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水泥路面养护经验及教训
发布时间:2012-2-20  浏览人次:2457
 

砼路面病害主要表现为裂缝、沉陷、严重破碎板、板角断裂、唧泥、错台、接缝材料破损等。针对这些病害如果不及时养护维修,其路面使用性能将迅速下降。因此,这十多年来针对路面不同病害,采取相应的养护措施,在多年的水泥路养护中,不断总结教训积累了一定的经验。下面就水泥砼面养护维修问题谈谈具体的看法和做法,以求共同探讨。
    一、主要病害的成因  
  从目前产生的病害来分析,主要原因有以下五种:(1)水的防治不够,路基土质差及路基地下水位高;(2)路基不均匀沉降;(3)路面基层,面层强度不足;(4)超重荷载的作用;(5)设计和施工缺陷。
  (一)水的防治不及时,是产生病害的主要原因。水泥路面的横向缝都是采用沥青灌塞,纵缝为施工缝不灌沥青。路肩盲沟排水的设置基本没有设置。经过多年的行车作用,路面板块间相互挤压,原路面横缝的填缝料已剥落破损。路面的地表水通过裂缝接缝渗入基层,由于渗水无法从路肩渗出,造成基层软化。在车辆荷载的重复作用下,产生唧泥现象将基层细料冲走导致板端脱空、路面板块松动、错台、板角冒浆,最后开裂断板破碎。
  (二)路基不均匀沉降造成板断裂和破碎。病害大部分分布在路基填挖交界段,高填方路段及路面与桥涵等构造物交接路段,造成路面病害的主要原因是路基的不均匀沉降引起的,因为路基的不均匀沉降造成路面的沉陷,在车辆高速冲击作用下造成错台渗水、唧泥导致断裂和破碎板。
  (三)路面基层和面层强度不够也是造成破碎板的原因。现在公路路面面层厚度为24㎝、基层厚度为2530㎝,采用石灰与粉煤灰稳定碎石结构。作为砼路面基层,首先要求强度高、整体性和水稳性好。从现场观察到的二灰基层来看,其强度本身不是很好,加上基层施工拌和不够均匀,压实不够等施工原因造成基层不板结,局部地方还有松散现象,基层强度难以满足设计要求。在行车荷载作用下,砼板底的拉应力增大,甚至在超载超限车的作用下,砼板可能产生过大的荷载应力而造成强度破坏。另外,由于种种原因原砼路面施工局部地段厚度达不到设计厚度,砼配合比也达不到设计要求,从而降低砼路面的强度,在荷载强作用下,砼路面无法承受荷载带来的竖向剪切力从而导致路面断板、碎破板。
  (四)超重荷载的作用也是造成砼路面断板、碎板的主要原因。随着经济的发展,车流量不断增加,如行驶在我区南梧公路上的通量由原来通车时的30004000车辆/昼夜,猛增到目前的1200014000/昼夜,加上绝大部分的车辆已经进行改装,加高车厢,加厚大梁等等,严重超载的荷载远远超过了设计承受车轮的作用压力,造成砼板块疲劳,形成断裂和破碎,大大缩短正常使用年限。据我局去年上路稽查超限车辆统计有80%车辆超限超载,有70%的车辆已进行改装。一昼夜严重超限载车辆有20003000辆,其中有些挂车载重量为100多吨,大大超过路面设计荷载。
  (五)设计和施工方面缺陷隔敢导致砼路面各种病害的产生。观察车流量大的路段,路面病害变化最快,原因是设计对交通量预测计算不够准确,基层、面层设计厚度设计偏薄,设计时当量轴载由于都按当地车型额定载重进行换算,而近几年来交通量迅增,超载超限车辆不断增多,这种设计换算当量轴载已不适应,按当时砼路面设计规范,设计中采用下式换算系数进行标准轴载换算:K=αi()16其中αi为轴数系数,单轴时αi=1,双轴时αi=1.46×10-5Pi-0.3767,从上式可看出,当车辆轴载增加时,换算轴载作用的次数按16次方递增,这样会大大影响砼路面的寿命。
  二、针对目前存在的病害采用不同的处治方法  
  (一)路面日常性养护维修方法:这种方法主要有沥青灌缝和沥青碎石罩面两种
  1.适用砼路面病害:(1)沥青灌缝适用于轻微的裂缝,板角断裂,横向伸缩缝,纵向接缝张开和已作灌浆处理的唧泥,板底脱空等;(2)沥青碎石罩面适用于错台,沉陷,严重板角断裂,中等、严重裂缝。
  2.使用的材料及技术要求:(1)沥青灌缝采用沥青为A90#A100#和过筛干净石粉及0.30.5㎝石屑;(2)沥青碎石罩面采用的碎石为S14型,沥青标号为A90#200#,其它技术指标应符合沥青路面施工技术要求。
  3.施工要求和操作方法:(1)沥青灌缝:A.首先把老化的填料及缝内杂物清扫干净,深度达34㎝,如遇过深时,缝的下部可填2.53.0㎝高的泡沫塑料支撑条;B.加热沥青注意控制好温度,一般控制在140160之间,同时要在灌缝沥青加入10%20%A60#沥青,防止夏季温度高时缝中沥青冒出,污染路面,甚至被车轮带走。C.灌缝前先撒一些石粉,以便收集多余的沥青,灌缝后撒上一层石粉防止沥青被车轮带走。对板角断裂、轻微裂缝或已作灌浆处理过的轻型唧泥和板底脱空,灌沥青后应撒上0.30.5㎝石屑处理。(2)沥青碎石罩面:A.采用热拌法进行拌和均匀同时注意控制料和沥青的温度,用油量采用6%8%(油石比);B.处理病害铺装前注意清扫干净后,并涂抹上一层热沥青作为粘层油,用量为0.40.6/㎡。C.铺装时注意与旧路面的衔接平顺,线形美观,中等、严重裂缝,罩裂缝宽度要求不小于20㎝;D.刮平后,用车子碾压几遍,并撒上一层石粉。
  (二)钻孔压浆处治法  
  1.适用范围:脱空板、沉陷、错台、破碎板(未出现松动现象)等。
  2.使用的材料和技术要求:(1)灌浆所用的材料为:普通硅酸盐水泥425#、粉煤灰、膨胀剂、早强剂和水;(2)配合比(重量比)为:水泥:粉煤灰:膨胀剂:早强剂:水=1:10.07:0.015:1(单位㎏)。
  3.施工要求和操作方法:(1)用空压钻孔机在处治的板块面钻24小贯穿板厚的洞孔,孔径约为5㎝,灌浆孔的布设一般为品字型;(2)灌浆机械可压力灌浆机或压浆泵,灌浆压力为35Mpa,利用压浆泵把流动式的水泥浆合物,从上述的钻孔压到板底空隙;(3)灌浆作业应先从沉陷量大的地方灌浆孔开始,逐步由大到小,由近到远,直到水泥板达到预定的高度或裂缝冒出浆为止(一般灌注压力为1.52.5Mpa),用木楔堵孔;(4)待砂浆搞压强度达到5Mpa时,用高强砂浆堵孔,抗压强度10Mpa后开放交通(一般保养57天即可);(5)压浆后进行弯沉检测,实测弯沉应不大于0.2㎜,否则应重新进行压浆处理。
  (三)清除破碎板再浇筑新路面法  
  1.适用范围:适用于严重破碎板、沉陷、严重板角断裂等。
  2.使用的材料及技术要求:(1)水泥使用普硅425#525#,碎石最大粒径不大于31.5㎜,砂的细度模数不小于2.5,含泥量小于1%,外掺料,高早强、收缩小、耐久性好的混凝土快速修补剂;(235#水泥砼配合比:水泥:中(粗)砂:碎石:早强剂:水=370㎏:715㎏:1315㎏:3.7㎏:190㎏(坍落度控制在12㎝之间)。
  3.施工要求及操作方法:(1)凿除破碎板块清理干净处理好基层使其具有足够的强度和稳定性,如果出现基层、软弹、松散、不板结现象,则要求全部挖除软弹基层并用C15#砼调平,待浇筑路面时布设Φ12钢筋网补强,规格间距为20×20㎝;(2)其它施工工序与一般水泥路面施工程序相同;(3)由于渗入早强剂,24小时内用薄膜或稻草覆盖养生,一般45天即可开放交通。
  三、对砼路面养护的经验和教训  
  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。我觉得砼路面的养护首先应该坚持预防为主,以治水、养护及时到位为主。从上述砼路面病害成因分析来看:水是最主要的,其它方面的原因也是相继影响的。
  (一)在教训方面主要从以几点分析  
  1.养护灌缝不及时,水泥砼板缩缝、胀缝、施工缝,施工时均是采用沥青灌缝,使用年限一般23年,应进行更换。如果接缝养护不及时,大量的地表水极易通过接缝下渗,基层顶层积水、浸泡、软化造成板底淘空,产生断板、破碎板。
  2.砼路面早期一些病害处理方法不当不及时,如砼板断裂,板角断裂等病害就没处理及时,而当时只侧重处理严重病害而忽视对板裂缝的灌缝封水处理,这使地表水渗入,加剧其它病害的产生。
  3.对砼路面中、晚期严重病害投入资金和力量不够,前几年路面养护中是停留在日常养护,小面积人工修补,而对一些板底脱空、错台严重破碎的养护没有得到及时有效的处理,这也是导致各种病害进一步发展的原因。
  (二)经验成效  
  1.加强对砼路面病害的监控:为了正确地掌握砼路面的各种病害数量和变化规律,每月组织有关人员对砼路面进行调查,详细记录路面病害的桩号、类型和工程数量,并描绘砼板块病害图,及时将数据整理存档,依据数据和病害类型进行修复和处理。
  2.加强预防性养护和经常性养护:首先做好路基路面排水工作,做到经常上路巡查及早发现病害,并针对性对病害进行适当的养护和维修,做到见缝必封,在每年雨季到来之前,对老化、失效的路面纵横缝及时进行换缝、灌缝。对裂缝、错台、沉陷等病害进行修补,对水泥路面修补主要采用沥青碎石罩面和条形罩面,这样处治大大减少地表水渗入路基、路面,防止砼板块病害进一步扩大。从经济方面来讲,这些处治方法投入资金少,简单易操作,起到的效果和范围也较大。
  3.加大对砼路面严重病害的处理:对砼路面严重病害,日常养护难以恢复其使用功能,特别是错台、脱空板、沉陷,严重破碎板等病害。做到见空必灌,对砼路面的脱空、沉陷、错台等病害进行压浆处理,避免造成板面裂缝,裂缝扩大板体变形,形成严重破碎板。
  四、对水泥路养护的一些建议  
  1.必须做好预防性和经常性养护工作,做好防水、治水工作,做到四见即见水必排,见缝必补,见空必灌,见碎必补,不仅要排路面上的水,也要处理路面下的水。
  2.加大对砼路面养护资金的投入,每年都要对砼路面那些靠日常养护无法恢复砼路面使用权功能的严重病害的处治,巩固和提高路况,确保行车安全、交通畅通。
  3.加大对超限超载车辆的稽查力度,从避免砼路面受超荷超载作用方面延长砼路面的使用年限。
 
 
 
(中国建材网)





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