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養(yǎng)護(hù)學(xué)術(shù)論文--水泥混凝土路面常見病害成因及防治措施
發(fā)布時間：
2023-09-19
來源：
高陽工區(qū)
水泥混凝土路面是剛性路面，建設(shè)及養(yǎng)護(hù)成本很低， 被廣泛應(yīng)用在公路施工中。但是水泥混凝土路面出現(xiàn)的病害問題逐漸增多，研究和分析病害成因，同時提出解決措施十分重要。
一、水泥混凝土路面常見病害及成因
（一）裂縫。
1.溫度變化導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生
混凝土?xí)l(fā)生熱脹冷縮反應(yīng)，在混凝土硬化初期，由于水泥水化會放出很多的熱量，同時混凝土的散熱性能不足，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的溫度比外部要高很多，溫差可能達(dá)到40℃,這就會導(dǎo)致內(nèi)部混凝土顯著膨脹，而外部混凝土卻沒有過多變化。此時，內(nèi)部膨脹的混凝土和外部的混凝土相互擠壓，當(dāng)二者之間的拉力超過混凝土的最大承載力時就會產(chǎn)生裂痕。
2.干縮導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生
混凝土在凝結(jié)之后會產(chǎn)生干縮效應(yīng)，主要是由于混凝土的水分蒸發(fā)，會導(dǎo)致混凝土的體積減小。但是這種干縮效應(yīng)往往發(fā)生在混凝土的外部，內(nèi)外不均衡導(dǎo)致混凝土的外表面產(chǎn)生很多裂縫。
（二）斷板。
路面斷板主要是由于板內(nèi)應(yīng)力超過了混凝土的最大承載力而導(dǎo)致的，這種情況既可能出現(xiàn)在道路修筑過程中，也可能出現(xiàn)在使用過程中。板內(nèi)應(yīng)力過大，就會導(dǎo)致混凝土面板中出現(xiàn)貫穿面板的不規(guī)則橫向、縱向、斜向的裂縫，裂縫達(dá)到一定程度就會把混凝土面板折成兩半，破壞了路面結(jié)構(gòu)的完整性，極大程度地影響了路面行車的安全。按照斷裂的形式可以把路面斷板分成橫向斷板和縱向斷板兩類；按照斷裂時間可以分成施工時斷板和使用時斷板兩類；按損壞程度分成輕微、中等和嚴(yán)重三類。
造成斷板的原因有以下幾點(diǎn)： 一是公路的建設(shè)面臨著時間緊、任務(wù)重的問題，為了保證進(jìn)度，很多施工人員在施工中忽視了道路的質(zhì)量，盲目追求進(jìn)度，導(dǎo)致公路質(zhì)量下降。二是設(shè)計不合理。公路建設(shè)施工量大，設(shè)計人員沒有辦法全面分析道路的交通流量，不論是人流密集的城鎮(zhèn)還是人跡罕至的郊野地帶，都采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的道路設(shè)計。三是 由于近年來車輛數(shù)目增多，道路車流量遠(yuǎn)超當(dāng)年的設(shè)計車流量，同時還有超重車輛的連續(xù)碾壓，導(dǎo)致道路產(chǎn)生裂縫。
（三）路面拱起。
拱起是指道路兩側(cè)的混凝土路面面板發(fā)生明顯抬高的現(xiàn)象。產(chǎn)生的主要原因是有堅硬的外物堵塞或者是伸縮縫設(shè)置不妥，導(dǎo)致混凝土路面面板在夏天溫度上升時無法自由伸縮，導(dǎo)致面板錯位向上拱起。
（四）錯臺。
錯臺是指在路面接縫處相鄰兩塊路面面板有高度差。 這主要是由于澆筑混凝土面板時填縫板沒有固定牢固或者是填縫板沒有對齊導(dǎo)致的。另外若在兩塊板的接縫處沒有設(shè)置傳力桿，導(dǎo)致傳荷能力不足，加上雨水由縫隙滲漏導(dǎo)致接縫板產(chǎn)生不均勻下沉，最終也會導(dǎo)致錯臺。
（五）邊角碎裂。
邊角碎裂是指在路面接縫處50cm 左右寬度范圍內(nèi)的路面面板碎裂，主要原因是在道路的接縫之中不慎落入了堅硬的外物，板在溫度升高時產(chǎn)生了超應(yīng)力，邊緣被堅硬的 外物擠碎，同時還有路面上行駛車輛的反復(fù)作用導(dǎo)致接縫處混凝土過度老化等原因。
二、水泥混凝土路面病害養(yǎng)護(hù)措施
（一）常見模式。
水泥路面主要養(yǎng)護(hù)措施有：定期清灌接縫并隨時補(bǔ)灌接縫；對裂縫進(jìn)行開槽灌縫；對脫空板進(jìn)行板底灌漿(水泥漿或乳化瀝青)；對嚴(yán)重破碎板進(jìn)行換板處理；對嚴(yán)重破損路段進(jìn)行整段加鋪水泥砼或瀝青混和料面層。
（二）接縫碎裂維修技術(shù)要點(diǎn)。
1.將破碎部位外緣切割成規(guī)則圖形，周圍切割面應(yīng)垂直于面板，底面宜為平面。
2.清除混凝土碎塊，吹凈灰塵雜物，并保托干燥狀態(tài)。
3.用高模量補(bǔ)強(qiáng)材料，進(jìn)行填充維修。
4.修補(bǔ)材料達(dá)到通車強(qiáng)度后，方可開放交通。
（三）裂縫的維修。
1.擴(kuò)縫灌漿法：裂縫寬度小于3mm的輕微裂縫；擴(kuò)寬成1.5～2cm的溝槽，槽深根據(jù)裂縫深度確定，最大深度不得超過2/3板厚。清縫填料，將選用的灌縫材料灌入擴(kuò)縫內(nèi)，灌縫材料固化后，達(dá)到通車強(qiáng)度，即可開放交通。
2.直接灌漿法：裂縫寬度大于3mm且沒有破碎的裂縫。
3.條帶罩面法：貫穿全厚的大于3mm小于15mm的中等裂縫，裂縫兩側(cè)的切縫應(yīng)平等于橫縫（或縱縫），且距裂縫距離不小于150mm；鑿除混凝土：深度以70mm為宜，每隔 50cm 打一對鈀釘孔，鈀釘孔的大小應(yīng)略大于鈀釘直徑 2～ 4 mm，鈀釘宜采用φ16 mm 螺紋鋼筋，使用前應(yīng)予以除銹。鈀釘長度不小于20cm，彎鉤長度為7cm，鈀釘孔必須填滿砂漿，方可將鈀釘插入孔內(nèi)安裝，鑿毛縫隙內(nèi)壁：切割的縫內(nèi)壁應(yīng)鑿毛，并清除松動物，刷粘結(jié)砂漿。
4.全深度補(bǔ)塊：適用于寬度大于15mm的嚴(yán)重裂縫，板邊與板角修補(bǔ)，掉邊掉角及大塊脫落破損是最普遍的道面破損類型，處理也相對簡單，把破損處切割、破除并澆注新的修補(bǔ)材料即可。
（四）水泥路的換板。
1.切割機(jī)將要換的板與周邊板塊分離開，以保護(hù)鄰板不受破壞。
2.液壓開鑿機(jī)破碎要換的板塊。
3.液壓開鑿機(jī)清除破碎了的水泥板塊等廢舊料。
4.平板振動夯壓實基層。
5.平板振動夯壓實水泥穩(wěn)定碎石層。
6.平板振動夯壓實后的水泥穩(wěn)定碎石層。
7.汽車運(yùn)輸水泥混凝土倒入洞內(nèi)。
8.振動棒振搗。
9.平板振動器振搗。
10.振動梁振搗整平。
11.人工整平抹光。
12.成型后新水泥混凝土板。
（五）錯臺維修。
1.磨平法-輕微錯臺的處治。
高差≤10mm人工配合機(jī)械處治法，既先用人工將高出的錯臺板基本鑿平，然后用磨平機(jī)再磨平，并清縫灌入填縫料（規(guī)范方法，大部分高速公路采用）。
2.填補(bǔ)法（大于10mm)-嚴(yán)重錯臺的處治。
大于10mm的采取瀝青砂或水泥混凝土進(jìn)行處治（規(guī)范方法，大部分高速公路采用）。
（六）脫空處治材料選擇。
水泥路面板與基層間由于空隙而導(dǎo)致路面沉陷的，可采用乳化瀝青砂和瀝青灌注、水泥砂漿和水泥漿灌漿等方法進(jìn)行板下封堵。水泥砂漿和水泥漿灌漿一般適用于脫空嚴(yán)重或基層、底基層脫空的板塊，乳化瀝青砂和瀝青灌注一般適用于脫空輕微或板下脫空的板塊。
三、結(jié)語
水泥混凝土路面的病害，不僅與當(dāng)初的設(shè)計和施工有關(guān)，同時也與之后的養(yǎng)護(hù)管理密切相關(guān)。本文主要列舉了混凝土路面常見的裂縫、斷板、拱起、錯臺、邊角碎裂等病害，分析了病害產(chǎn)生的原因和應(yīng)當(dāng)采取的養(yǎng)護(hù)措施。對于路面養(yǎng)護(hù)而言，特別是那些年久失修的水泥混凝土路面，需要養(yǎng)護(hù)部門按照要求進(jìn)行合理細(xì)致的養(yǎng)護(hù)工作，這對于維持路面良好的使用性能有重要的意義。
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