通过时,才感觉板轻轻晃动,似乎对行车使用影响不大,然而这时正是路面病害处理的关键时期,如不立即处理,就会导致板的的断裂、破碎等严重病害。因此,无论平时小修保养,还是路面大修改建,都应认
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真处治好这一病害。许多工程实践表明:当混凝土板处于活动状态时,即使其上部加铺15cm乃至20cm的补强层,也不能有效防止底部接裂缝的向上辐射,因而要使路面结构处于良好的受力状态,有效地控制病害发展,就必须填充混凝土板底的脱空,使其有一稳定均匀的承托,并能在基层顶面形成保护层,增强防水浸蚀的能力。 3.1 板下灌浆
板下灌浆的原理就是利用灌浆设备将水泥砂浆混合料灌注到水泥板底或者路面基层中,填充板下的空隙与孔洞,使之与板下基层粗粒料结合成一个坚硬块体,起到稳固水泥板、增强水泥板承荷能力、封堵路面渗透水对路面基础的破坏和延长路面板的使用寿命的作用。板下灌浆作为水泥砼唧泥以及板底脱空病害的处理措施,可以有效改善板的弯沉,提高接缝传荷能力,增加板的结构整体性和稳定性,同时可以封堵地面水通过接、裂缝向路面结构内渗透,减缓板块破损,延长使用寿命。目前板下灌浆的施工设备和施工技术已经比较成熟,而且与替换水泥板的方式比较,有工期较短、安全性较高、成本较低等优点,是一项值得大力推广的路面维修技术。 3.2压浆处治
此法是借鉴后张法预应力构件的孔道压浆原理,在混凝土面板底部有脱空处钻孔,通过孔洞利用高强压力将流质材料压入脱空空隙,流质材料凝固后产生一定的强度,对面板产生均匀承托的作用,进而达到稳固板块的目的。
通过压浆处治,可充实板底脱空部分,恢复密贴,改善面板的支撑状况,使混凝土板的受力状态符合设计原理,避免混凝土面板过早损坏。同时由于压浆材料本身稳定性好,强度大,加上浆体的流动性能好,在压力作用下有较强的渗透力,所以能够改善基层和路基的密实度和水稳定性。
(1)压浆材料 .
压入板底的材料具备以下特征:一是颗粒粒径小、流动性大,能顺利压进板底空隙;二是弱收缩性,能充分填充板底空隙;三是应具备比较高的强度以承受板重及车辆荷载的作用。国内外都有使用乳化沥青作填隙材料的经验,虽具有较好的流动性,但强度偏低,且受温度影响大,温度高时易软化,在荷载作用下容易从板底唧出,因而不宜选用。而选用纯水泥浆作试验,要达到正常施工的流动
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