水泥路面破损论文（精选9篇）
水泥路面破损论文 第1篇
关键词：水泥路面破损,落锤弯沉仪,维修,措施
近年来,由于我国汽车工业发展得到长足进步,装载汽车尺寸增加,载量也逐渐增大。在道路上出现了大量超载超限车,造成我国很大一批公路水泥路面出现破损情况,由于水泥路面在我国20世纪90年代初是用得最多的路面类型,现在仍占有很大比重,许多水泥路面相继出现破损,为了及时发现路面破坏方式及破损具体位置,采用落锤式弯沉仪(Falling Weight Deflectometer,简称FWD)对其进行测定,并根据水泥路面破损情况制定相宜的养护维修办法,提高路面使用品质,增长其使用年限。
1水泥路面破损类型
破损严重程度可分为轻微,中度,严重三种不同情况,水泥混凝土路面损坏分类如下:
1)断板类破损:包括板角断裂,D形裂缝,纵向裂缝,横向裂缝,断坡等。
2)接缝类破损:包括接缝材料损坏,接缝脱开,无接缝料,缝被砂石尘土填塞,边角剥落,唧泥,错台(台阶),拱起(翘曲)等。
3)表面类破损:包括表面曲状细裂缝,层状剥落,起皮,露骨,集料磨光,坑洞等。
4)其他破损:如板块沉陷、脱空等。
2落锤弯沉仪的使用方法及测试原理
落锤弯沉仪属于无破损类检测,检测结果可靠性高,检测过程标准,是发现路面破坏方式及破损位置的最佳仪器,故采用落锤弯沉测定仪进行板底脱空判断,以确定合理的维修计划。
2.1 使用方法
FWD是一种脉冲动力弯沉仪,它模拟车辆荷载对路面或道床施加的瞬时冲击作用,得到路面或道床瞬时变形情况,其测量结果比较精确,信息量大。一般可记录三方面数据:1)落锤点最大弯沉;2)以落锤点为中心的弯沉盆曲线;3)弯沉盆各点随时间变化的时程曲线。落锤式弯沉仪议决盘算机体系控制下的液压体系启动落锤装置,使肯定质量的落锤从肯定高度自由落下,打击力作用于承载板上并转达到路面,从而对路面施加脉冲荷载,导致路面外貌孕育发生瞬时变形,散布于距测点差异间隔的传感器检测结构层外貌的变形,纪录体系将信号传输至盘算机,即测定在动态荷载作用下孕育发生的动态弯沉及弯沉盆。落锤式弯沉仪能够模拟行车荷载作用,检测路面的动态弯沉盆。
2.2 测试原理
FWD作为一种动态检测设备,同路面实际的工作状态和材料的性质是相符的,这对于研究路面的动态特性是有潜力的。路面在动力荷载和静力荷载作用下的反应是不同的,利用FWD实测弯沉盆来反算路面结构各层的动态模量,是研究、试验的重要手段和途径。截距法目前认为是一种比较理想的水泥路面破损检测方法,利用FWD对水泥混凝土路面施加分级荷载,然后利用荷载板中心的弯沉与相应的分级荷载画出荷载弯沉图,从而适应道面结构快速、非破损评定的需要。利用回归分析做出荷载弯沉的线性回归曲线,通过回归直线的截距来判断路面破损情况。
3混凝土板底脱空测试示例
3.1 路况资料
陕西某二级公路设计速度60 km/h,地处干旱少雨地区。公路自通车以来,由于当地煤炭资源丰富,大量超载运煤车造成路面破坏,为了及时发现路面破坏方式及破碎具体位置,采取落锤式弯沉仪测定路面破坏位置。路面结构设计见表1。
3.2 测试过程
1)对水泥路面块板编号并通过水泥路面外观观测初步判断水泥路面破损位置,对路面破损可疑点通过落锤弯沉仪测试确定。
2)对路线水泥混凝土块板路面施加分级荷载见表2,利用荷载板中心的弯沉与相应的分级荷载画出荷载弯沉图,通过回归分析做出荷载弯沉的线性回归曲线,见图1。
以弯沉为横坐标x,荷载为纵坐标y,将相应的数据绘制成散布图。由于弯沉与荷载符合线性关系,线性回归分析的表达式为y=a+bx,其中,a为常数项;b为回归系数。a
与b的计算如下:
其中,
将弯沉、荷载代入公式计算得到:
y=6.93+1.289x。
3)通过回归直线的截距来判断脱空情况,如果线性回归曲线在弯沉轴的截距小于50 μm,则认为板底不脱空,否则认为板底存在脱空。
其中,a=6.93 μm<50 μm,故该测点板底不脱空。
4养护维修
1)轻微破坏维修办法。
a.超薄层修补。先将光滑的路面露骨或龟裂表面处凿毛,然后在涂刷过同一成分的水泥砂浆的区域内,摊铺拌和好的快速修补水泥砂浆;当水泥混凝土存在水气、低洼、不密实时应用原浆补齐压实,直到表面全部密实、整平为止。b.裂缝修补。对于宽度小于3 mm的轻微裂缝,采用灌浆法;对于贯穿整个板厚大于3 mm小于25 mm的中等裂缝,采用条带罩面进行补缝;对宽度大于25 mm的严重裂缝采用全深度补块。
2)严重破坏维修办法。
a.严重破碎处理。用冲击锤将板打碎,移开碎板,用C15素混凝土对路面基层补强,再浇筑标号不小于C30的混凝土板。b.脱空处理。如果板块边角有唧泥现象,即认为该板块脱空,或该板块的弯沉大于0.2 mm,也认为该块脱空。对脱空板实施灌浆法,灌浆后仍以弯沉作为控制指标。要保证新老混凝土的良好结合及修补混凝土的耐久性,在施工时必须做到:修补地段清洁,没有粉粒、油污等降低粘结力的介质;处理面要干燥、找底,即在凹凸不平的旧水泥混凝土路面上先涂刷一层同一水灰比的砂浆,能保证新老混凝土的完好结合;拌料均匀,否则会出现局部收缩或膨胀,提高修补质量。
5结语
落锤弯沉仪测试水泥混凝土破损是比较理想的检测路面破损的仪器,适应道面结构快速、非破损评定的需要,检测结果可靠性高,检测过程标准、规范,是发现路面破坏方式及破损具体位置的最佳仪器。板底脱空作为最难发现的水泥路面破损类型,用该方法不但能快速发现且可靠性高,为合理制定水泥路面维修措施提供可靠依据,是值得推广的非破损检测方法。
参考文献
[1]JTJ 073.1-2001,公路水泥混凝土路面养护技术规范[S].
[2]周绪利.路基路面检测技术[M].北京:人民交通出版社,2006.
[3]刘超群.道路工程试验与检测[M].成都:西南交通大学出版社,2009.
[4]周文献,孙立军,阚胜男.水泥混凝土路面脱空与压浆处治研究综述[J].公路,2004(12):23-25.
[5]潘艳珠,王端宜,谭宝龙.水泥混凝土路面板底脱空的原因及防治措施[J].广州大学学报(自然科学版),2006(1):86-89.
水泥路面破损论文 第2篇
快速修补水泥混凝土路面坑洞、裂缝等局部损坏的一个主要要求就是新老混凝土完好结合，同时要求早强、高强及耐久性，其理论依据是由其所使用的材料决定的。
1. 水泥是修补材料生产强度的基本成分，要求采用快硬早强水泥。
2. 高效减水剂
依据水泥水化的孔结构情况，正常水灰比为0.36时，水泥石内不存在毛细孔，结构比较致密。所以加入高效减水剂后，可大大减少水泥石内部存在的毛细孔。在便于操作施工、提高密实度的同时，又能达到早强、高强的目的。
3. 早期膨胀剂
加入适量膨胀剂以加强新老混凝土的粘结，防止脱落。由于快硬早强水泥水化过程中产生一定量的铝酸三钙，它是水泥在硬化过程中早期收缩的主要矿物成分。早期膨胀剂的作用就是和铝酸三钙反应生成水化硫铝酸钙(钙矾石)。这种水化物不但能克服C3A的收缩，而且还净增加体积150%，因此生成的水化物由于体积膨胀，可补偿水泥中其它水化物成分的收缩，并显著地减少收缩产生的内应力，最终达到提高密实度和粘结强度的目的。
4. 中、后期膨胀剂
水泥颗粒的全部水化过程，除了早期的铝酸三钙外，还有其它水化物。掺入中、后期膨胀剂是为了克服水泥水化过程的中、后期由铝酸钙和氢氧化钙引起的收缩，这样才能保证修补后长时间体积不变化，增加新老界面之间的粘结力，砂浆或水泥混凝土始终保持整体性。
减水剂、膨胀剂等复合添加料能与没有强度的氢氧化钙及收缩大的.铝酸三钙成分起反应，形成能够膨胀的高强、高抗拉强度的硫铝酸三钙组成的晶体和铝胶，由于铝胶填充在膨胀的晶体中间，形成高抗折强度和高密实性的组织结构，使砂浆或水泥混凝土具有高抗裂防渗、补偿收缩等性能优异的粘结力很强的材料。
综上所述，水泥混凝土路面局部损坏快速修补主要得力于复合添加剂的采用，其用量可以按此配合比试验采用，即：
水:水泥:砂:碎石:复合添加剂=0.32:1.0:2.2:3.4:0.10。
5. 修补工艺
要保证新老混凝土的良好结合及修补混凝土的耐久性，在施工时必须做到：修补地段清洁，没有粉粒、油污等降低粘结力的介质;处理面要干燥、找底，即在凹凸不平的旧水泥混凝土路面上先涂刷一层同一水灰比的砂浆，能保证新老混凝土的完好结合;拌料均匀，否则会出现局部收缩或膨胀，影响修补质量。
5.1超薄层修补。先将光滑的路面露骨或龟裂表面处凿毛，然后在涂刷过同一成分的水泥砂浆的区域内，摊铺拌和好的快速修补水泥砂浆。修补砂浆基本摊铺好后，大面积的修补先用磨光机磨实、刮平，小面积的修补可用手提式震动器振实、刮平或用刮刀压实、刮平，以达到路面平整度的要求，当水泥混凝土存在水气、低洼、不密实时应用原浆补齐压实，直到表面全部密实、整平为止。
沥青路面早期破损的原因及防护 第3篇
【关键词】沥青路面；早期破损；原因；防护
1.沥青路面早期破坏的原因
（1）损坏。随着使用时间的增加，路面出现破损，特别是长期多雨的地域。轮迹碾压后造成路面形成凹槽，然后逐渐的出现破损，导致水损坏的因素主要为路面的排水系统差、路面压实度不达标、路面离析。
（2）裂缝。裂缝是路面早期损坏比较普遍存在的，其主要的危害在于对路面内部的损坏，水通过裂缝进入路面内部导致路基层软化，路面的承载能力就大大降低。
1）横向裂纹。又可以细分为两种，一种是因设计和施工的问题所导致的荷载性裂纹，另一个则是由于沥青层面的自然温度收缩所产生的裂纹。
2）纵向裂纹。横向裂纹也可以分成两个类型，一个是因为路基的压实度不够所导致的路面沉降；两一个则是因为沥青面层分幅摊铺的时候，没有将接缝处处理妥当，所以车辆碾压就出现了裂缝。
（3）龟裂。龟裂的表现多为顺着轮迹所出现的单条或多条平行的裂缝，在这些裂缝之间又有一些横向的连接裂缝，形成类似龟纹形状的裂缝，路面结构强度是导致这一问题的主要原因。
（4）车辙。因为设计问题或施工问题所导致的路面变形，车轮碾压部位经过反复的碾压所产生的固结变形和侧向剪切移位就容易形成带状凹槽。
（5）波浪。波浪和车辙都是因为设计和施工所造成的，波浪是因为抵御不了轮胎的水平作用力。
（6）松散。沥青的粘结度不够就容易出现松散的情况，或者是使用的沥青量不够，还有可能是因为施工的因素。
（7）坑槽。坑槽属于进一步的破损，是由于没有对裂缝、龟纹进行及时的不久，放任其存在，日积月累所产生的更深层次的破损。
（8）沉陷。路基的强度不达标，车辆在上方行驶的时候或者是一些自然的因素就很容易让路面出现大面积的下陷，路基的压实度是主要因素。
（9）剥落。在沥青中添加了中性或酸性的石料就会让沥青和集料之间的粘结度不够，车辆碾压容易让路面表层剥落，进而形成更深层次的坑槽等危害。
2.沥青路酉发生早期破损的原因
（1）材料因素。我国当前的道路所使用的沥青都是进口的优质沥青，可是因为道路建设部门在进行招标的时候会对沥青指标进行稍高的设定，正因为这样，一些招标商为了能够达标中标就在沥青中参入了某些成分来提升沥青指标，可是这样做的结果就是会让沥青路面的寿命大为缩减。
（2）施工隐私。道路施工过程中，需要对骨料进行实验室配比，之后再投入生产，可是实验和实际之间存在着差距，导致了设计和目标之间的差距。主要因素是骨科的吸水性，我国沥青混凝土路面在设计上，集料密度用的是视密度，所以很容易出现误差。
（3）搅拌混合料、摊铺、压实工作。摊铺和压实是道路施工中的重要内容，也是影响质量的关键环节。除了要按照工序来进行道路的摊铺之外，还要注意控制温度、供料速度、前进速度等因素，不可以让大料出现离析的情况。碾压不要喷洒过多的水，要控制好温度。碾压过程要完整，不可中途停机、转向，容易让路面出现挤堆、拥包等情况，降低路面的平整度。
（4）路基因素。部分道路的破损是因为路基问题或施工问题，像是一些软土地区。路基在软土地上会不稳定，对地基的前期处理工作不恰当就很容易让路面出现一些早期破坏的情况。
（5）桥梁施工缺陷的原因。桥面沥青路面早期破坏，通常发生在那些预拱度设置不合理造成桥面沥青面层厚度达不到设计要求、简支梁桥伸缩缝施工质量差的桥梁结构上。由于桥面的变形条件和弹性状态受桥梁的整体刚度和局部刚度控制，与一般路基上路面变形状态不同，未达到设计厚度的沥青面层往往受到剪切破坏。而且一旦有病害发生，便迅速扩展到全桥，很难局部修复。
（6）后期管理养护因素。路面建好之后还需要妥善的管理和养护，例如限制车辆荷载。很多城市路面后期管理工作的不到位是造成路面早期破损的直接原因。
3.沥青路面瘸害的防治
3.1裂缝的处治
3.1.1路面层裂缝处治。
（1）宽度小于3啊的裂缝：用路用修补胶在裂缝处涂一层，防止水的渗透。
（2）宽度3mm-5mm的裂缝：用压缩空气吹净尘土及辅助人工清理缝中杂物后，用流动性良好的热沥青或改良乳化沥青，通过灌缝机依次缓慢向缝中灌注，直到饱满为止.并撒料封口，冷补胶涂缝防水。另外.也可用开槽机沿裂缝开槽并做必要的技术处理后，人工将砂粒式或细粒式热拌沥青混合料填充裂缝，捣实并用路用烙铁封口，冷补胶涂缝防水。
（3）宽度大于5mm以上的裂缝：沿裂缝两侧各宽5 cm开槽，挖除上面层约l0cm宽，厚2cm-6cm的面层，经除尘、清理槽中杂物及缝中灌满稀释沥青后，在槽内喷撤改性沥青或改良乳化沥青粘层油，再用与原面层相同结构的沥青混合料填充、捣紧、夯实，冷补胶涂缝防水。
3.1.2基层开裂引起反射裂缝的处治。除了按第3.1.1条的修补方法进行处治外，考虑基层开裂为结构性破坏，处治裂缝宽度大于5mm以上的面层时，应增加土工布或土工格橱作为应力吸收层，以抑制反射裂缝再次发展。
3.2坑槽的处治
局部面层坑槽处治。按照“圆洞方补，斜洞正补。的原则，修补病害范围形状要呈方形，并且四周线要与路面中心线平行或垂直；开挖病害面积要大于实际病害面积四周l0cm—15cm以外；用锯缝机沿确定开挖病害范围的四周锯缝，凿除病害层，并进行清除槽底废料及杂物、浮灰等技术处理后，在槽底及四周涂刷粘层沥青；选择与原路面结构相同或接近的沥青混合料填筑，要求混合料温度不得低于120℃，整体铺筑，用较细的集科填边，逐渐向中间推进，边填料边夯实，确保压实度。若坑槽深度不大于7cm，要分层填筑，分层压实，确保每层的压实度符合要求，面层不得出现集料离析现象。
路面基层局部坑槽处治。
（1）按要求处理好放样后，用锯缝机沿确定开挖病害范围的四周锯缝，凿除病害路面，彻底挖除基层的病害层，清除槽底废料，然后选择与原路面基层结构相同或接近的混合料填筑.若是由于水稳性不好引起的，则要采取引水及防水技术措施处理.防止水害。
（2）在基层顶面喷撤透层油，上覆无纺土工布，接着再进行处治。
3.3车辙的处治
因沥青混合料质量或渠化交通而产生车辙的处治：深度小于l0mm、路面与基层连接良好的，选择高温季节，热烘被修补区域路面软化后，耙松、适当添加新的混合料后，进行压实；对于车辙深度大于10圃、影响行车安全的，用铣刨机刨除4cm厚的面层，经清理废料及杂物后，喷撤粘层油后铺设土工合成材料，重新摊铺与原路面结构相同或接近的路面层，碾压密实。
因基层局部强度不足造成不均匀沉陷而引起的车辙.采取技术措施处理好基层。
3.4泛油的处治
如果路面的泛油面积不大，则可以采用趁路面温度较高的时候，将加热后的铁铲来对多雨的油进行铲除，之后将碎石填入其中的方法来处理。
3.5加强养护管理，提高养护管理水平
做好路面的排水设施管理工作，让路面不常积水，遇到下雨天能够有通畅的排水系统来让路面迅速的将积水排走。做好后期的路面养护工作，通过养护管理来延长路面的使用寿命，这也是防治路面早期破损的最佳办法。
4.结语
水泥混凝土路面破损分析 第4篇
由纵向、横向、斜向裂缝发展而产生的已完全折断成两块以上的水泥混凝土路面板, 称为“断板”。其特征是裂缝贯通全厚和板面。
水泥混凝土路面断板按其损坏程度分为三类:
1) 轻微断裂。裂缝无剥落或轻微剥落;未封缝的裂缝宽度小于3 mm;已封缝的裂缝宽度不限, 但封缝良好。2) 中等断裂。裂缝处有中等程度剥落;未封缝的裂缝宽度为3 mm～25 mm;已封缝的裂缝无剥落或轻微剥落, 但填缝料明显损坏;板被分割成3块以上, 但均属轻微裂缝。3) 严重断裂。裂缝处有严重剥落;未封缝的裂缝宽度大于25 mm;板被分割成3块以上, 裂缝损坏在中等程度以上;有错台, 裂块已开始活动。
按断板形式又可分为纵向断板和横向断板两类。
2水泥混凝土路面断板的原因分析
2.1 早期开裂断板原因分析
1) 原材料方面。
由于水泥安定性差、强度不足, 水泥中的游离氧化钙在凝结过程中水化很慢, 水泥凝结硬化还在继续起水化作用, 当游离氧化钙超过一定限量时, 就会破坏已经硬化的水泥石或使抗拉强度下降。水泥强度不足也会影响混凝土的初期强度, 使开裂断板的几率大大增加。水泥的水化热高、收缩大, 也容易导致开裂;由于集料含泥量及有机质含量超标, 水泥混凝土中水泥石与骨料的界面粘结不良, 往往是产生初期开裂的薄弱部位。集料的含泥量和有机质含量超过规范要求, 必然会造成界面缺陷, 容易开裂。另外, 有资料表明, 在同样的水灰比条件下, 石灰岩、石英岩等亲水性骨料与水泥石界面粘结力大, 花岗岩等亲水性差的骨料则反之。
2) 基层施工质量的影响。
基层标高失控, 造成路面厚度不一致, 过薄或厚薄交界处将成为薄弱断面, 在混凝土收缩时, 难以承受拉应力而开裂;基层不平整, 会大大增加其与混凝土界面的摩阻力, 易在较薄弱路面开裂;用松散材料处理基层标高失控或不平衡时, 上层混凝土拌合物的水分或砂浆会下渗或被基层吸收, 使下部混凝土变得疏松, 强度下降从而导致断板;同时, 基层不平整, 面板会产生较大的抗折强度, 当抗折强度大于混凝土的容许值时, 产生断板。基层干燥会吸收混凝土拌合物中的水分, 使底部混凝土失水, 强度降低, 导致开裂。基层强度不均匀, 在强度好的路段与强度差的路段交接处易产生断板。
3) 混凝土配合比不当。
水泥用量偏大, 混凝土中引起收缩的主要是水泥石部分, 过多的水泥用量, 必然会导致较大的收缩;水灰比控制不准, 水灰比偏大, 水泥完全水化的最低水灰比约为0.26～0.29, 施工中采用较高的水灰比是为了满足和易性需要, 但偏大的水灰比, 增大了水泥水化初期骨料表面的水膜厚度, 影响了混凝土强度, 也因此导致混凝土不均匀收缩, 进而产生断板;同时施工中计量不准, 拌和的混合料不均匀, 尤其是未根据集料中的含水量及时调整用水量, 也会影响混凝土配合比的准确性, 从而影响其初期强度, 造成混凝土的强度不均匀, 混凝土强度较弱的地方, 则易产生断板。一般情况下, 混凝土配合比按“饱和面干”状态设计, 如使用长期在日光下的过干骨料, 会大量吸收拌合用水而影响水灰比的准确性, 影响混凝土的强度。
4) 施工工艺不当。
混凝土拌和时, 如果水泥或集料温度过高, 再加上水泥的水化热, 会使混凝土拌合物的温度很高, 在冷却、硬化过程中会使温差收缩加大, 导致开裂;搅拌不足或过分, 振捣不密实, 形成的混凝土强度不均匀, 易导致早期开裂断板。振捣时间不宜过长, 否则会造成分层, 粗骨料沉入底层, 细骨料留在上层, 强度不均匀, 表面收缩裂缝增加。
混凝土浇筑间断。因停电、机械故障、运输不畅、气候突变、停料等原因使混凝土浇筑作业中断。再浇筑时未按施工缝处理, 新旧混凝土由于结合不良和收缩不一致会形成一条不规则的接缝。
养生不及时或养护方法不当。尤其是在气温高、湿度小、风速大的不利条件下, 混凝土表面水分蒸发太快, 从而形成干缩裂缝;切缝不及时或切缝深度不足, 造成混凝土内应力集中, 在混凝土板的薄弱处形成不规则的贯穿裂缝;施工车辆过早通行, 在混凝土还未达到设计强度之前, 就过早承受荷载应力, 是产生裂缝乃至断板的又一个原因。
采用真空吸水工艺时, 如果因两吸垫之间未重叠而导致漏吸, 则漏吸处水灰比较两侧大, 混凝土强度较低, 收缩也大, 会形成薄弱环节而开裂。
传力杆安装不当, 上下翘曲, 则在混凝土伸缩和传力过程中混凝土就会破坏, 形成裂缝损坏。
5) 边界原因。
在双幅路面施工中, 已浇筑一边的缩缝在另一边未开始浇筑前已经裂通, 气温下降一定幅度时, 断裂的缩缝两边混凝土板收缩, 这样后浇筑还未切割的混凝土板受到较大的拉应力, 而这时其混凝土强度还较低, 当拉应力大于混凝土初期抗拉强度时, 就会在先浇筑板缩缝对应位置发生不规则裂缝。
在中央分隔带路缘石的混凝土路面施工中, 路缘石常设有混凝土平基背座, 由于路缘带先于路面施工, 当温度下降时路缘带本身会收缩, 路缘带下半部具有粗糙面会带动初期强度很低的混凝土面板在路缘带裂缝处产生边界裂缝。
同样原因, 如果基层稳定层已经发生裂缝, 裂缝两边基层在气温下降时收缩, 由于摩擦力作用, 同样也会带动上面初期混凝土面板开裂。
2.2 使用期开裂断板原因分析
1) 设计方面。
路面设计厚度偏薄:如果设计时交通量调查数据不准, 路基、基层、底基层的模量和材料参数选用不当等原因而使路面厚度偏薄, 就会使路面过早地出现开裂、断板。混凝土原材料的配合比不当。混凝土产生碱—集料反应或抗冻融差等耐久性问题。排水设计不当。水泥混凝土路面直接暴露在大气之中, 四季大气温度、湿度周期性的变化, 以及每一昼夜气温的变化, 都会使得混凝土路面板在不断的伸缩和翘曲中处于拉应力和压应力的反复交替作用状态, 此拉、压应力称为温度应力。混凝土板越长, 温度应力就越大。若设计时板块过长或长宽比例不当, 温度应力超出容许范围, 路面板即产生开裂断板。
2) 超载方面的影响。
由于交通运输业的迅速发展, 大吨位车辆逐年增多, 单轴轴载比原设计计算轴载增加几倍, 即超重轴载与标准轴载换算成16次方关系, 所以, 超载车的增加是水泥混凝土路面使用期开裂断板的重要原因。
3) 路基不均匀沉降。
压实度不足或压实不均匀路段, 在路面长期使用过程中, 由于水温条件的变化和行车荷载作用, 路基产生不均匀沉降, 致使沉降量不同的结合面产生错台, 面板由于荷载作用导致断裂。路基不均匀沉降主要发生在:填挖相交断面处、半填半挖结合处、新老路基交接处、土基密度不同部位;弱地基、湿陷性黄土以及采空区、陷穴等特殊路基段;桥涵、构造物附近压实机械难以施工的部位;路基不同填料的界面或层面。
3结语
在施工中针对实际情况, 认真分析水泥混凝土路面断板的原因, 对症下药, 抓好每一个环节, 采取行之有效的全面控制措施, 即可减少断板数量, 进而提高行车的舒适性, 延长水泥混凝土路面的使用寿命。
摘要：对水泥混凝土路面断板进行了分类, 分析了水泥混凝土路面早期开裂断板和使用期开裂断板的原因, 提出了一些行之有效的预防与治理措施, 从而减少路面断板数量, 延长水泥混凝土路面的使用寿命。
关键词：水泥混凝土路面,断板,原因,基层施工质量
参考文献
水泥路面破损论文 第5篇
关键词：水泥混凝土,破损原因,养护对策
1 路面状况
某公路长7.2km, 于2006年修建, 该路段设计标准为二级公路, 路基宽度12m, 水泥混凝土面宽9m;2008年加宽为四车道一级公路, 路基宽度为24m, 路面宽度为17.50m。
1.1 路面破损状况。
由路面破损调查得知, 该公路水泥路面破损类型有:纵向、横向、斜向裂缝、板角断裂、破碎板或交叉裂缝、错台、拱起、唧泥、接缝碎裂、纵缝张开、露石、坑洞、修补损坏共十一类, 其中主要以裂缝类破损为主, 其次是接缝碎裂。采用路面状况指数和断板油项指标来评定路面破损状况。本路段路面状况指数PCI=74.1%;路面的断板率DBL=14.9%。因此, 路面的破损状况等级评定为次。
1.2 路面结构状况。
采用Φ100取芯机对该段水泥路面进行随机钻孔取芯试验, 共采样18个, 其中中板采样10个, 边板采样8个:对所取芯样试件测出其高度;应用承载板测定旧水泥混凝土路面板中的表面回弹弯沉, 反算基层项面计算回弹模量和当量回弹模量。
1.3 排水状况、行驶质量和抗滑能力。
实地调查路面的横坡度为1.5%, 路面基层为6%水泥稳定石屑, 是透水性很差的基层, 路面板下无任何排水设施。雨天时观察路肩和路面边板有少量积水, 一般需要3d才可蒸发或渗透干, 板下脱空、唧泥和错台现象明显, 一般雨后一周可逐渐减少。
对照《公路养护技术规范》 (JTJ073-96) 可知, 该路段混凝土路面的行驶质量评定为差。采用铺砂仪用铺砂法进行测定混凝土路面的抗滑构造深度, 测得该路段混凝土路面的抗滑构造深度为0.35mm, 根据《公路养护技术规范》 (JTJ073-96) 可知, 该段混凝土路面抗滑能力等级评定为次。
2 损坏原因分析
2.1 结构承载能力不足。
调查资料显示, 该段混凝土路面的裂缝类破损为主, 由此可以推断该路段混凝土路面结构承载能力不足。设计使用初期的交通荷载换算为标准轴载的作用次数为NS=328轴次, 交通荷载等级为重。2008年该路段交通荷载换算为标准轴载的作用次数为Ns1=1931轴次。由下式计算交通量年平均增长率为r:
取n=10, 由此得r=19.4%。
设计使用年限按20年计算, t=20, 实测Ec=32.47×103MPa, Etc=169.8MPa, Kc=1.35, 混凝土板厚为27cm时才能满足交通荷载要求。该段路面的板厚只有19~21cm, 显然是不足够的。也就是说, 该路段混凝土路面的结构承载能力不满足交通荷载要求。
2.2 排水设计不合理。
路面普遍存在板下积水现象, 且以水量大, 积水时间较长。这些积水主要来源于大气降水。设计中没有设置任何盲沟、暗沟、排水层等板下排水设施, 而两测路肩是经过压实沥青表处硬化路肩, 其透水性很差, 板下积水长期积蓄其间而无法排出。板下积水对路面结构的影响主要在以下两个方而:一是引起基层模量降低;二是冲刷基层, 混凝土路面缩缝或胀缝处在汽车荷载作用下, 将产生高速水流冲刷基层, 这种冲刷时间长了, 日积月累必然导致面板出现脱空、唧泥和错台。
2.3 施工质量的问题。
2.3.1 厚度不足。
基层厚度只有13.1cm, 混凝土路面实际板厚只有19~21cm, 达不到规范和设计要求。
2.3.2 强度不足。
基层松散, 板体件差, 经取样试验, 其无侧限抗压强度低, 达不到施工规范的要求。混凝土路面施工中粗集料级配不良, 细长及扁平状颗粒的含量太高, 降低了混合料的粘结度;所选用的水泥质量不稳定, 水灰比过大, 浇筑过程中未按施工规范的要求完全振捣密实, 蜂窝麻面较严重, 这些均造成了混凝土面板质量差, 导致弯拉强度不足。
2.4 养护不及时。
养护人员忽视了混凝土路面养护工作, 错过了路面灌缝等预防性养护和初期养护的大好时机, 从而造成路表雨水下渗路面板。
3 维修对策
为了恢复路面结构的完整性或改善路面的使用性能, 必须进行水泥混凝土路面的养护和维修。
3.1 裂缝修补。裂缝修补用于连续缝长度在1m以上, 并有断裂趋势的板。在调查已修复的裂缝时发现, 它一般未发作到板的底部, 所以在不久铺设加铺层以前, 不需要对这类裂缝再进行处理。但为了保证加铺层上不出现反射裂缝, 最好还是重新处理这种裂缝, 即清除原来的沥青材料后, 采用下面三种方法:a.橡胶沥青填缝;b.土工布加橡胶沥青封压;c.以贫混凝土代替。对未处理过的裂缝应凿宽、修整, 然后再采用以上三种处理的任一种, 凿宽和修整后应立即浇盖。
3.2 板的替代。这种处理措施适用于板已破碎或开裂并发生过大沉降的板。
3.3 起皮修复。有相当多混凝土板产生起皮, 出现粗骨料裸露。处理的办法是先在路面板表面凿除破损至一定深度, 然后铺新的表面层。
3.4 板的沉降。假如仅发生均匀沉降且没有主要裂缝和断裂现象, 就不必作路面修补。但最好用一些材料灌入板的下面, 填满可能会引起混凝土板开裂的洞穴。如果沉降伴随着板的破碎, 就必须用新的板来替换, 再铺设加铺层。
3.5 铲除沥青。这种方法用于为提高路面平整度、改善行车质量而铺了沥青混凝土的区域, 可以预料下面的混凝土板可能破碎或发生大量沉降。铲除沥青后, 再判断是否要替换混凝土板。
4 技术经济分析
翻修重建维修方案施工难度大, 工期长, 破碎与挖除旧水泥混凝土路面不仅噪声大, 灰尘也大, 对维持通车和沿线两旁的居民的生产和生活将带来严重影响。此外, 挖除的旧水泥混凝土路面要找一个大型弃土场堆放, 在社会上会造成不良影响, 因此不宜采用。
从初期修建费来看, 加铺水泥混凝土面层维修方案费用最低, 其中又以部分结合式加铺层最低, 结合式加铺层次之。分离式加铺层路面结构的使用效果较好, 而结合式和部分结合式加铺层由于施工工艺要求高, 施工质量难以控制, 容易导致上下层水泥混凝土板发生分离, 最终导致加铺层破坏。从施工对交通的影响来看, 加铺水泥混凝土面层维修方案施工期较长, 完工后还要保养28d才能开放交通。在日交通量达1万车次的重交通道路上采用这种方案施工时将造成交通长期受阻, 货物及旅客等待、减速所造成的损失很大。虽然可以采取-些交通管制疏导交通, 但交通受阻是避免不了的。此外, 加铺水泥混凝土旧层方案平整度难以控制, 噪声大, 对轮胎损耗也较大, 后期维修及改建非常困难。
在耐久性方面沥青路面虽然没有水泥路面好, 初期修建费也比水泥路面稍高, 但是, 加铺沥青混凝土面层维修方案施工方便快速, 完工后几个小时即可开放交通, 对交通的影响是最小的。该方案还具有较好的平整度, 高速行车时路面的噪声小, 对轮胎损耗也较小, 后期养护和大中修或改建方便等优点。因此, 加铺沥青面层方案比加铺水泥混凝土面层方案好。
参考文献
水泥路面破损论文 第6篇
关键词：水泥混凝土路面,破损修复,钢纤维混凝土,加铺层
水泥混凝土以其使用年限长、养护费用低等优点, 在我国得到广泛应用, 这对提高道路等级, 改善道路通行能力, 提高社会效益起到了明显作用。但是, 随着水泥混凝土路面的增多, 一些水凝混凝土路面因服役期已到或因设计不周、施工不当等原因造成路面出现各种病害 (如断板、错台、唧泥等) , 且有些路面病害相当严重。
一、引起水泥混凝土路面破损的原因
1、水是引起水泥混凝土路面病害产生的直接外因。
筑路先治水, 水是公路工程和公路养护工作中首先必须解决好的一个主要问题, 是水泥混凝土路面早期病害引发的一个直接外因。每到春、冬季节, 由于地表水的渗入, 地下水位的上升, 直接改变路基的湿度, 使路面的强度降低, 路基的承载力下降, 从而导致路面病害的产生, 一场大雨和几场连绵阴雨过后, 路面便开始小面积的裂缝, 继而出现大面积的松散、翻浆、坑槽等现象。
2、超限超载车辆是水泥混凝土路面早期病害产生的潜在外因。
公路运输车辆的超限超载是公路水泥混凝土路面早期病害产生的又一个主要外因。据有关资料统计:车辆超限重量的增大和其对路面的损害是呈几何倍数增长的, 超限10%的货车对道路损坏会增加40%, 一台超载2倍的车辆行驶一次, 对公路的损害相当于不超载车辆行驶16次, 一台36吨的超载车辆对道路毁坏程度相当于9600辆1.8吨重汽车对道路的破坏, 超限超载车辆对路面结构产生破坏造成路面网裂、变形、松散、沉陷和坑槽。
3、路面设计、施工不合理和不规范。
路面设计、施工不合理和不规范是水泥混凝土路面早期病害产生的内因。一是路面结构设计不合理, 沥青面层结构选用不当, 混合料类型不合理。二是路面基层 (底基层) 补强厚度设计不当, 导致沥青面层产生早期病害, 如龟裂、松散, 局部沉陷等。三是路面施工不规范, 材料把关不严, 施工机具陈旧不配套, 使得沥青混合料的配合比设计、拌和均匀性、压实度、平整度都达不到规范要求, 从而导致面层松散、裂缝等病害。
4、路面初期养护不及时、得当。
水泥混凝土路面面层初期养护及时得当会延长水泥混凝土路面的使用年限, 否则会缩短其使用年限。由于养护资金不足或管养体制不明确, 从而出现重建轻养的现象, 有些地方, 特别是现在的通乡通村水泥混凝土路面, 有的公路修好一年以后, 从来没有人去养过, 更谈不上初期养护。
二、水泥混凝土路面破损的修复方法
水泥混凝土路面的翻修对修复破损混凝土路面是简单易行的, 但需大量击碎旧路面、振实路基、重新铺设基层和面层, 工作量大, 施工期间交通难以维持, 而且以前对部分地段也进行过翻修, 效果均不理想。所以理想的修复方案如下:
首先按普通混凝土加铺层计算加铺层厚度:钢纤维混凝土加铺层采用普通混凝土加铺层厚度的0.55~0.65倍;连续配筋混凝土加铺层采用普通混凝土加铺层厚度的0.9倍, 且厚度还应满足加铺层最小厚度的规定。普通混凝土加铺层厚度h的确定, 采用等刚度原则, 按分离式加铺层的结合条件, 将双层混凝土板换算成等效单层混凝土板计算其荷载应力和温度应力, 然后计算旧混凝土板与加铺层底面的应力。当旧混凝土路面的应力和加铺层的应力都满足规范要求时, 则加铺层厚度h确定, 否则重新计算。假设对该路段进行24h的交通量调查, 将汽车轴载换算为标准轴载作用下的次数Ns=125n/d, 设计使用年限为20年, 交通量年平均增长率为14%, 旧水泥混凝土路面板的弯拉强度fem=4.3MPa, 弯拉弹性模量Ee=28×103MPa, 基层顶面当量回弹模量Et=87.83MPa。经计算, 普通混凝土加铺层厚度h=17cm, 故连续配筋混凝土加铺层厚度ha′=0.9×h=16cm;钢纤维混凝土加铺层厚度ha=0.6×h=11cm。
其次, 从钢纤维混凝土的性质和作用功能上分析。钢纤维混凝土是在水泥混凝土中掺入一定数量的低碳钢或钢纤维, 是一种纤维型与颗粒型相混合而成的复合材料, 通过两者之间的界面作用成为一体, 在受力过程中两种材料各施所长, 显著地提高了混凝土各项性能指标。而且钢纤维混凝土路面也可用一般混凝土路面的施工方法来铺设、振捣和抹平, 不需要特殊的机械, 施工简易。综合比较, 采用钢纤维混凝土加铺层是最佳方案。
三、钢纤维混凝土加铺层的施工要点
混凝土路面板质量的好坏, 很大程度上取决于施工质量。钢纤维混凝土路面施工时, 除应满足普通混凝土路面施工的一般要求外, 还应注意:
1) 旧路面的检查与整修对旧路面中严重破碎、裂缝继续发展的板, 击碎清除, 重新浇筑混凝土。为防止旧水泥混凝土板的裂缝向上反射, 先将旧路面清扫干净, 再按1.0~1.5kg/m2的标准涂一层沥青, 并在其上加铺一层厚度均匀油毛毡作隔离层。
2) 材料试验和混凝土配合比配合比要保证钢纤维混凝土有较大抗弯强度, 以满足结构设计对抗压强度与抗折强度的要求及施工的和易性。为保证施工时混合料质地均匀、不离析, 集料宜采用连续级配, 粗集料最大粒径不宜大于20mm。钢纤维长度宜为25~60mm, 直径0.4~0.7mm, 长度与直径的最佳比值为50~70。钢纤维混凝土的配合比中钢纤维的体积率为1.0%~1.2%, 砂率取值较普通混凝土略有增大。
3) 混凝土板的施工
(1) 在混凝土搅拌过程中, 为保证钢纤维均匀分布, 应按碎石、钢纤维、砂、水泥的顺序加料, 干拌2min后, 再加水湿拌1min。
(2) 由于钢纤维混凝土中水泥含量较高, 初凝时间较短, 坍落度损失较快, 因此要求从出料到浇筑完毕不得超过30min。
(3) 为确保钢纤维的二维分布, 宜使用平板振捣器振捣成型。
(4) 尽可能在气温较低的早晨和夜间施工。当气温高于30℃、拌和物温度为30~35℃时宜停工, 以防拌和物水分蒸发而出现干缩开裂。
(5) 最好使用强制式搅拌机, 因自落式搅拌机出料速度慢, 滚动时钢纤维极易成团。
(6) 钢纤维混凝土收缩性小, 抗裂性能好, 可不设纵缝, 当钢纤维混凝土浇筑养生达设计强度50%后可每隔15m切一道缩缝。
4) 抹面与防滑钢纤维混凝土具有粗骨料细、砂率大、纤维乱向分布的特点, 宜采用真空吸水工艺, 机械抹平, 阻止纤维外露。抹面时, 需将冒出混凝土表面的钢纤维拔出, 采用压纹器压纹工艺可避免拉毛产生的外露现象。
5) 养生与填缝采用潮湿养生方法。混凝土表面整修完毕后, 立即进行养生, 用20~30mm厚的湿砂覆盖于混凝土表面。每天均匀洒水数次。养护时间由试验确定, 以混凝土达到28d强度的80%以上为准。养护期满即可采用改性沥青填封接缝。填缝时接缝保持清洁、干燥, 填缝料应与缝壁粘附紧密、不渗水, 灌注高度一般比板面低2mm左右。
水泥路面破损论文 第7篇
关键词：公路,水泥混凝土,路面,破损
水泥混凝土路面因其具有独特的耐久性, 故此在县乡公路中被广泛的使用。一定程度上改善了县乡公路的交通状况, 但是与此同时也应该看到其存在的不足, 水泥混凝土路面设计在施工、管理中所暴露出来的问题也在逐渐增多, 这就严重影响了水泥混凝土路面的使用寿命。文章根据高邑县公路的使用情况, 并结合自己多年来的实践工作经验, 针对现阶段水泥混凝土路面早期存在的破损原因进行了分析, 在科学的技术指导下, 提出了合理化的解决方案, 很大程度上改变了这一现状, 提高了水泥混凝土的路面质量, 延长了使用寿命。
1 破损原因分析
1.1 设计方面的因素
由于县乡公路设计、施工时间紧迫, 设计中调查、研究不够, 加之建设资金不足, 使得一些县乡公路路面设计不到位, 存在诸多不合理, 在一定程度上留下了质量隐患。主要有: (1) 基层材料设计不合理, 采用石灰土基层或不设计基层, 由于石灰土本身的特点, 其抗冲刷性差、遇水变形大等容易引起基层脱空造成断板, 现行JTGD40公路水泥混凝土路面设计规范中明确规定:石灰土不适宜作水泥混凝土路面的基层材料。 (2) 无路面内部排水系统, 使得从接缝进入路槽中的水无法迅速排出路外, 路面结构容易产生唧泥、错台等病害, 最终导致路面的破坏。 (3) 面板的横向缩缝、纵缝不设传力杆、拉杆接缝传荷装置, 边板和角隅没有钢筋补强设计, 势必造成行车道面板单板受力, 且边板应力和挠度量增大, 断板、断角等病害发生严重。
1.2 施工方面的因素
施工质量的好坏, 直接关系到水泥混凝土路面的使用性能和寿命。县乡公路水泥混凝土路面施工方面的因素主要有: (1) 路基处理不到位, 对不良地质及软土地段, 没有按设计要求进行软土基础处理。因此, 路基整体质量存在隐患。 (2) 使用质量不合格的原材料。工程质量很大程度上取决于原材料的质量, 当前该省县乡公路水泥混凝土路面所用矿料普遍存在吃“百家饭”现象, 石质多变, 级配不佳, 针片状颗粒含量高;所用细集料中含泥量超标, 降低了混合料的粘结度;所用水泥质量不稳定或已过期等。这些因素是导致混凝土路面产生裂缝引起破损的直接原因。 (3) 混凝土施工工艺控制不严, 导致路面结构整体强度不够。具体表现在:基层标高控制不严, 使混凝土板块厚薄不均, 造成混凝土强度不匀;使用一般自落式拌合机, 拌和及出料时间控制不严, 混合料掺量控制不准确, 水灰比偏大;使用农用三轮车运料运距过长, 加上摊铺的随意性, 产生粗骨料和水泥砂浆分离现象。因此, 路面平整度差, 产生龟裂, 混凝土抗折强度降低;在浇筑过程中未完全振捣密实, 蜂窝麻面较严重;未按规范要求切缝, 切缝时间太迟、深度不够、缝间距过长, 导致混凝土收缩产生的拉应力大于其容许值, 而引起开裂、断板;施工中单块板长、宽值未按设计规范执行造成不规则纵横裂缝;在纵横设计缝中不能及时填充料或填充材料选用不当, 造成渗漏到路基中的水结冰膨胀导致路面起拱开裂;养生措施不到位, 养生时间短即开放交通, 造成早期重载受破坏。这些势必造成混凝土路面产生早期病害, 影响混凝土路面的质量。
1.3 管理方面的因素
水泥混凝土早期破损的影响因素有很多, 其中大部分的破损都可以通过管理来加强其改善, 甚至是避免。下面就管理方面存在的一系列措施进行详细阐述:一是加强养护管理措施的具体落实。在公路水泥混凝土使用过程中, 必须然受到外界因素的影响而出现各种质量问题, 这就需要养护管理者实时对其进行养护, 从客观实际出发, 减少成本, 对于细小裂缝要及时处理, 防止其蔓延。二是加强政府领导, 决策的实施与落实。针对超载现象、机动车改装等对水泥混凝土路面造成的破坏要给予严肃的处理。
2 预防措施
提前做好相关的预防工作, 能够减轻对县乡公路水泥混凝土的破坏, 延长其使用寿命, 通常情况下可以从设计、施工、养护等环节对其水泥混凝土路面进行预防, 针对实际施工作业情况设计合理的预防措施, 下面就常见的几种措施进行简要的分析与总结, 希望通过文章的论述可以为相关人员提供一定的参考建议。
第一, 科学规范设计。在大多数的公路水泥混凝土早期破损中不难发现, 很大程度上与公路规范设计有关, 在实际作业施工环节, 有很多公路规划设计并不符合实际发展需要, 并不能从客观实际出发, 对其进行合理化的规范设计。导致水泥混凝土施工作业难以与实际客观需要相符, 势必就会出现各种质量问题。所以在未来的公路规划设计中, 必须明确水泥混凝土路面在实际施工中的作业情况, 如强度、稳定性等要素都要给予足够的了解与掌握, 这样才能确保公路水泥混凝土不会出现其质量问题。
第二, 严把质量关。任何一项施工作业条件都离不开对原材料的质量管理, 材料是其主体, 在公路水泥混凝土施工作业环境中更是如此。没有合格的建筑材料怎么会有建筑合格的施工项目呢?所以在实际公路建设中, 必须将《公路水泥混凝土路面设计规范》贯穿于整个公路水泥混凝土路面建设中, 针对各个阶段所使用的施工材料、施工设备、施工工艺及方法都要有一个准确的认识与了解, 对影响建筑材料使用寿命的因素, 要及时处理, 做好提前预防工作。当在公路施工中发现任何影响质量的材料均不准许被带进施工现场或是使用, 要立即停止对其作业, 待确保质量的前提下, 方可进行再次施工作业。
第三, 加强养护管理作业。水泥混凝土路面施工是一项比较复杂的施工作业, 在施工过程中会涉及到很多方面的管理作业。所以必须给予足够的重视, 县乡交通管理部门及当地政府要在资金上给予一定数量的支持, 尤其是养护维修费用, 绝对不能忽视。此外, 还要加强对公路交通部门的管理, 相关责任人必须明确自身的管理职责, 针对破坏严重的路段要进行大规模的整治, 防止其病害的发生。
3 结束语
综上所述, 通过上文的分析得知, 水泥混凝土路面早期破损的因素有很多, 要想解决其问题就必须从客观实际出发, 依据不同的破损原因提出合理化的解决措施, 绝对不能千篇一律, 相关作业人员要提高自身对其水泥混凝土路面的认识, 可以借鉴国外先进的管理水平和施工工艺方法, 增强对早期水泥混凝土路面破损现象的预防工作, 将危害降到最低, 很大程度上也能够节约成本, 保障其质量, 故此在公路建设中必须引起足够的重视, 真正意义上推动我国公路事业的发展, 造福于人。
参考文献
[1]贾建文.水泥混凝土路面病害分析[J].山西建筑, 2006, 32 (13) :18-19.
[2]李运清.水泥混凝土路面破损分析[J].山西建筑, 2006, 32 (15) :70-71.
水泥路面破损论文 第8篇
我国水泥混凝上路而始建于六十年代中期, 目前早期修建的水泥混凝上路面由于设计、施工、后期养护及超重载交通等原因, 已不同程度地发生了结构性和非结构性的损坏。对旧水泥混凝上路面进行维修或改建已是必然, 水泥混凝土路面修补困难、维护费用高, 并且修复效果并不十分理想, 对水泥混凝土路面如何维修、改造一直是困扰道路部门的技术难题。近几年来, 我国各地区都对旧水泥混凝土路面开始进行大量的修复整治, 其主要的措施是加铺沥青混凝土罩面层, 来改善原水泥混凝土路面的使用性能, 提高路面行驶的舒适性, 同时又能充分利用旧水泥混凝土路面的剩余强度, 而沥青加铺层改造旧水泥混凝上路而具有工期短、对交通影响小、投资少、行车舒适等优点, 已成为国内外的一种简单有效的修复措施。
1 旧水泥混凝土路面的破损原因分析
分析混凝土路面损坏原因, 不仅可以为以后的水泥混凝土路面设计、施工与养护提供经验, 而且是确定水泥混凝土路面修复方案的重要依据。因此, 必须充分做好调查, 查明原因, 以便采取针对性的处理方法。
(1) 裂缝:产生的原因是重复荷载应力、翘曲应力及收缩应力等综合作用;水的浸入及过大的竖向位移的重复作用, 使基层受到侵蚀产生脱空;土基和基层强度不够;接缝拉开后, 丧失传荷能力, 在板的周边产生过大的荷载应力;水泥质量差、不稳定;粗细集料质量差;施工操作不当, 养生不好。 (2) 角隅断裂:产生的主要原因是由于养护不力, 地表水由接缝下渗后汇集在板下, 使基层湿软, 在车辆荷载作用下, 板角应力集中, 在板角处产生唧泥, 板下被淘空, 板角处被折断而产生角隅断裂。角隅断裂发生后, 地表水下渗量增加, 断裂的板下继续产生唧泥, 使板角进一步断裂, 显网状断裂;一板角呈网状断裂后, 渗入相邻板块的地表水量增大, 引起相邻板块在车辆荷载作用下产生唧泥, 相继产生断裂和网裂破坏。 (3) 边、角剥落:其原因是接缝落入坚硬的杂物, 板在膨胀时产生了超应力, 边缘被硬物挤碎;重交通荷载的重复作用;传力杆设计或施工不当;接缝处混凝土强度低。 (4) 错台:产生原因是混凝土板接缝处渗水造成不同程度的冲刷, 接缝的传荷能力差地基不均匀时, 在车辆荷载的反复作用下产生不均匀沉陷就会逐渐形成错台;接缝设置两侧混凝土板施工高度不一或胀缝在施工中横板被振歪而形成两侧混凝土壁而不垂直, 缝旁两块板在伸胀挤压过程中也会上下错开而形成错台。 (5) 唧泥:产生的主要原因是填缝料损坏, 雨水下渗和路面排水不良。 (6) 表面裂纹与层状剥落:产生的原因是水灰比过大、过度抹面、养护不及时、用盐化冰雪、冻融循环和集料质量低劣、水泥中的碱 (氧化钠及氧化钾) 于集料中的某些特定矿物质发生碱硅反应等。 (7) 坑洞:其原因是施工质量差或混凝土材料中夹带朽木、纸张和泥块等杂物;某些车辆的金属硬轮或掉落硬物的撞击。 (8) 修补损坏:其主要原因是原有病害没有根治;修补质量差及交通荷载过大。
2 旧路面处理方法
水泥混凝土路面在长期的使用过程中, 不可避免地出现磨光、板块破损断裂、局部沉降、接缝破坏等各种病害。在对旧水泥混凝土路面进行沥青罩面改造工程中, 必须先对原路面的病害进行处理。
2.1 缝的处理
(1) 将原水泥混凝土路面的横缝、纵缝进行扩缝处理, 主要目的是将原缝内的积土污物清理干净, 此工序主要包括切缝、清缝、吹缝工作, 缝的深度要满足6cm, 宽要保证5mm~8mm; (2) 通过检验, 缝的宽度及深度满足要求后, 对缝进行灌油、灌石屑。用橡胶类改性沥青进行填缝, 石屑要清洗干净, 灌注要均匀饱满, 并高出地面5mm, 使其经车碾压后增加密实度, 已达到嵌挤紧密的效果。 (3) 在缝的两侧路面上各撒一层石粉 (或用石灰水涂刷) , 防止灌填接缝材料时污染路面。
2.2 断裂及板块破损
对于破损面积不大, 小于2/3的板块采用凿除损坏处补料的方法处理, 关键是要控制好混凝土板的切除厚度及所换混凝土的质量;对于破损面超过2/3的混凝土板, 因已没有修补价值, 所以清除整块板, 将原破碎的混凝土整块凿除干净后, 采用水泥混凝土里掺加钢纤维以达到混凝土的防裂效果。
(1) 对脱空水泥混凝土路面板的处理, 主要采用将旧板破碎, 运走, 清扫基层;用C15混凝土修复松散基层 (如有松软的素淤泥块, 还应挖坑切槽, 直到坚实基层) 。基层表面要平整, 要具有一定的横坡坡度, 然后重新浇筑C30混凝土。 (2) 对有贯穿全板纵、横、斜向裂缝的混凝土板块, 也按脱空板的方式处理, 即:破碎旧板——清运碎块——清扫基层——处理基层——浇C30混凝土新板——养生——开放临时交通。 (3) 对有角隅断裂、接缝碎裂的处理办法为:围绕裂缝按一定长度和宽度用切割机切割成矩形, 破碎清除碎块, 目测基层, 若基层板整体性差, 则下挖基层, 直到有整体性好的层面。然后用处治脱空板的方法, 浇筑新混凝土, 与原有道面平齐。
2.3 错台
在接缝或裂缝处, 缝两边的路面形成了台阶, 其相对高差大于0.5cm。对这种情况如果板块整体性好可机械磨平或用砂粒式沥青混凝土找平。如果是由于基础过软引起的错合, 则用水泥灌浆抬高法或水泥灌浆处治基层后用中粒式沥青混凝土找平。
3 结语
旧水泥混凝土沥青罩面技术是目前国际上道路工程学科技术领域十分重要的研究方向。旧水泥混凝上路面加铺沥青层之前需对旧路状况进行科学的调查评价, 以全面了解旧水泥混凝土路面的使用状况和破损情况, 为旧路损坏的处治提供资料, 旧路结构功能恢复的好坏对加铺设计至关重要, 其中路面破损是旧路评定的重点。虽然国内外的改造工程研究已积累了丰富的理论和实践经验, 仍有许多内容需要进一步的分析研究。
参考文献
[1]高速必路丛书编委会.高速公路路面设计与施工[M].北京:人民交通出版, 2001.
关于市内砼路面破损浅析 第9篇
现在市内虽然道路整洁、通直, 但是路面仍存在保养、维护、修善的不足, 下面就路面破损状况浅析看法, 拓宽思路, 去掉微久之癖, 醒知殊露之宜。
1 水稳层不稳定, 易出现纹缝-断裂 (横纵、斜裂) 操作人员不以为然, 我曾问过修补工人:“这路面破损的太厉害了”。他们回答叫人心灰意冷, 说什么“路面不坏我们干啥去, 不就下岗了”!还有人说“这是寒带地区, 冻胀力大没有办法解决”。还有人认为为防冻涨而一厢情愿地加厚垫层, 但由于压实不均, 其结果更不稳定, 事于愿违, 自费苦心, 还是未达到理想目地, 反而加重破坏, 车行辗压又存在冲击力必然产生散料层走动形成支点产生弯矩, 造成折断。
2 切缝不灌缝
2.1 切缝为何不研究而视为常规做法, 切缝不灌缝是路面破坏的第一杀手, 大家都知道, 用混合料做垫层本身就是不稳定的层带, 防冻涨是对的, 作稳定层是不对的, 固定和松散体不同, 受力变化不同。
2.2 切缝不灌缝是属自添病, 切缝虽然没有切通, 但在车行碾压下在砌缝下发生曲线形成不规则折线裂开缝, 当初不切通, 然而使用后断通这是很科学的作法, 正因为它是不规则交错, 相互制约, 且足好事, 它即防止前后分离, 又制止前后板块错开, 保持原位, 科学技巧。
2.3 切缝目的:是防止板面工作时断裂, 按板面长宽比切分, 以防止过大比而产生 (正负) 弯矩, 阻止断裂折损。
2.4 切缝深度一般为砼厚度的1/3~2/3以内, 前后两缝距离按设计要求为准, 如设计未标示, 可按3m×4m-2.5m×3m, 长宽比大于2为好。
3 灌缝应灌入沥青麻缔脂膏, 多少应于板面相平, 过多易污染路面;过少易溶入石砾、硬杂物等硬块体。车轮碾压、绞伤板块边角, 破坏路面完整性, 减少路面使用寿命, 浪费资金, 影响市容、市貌, 更有损施工单位声誉, 失去竞争力, 阻碍企业发展轨迹, 因此, 切缝不可不灌, 实属必要。
4 灌缝可减少路面因环境变化引来破坏因素
4.1 不灌缝, 遇雨水进入冲漫防冻地层, 吸走部分细骨料, 形成底部空虚, 多次反复, 久而久之板面受损折裂。
4.2 不灌缝, 虽省下微薄资金, 从长远看, 且是很大浪费, 过早维修, 多次修复也不见效果, 路面千疮百孔只好毁掉重补变成麻疹路。
4.3 板面破坏实例:见图1。
5 总结
5.1 切缝应灌缝, 切缝的目的就是将长的板面分成若干块体, 防止长度比悬殊的板块因工作受负载时破碎、折断, 分成块体, 一块破坏不至于影响邻近板面便于修整。
5.2 切开的板缝要及时灌入沥青麻缔脂油膏, 防进入砾石、杂物, 缝膏与板面一平不少不溢, 少了易进入硬物质啃咬板角, 多了污染路面, 影响美观。
5.3 切缝分块要满足长宽比要求, 过大易折、过小易碎, 长宽比为1:3左右为宜, 防止形成正负弯矩。
【水泥路面破损论文】相关文章：
基于破损原因的水泥混凝土路面养护对策09-13
浅谈旧水泥混凝土路面的破损原因及处理方法02-11
公路水泥路面06-01
几种水泥砼路面表层类病害论文11-18
水泥混凝土路面常见病害及防治论文12-17
水泥砼路面06-09
水泥路面裂缝原因07-30
水泥路面日常养护07-30
水泥路面承包合同07-30
水泥路面养护措施07-30