水泥混凝土路面斷板的原因及預防

摘 要:分析了水泥混凝土路面斷板的原因,提出了預防斷板的措施,給出了水泥混凝土路面斷板的處理及修補方法。

關(guān)鍵詞:混凝土路面 斷板 原因 預防

中圖分類號:U418 文獻標識碼: A 文章編號:1673-0534(2007)05(b)-0053-01

　　水泥混凝土路面斷板的是指水泥混凝土路面在修建和使用過程中由于板內(nèi)應力超過了混凝土的強度而出現(xiàn)的貫穿混凝土面板整個厚度的不規(guī)則的橫向、縱向、斜向、交叉斷裂斷板或角隅折斷裂縫,它把水泥混凝土面板分成兩塊或兩塊以上, 破壞路面結(jié)構(gòu)的完整性。

　　發(fā)生破壞的原因是多方面的:板太薄或輪載過重,板的平面尺寸過大,地基穩(wěn)定性差產(chǎn)生不均勻沉降或過量塑性變形使板底脫空失去支承,施工養(yǎng)生期間收縮應力過大及荷載和溫度應力

　　作用下的疲勞開裂等。斷裂的出現(xiàn),會使水泥混凝土路面在車輛荷載作用下,在斷裂處出現(xiàn)剝落、破損, 繼而形成唧泥、錯臺, 破壞板的結(jié)構(gòu)整體性,直至破壞,使混凝土面板喪失大部以至全部承載能力。

1 水泥混凝土路面斷板原因分析早期開裂、斷板原因如下:

1.1 原材料不合格

　　水泥標號不夠,穩(wěn)定性較差,強度不足;集料中有害物質(zhì)含量超標。

1.1.1 混凝土配合比控制不當

　　施工中由于骨料過干大量吸收拌和用水和施工中計量不準, 從而影響混凝土初期強度。

1.1.2 基層表面不平整和材料濕度不當

　　基層表面不平整造成路面厚度不一致,增加了基層與面層之間的磨阻力,導致路面薄弱處難以承受拉應力而開裂;基層材料過于干燥,吸收底部混凝土水分,從而降低混凝土抗彎拉強度, 導致開裂。

1.1.3 混凝土路面施工時工藝控制不當攪拌時間不夠,振搗不密實;拌和時混凝土組成材料溫度過高,在冷卻、硬化過程中會因溫度差增大混凝土的彎拉應力,導致開裂;施工中工序控制不當(如混凝土間斷時未做施工縫處理、切縫不及時、真空吸水時漏吸、傳力桿安裝不當、在不利季節(jié)施工等)影響混凝土本身抗彎拉強度不足, 導致開裂。

1.2 使用期開裂、斷板原因

1.2.1 早期設計不當

　　早期由于經(jīng)驗不足混凝土面板厚度偏薄;板塊尺寸劃分不滿足規(guī)范要求;原材料選擇和設計配合比不當。

1.2.2 路基不均勻沉降

　　濕軟路基處理不當、填挖交界處壓實標準不一致、橋涵和構(gòu)造物附近壓實度不足、路段地質(zhì)變化處路基處理不當,以上情況均會產(chǎn)生路基不均勻沉降, 導致混凝土面板開裂。

1.2.3 基層失穩(wěn)

　　基層施工質(zhì)量不好,表面不平整、強度不均勻,導致面層混凝土板塊彎拉應力增大,產(chǎn)生斷板;面層接縫處填縫料失效,板塊彎沉時縫內(nèi)積水變?yōu)橛袎核?使接縫處產(chǎn)生唧泥、脫空,從而產(chǎn)生斷板。其他情況如路面排水不良,超載和超限車增多。

2 水泥混凝土路面斷板的預防

　　水泥混凝土路面斷板主要是在施工過程中和使用過程中出現(xiàn)的,因而斷板的預防就應針對其出現(xiàn)的不同時期進行控制。

2.1 良好的結(jié)構(gòu)組合設計能夠有效預防斷板水泥混凝土路面在使用過程中, 由于設計、超限荷載的因素都會導致水泥混凝土路面出現(xiàn)斷板。設計因素的影響主要是由于結(jié)構(gòu)組合設計、排水設計考慮不周到而造成的。結(jié)構(gòu)組合設計中應著重考慮路面基層對水泥混凝土面板的影響,即路面基層除滿足有足夠的強度、剛度外, 還應具有良好的水穩(wěn)性和平整度。良好的水穩(wěn)性能夠有效地避免唧泥的產(chǎn)生、從而避免基層的破壞與板底的脫空,為水泥混凝土面板提供良好的支撐,避免斷板;良好的平整度能夠有效地避免荷載作用下水泥混凝土面板出現(xiàn)應力集中區(qū)域,避免斷板。

2.2 施工過程斷板的預防

　　嚴格控制水泥混凝土混合料的配合比避免水灰比過大或混合料離析,確?；炷粱旌狭嫌凶銐虻膹姸? 同時, 嚴格掌握切縫時間、切縫時間一般控制在300個溫度小時以內(nèi),避免由于混凝土的收縮而產(chǎn)生斷板,因為溫度、濕度和風的變化,都會引起混凝土出現(xiàn)較大的干縮。

2.3 使用過程中斷板的預防

　　水泥混凝土路面在使用過程中,會因超限荷載、各種地面水進入水泥混凝土路面的縫隙,形成唧泥,進而產(chǎn)生斷板,因而應嚴格控制超限荷載,及時對水泥混凝土路面的各種縫隙進行灌縫,防止各種地面水進入水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部, 消滅唧泥源, 避免斷板。

3 水泥混凝土路面斷板的處理方法

　　斷板的處理應根據(jù)斷板的不同程度而采用相應方法來進行處理。

3.1 斷板粘縫處理

　　對輕微斷板可采用粘縫處理。處理斷板的粘結(jié)劑主要有聚氨脂、甲凝、環(huán)氧樹脂等高分子化學材料。應視修補季節(jié)、斷板程度、施工工藝等因素選用下列方法:

　　1)直接灌入法。直接灌入法對斷板寬度大于3mm 的裂縫, 可用環(huán)氧樹脂與固化劑攪拌均勻后直接灌注。

　　2)噴灌漿法。噴灌漿法適宜于通車路段冬季修補局部性斷板。其方法如下,清縫:吹塵器配合細鋼絲小鉤子清除縫隙內(nèi)的泥土雜物;埋設灌漿嘴封閉斷板:每隔30cm 安設一個灌漿嘴,用膠布將縫口貼封,并涂上按1 ︰2 配合并加熱溶化的松香和石臘; 配灌縫材料:根據(jù)縫口寬窄及要求開放通車時間,選用適宜的灌漿材料及配比混合調(diào)勻;灌漿:將灌縫材料倒入可推擠的灌漿器中, 一般宜在30~40min 以內(nèi)用壓力將灌縫料由各灌漿嘴中灌入縫中,灌至將要頂動上面膠布為止,用水泥漿或砂漿封面,并噴灑養(yǎng)護劑;加熱增強:一般宜用紅外線燈或裝60~70W，燈泡的長條形燈罩加熱, 溫度控制在50~60℃,加熱1~2h 后即可開放通車。

3.2 對嚴重斷板可采用條帶罩面法和局部修理法處理。

　　1)條帶罩面法。條帶罩面法適宜于貫穿全厚的中、重程度橫向斷板。其方法如下:順斷板兩側(cè)各約15cm,平行縮縫鋸切兩條7cm深的橫縫。兩鋸縫內(nèi)側(cè)鑿除7cm。沿斷板兩側(cè)10cm,每隔50cm 鉆直徑為1cm,深為5cm 的鈀釘孔。吹刷干凈后,均勻涂刷水泥漿或環(huán)氧水泥砂漿。將鈀釘孔填滿砂漿后,把去污除銹后的鈀釘插入孔內(nèi)安裝。澆筑快硬混凝土,及時振搗密實,并抹平。噴灑養(yǎng)護劑,加深縮縫及灌注填縫料。

　　2)局部修理法。當路面板發(fā)生脫空斷裂、斷角等損壞,影響行車安全時,應鑿除損壞部分,處理好基層后,用同種或異種(瀝青混凝土、水泥混凝土預制塊、嵌鎖塊、石塊等)材料進行修補。

　　3)角隅部分的修理。按破裂面的大小和深度, 確定切割范圍并放樣。用切割機切開邊縫,鑿除破損部分,打成規(guī)則的垂直面。有鋼筋時應注意不能切斷鋼筋。如鋼筋難以全部保留,至少也要保留20~30cm 的鋼筋頭,且應長短交錯。檢查原有的滑動傳力桿, 如有缺陷,應限期修理或另設新桿。和原有路面板的接縫面,如為縮縫,應隔上塑料薄膜,或涂上瀝青, 防止新舊混凝土粘結(jié)在一起。如為脹縫,應設置接縫板。混凝土硬化后,用切縫機械切出接縫槽,然后灌入填縫材料。

　　4)路面板縱、橫向開裂的局部修補。劃線放樣,用切割機械切開邊縫,并鑿除損壞部分。

　　在邊縫邊緣兩側(cè)板厚中央鉆洞,深10cm,直徑2~4cm,水平間距30~40cm。將洞內(nèi)粉碎物除并加以潤濕, 填實水泥砂漿后插入一根直徑18~20mm,長約20cm 的螺紋鋼筋。用水泥混凝土填塞搗實、抹平并噴灑養(yǎng)護劑。對有鋼筋網(wǎng)的路面板,裂縫位置離接縫不超過3m 時,可以比照處理角隅斷裂的辦法作局部修理。當裂縫位置離接縫超過3m 時,則應把裂縫作為縮縫處理,修理裂縫部位。

　　如果斷裂裂縫處有嚴重剝落,有錯臺或裂塊, 應采用整塊板更換的措施。該種斷裂多是由于基層強度不足或滲軟化、路基不均勻沉降等情況導致的,處理方法一般采用將整塊板鑿除,在處理好基層以及路基后,重新澆筑新的混凝土板。澆筑時多采用快凝混凝土材料,這樣處理能縮短養(yǎng)護期,不會長時間影響交通。