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關鍵詞:公路路基路面;養護工作
公路路基路面的病害處置,必須從病害成因入手,遵循有的放矢的針對性原則。公路路基與路面的病害處置是一個系列和長期的工程,往往具有綜合治理的特點。因此,在分析路面病害成因、制訂處置方案時,要考慮路基和路面層次的影響因素。確定病害處置方案,還應確保能夠與病害處置的資源配置相協調。
1 公路養護工作的方針、技術要點
根據公路建設工作總方針的要求,公路養護工作的方針是“以預防為主,防治結合”。為此,應根據積累的技術經濟資料進行科學分析,預作防范,消除導致公路損毀的因素,增強設施的耐久性,提高抗御災害的能力。基于上述方針,相應的公路科學養護技術主要可歸納為:因地制宜、就地取材,盡量選用當地天然材料和工業廢渣有工程設施,以降低養護成本;應用和推廣先進的養護技術和科學的管理方法,改善養護生產手段,提高養護技術水平。
重視綜合治理,保護生態平衡、路旁景觀和文物古跡,防止環境污染,注意少占農田,全面貫徹執行《公路橋梁養護管理工作制度》,加強橋梁的檢查、維修、加固和改善,逐步消滅危橋,公路的改善提高應符合國家有關公路技術改造的方針、政策和現行《公路工程技術標準》的規定,施工應注重社會效益,保障公路暢通,養好路面 是養路工作的中心環節,是質量考核的首要對象。
2 公路路基常見病害與處置對策
在分析路基病害成因及其制訂處置方案時,要考慮路基因素對路面產生的綜合影響。對于由水損壞引起的病害,往往要考慮其綜合性病害的特點,應采取徹底的防治水損害以及根治的措施。以下就公路路基常見幾種主要病害進行分析。
2.1 路基翻漿成因及其處置對策
季節性冰凍地區,春融時路基或路面基層含水率過大,強度急劇降低,在行車作用下造成路基濕軟彈簧、路面破裂、冒出泥漿等的現象。非春融的雨季,如果路面密水性差,導致降水浸入路基,造成路基或路面基層含水率過大,也可能造成翻漿。
2.1.1 路基翻漿的成因分析
水損壞是翻漿的根本成因。根據導致翻漿的水類來源的不同,可將翻漿分為五個類型,即地下水類、地面水類、土體水類、氣體水類和混合水類。
2.1.2 路基翻漿的處理措施
正確的分析翻漿成因是處置翻漿的前提。翻漿是因水而生,要準確分析水損壞類型,分清地表水與地下水、臨時性浸水還是長期補給水,由此決定處置方案。和修補坑槽一樣,翻漿的處置亦宜采用矩形修補,且各邊分別垂直或平行于路線中線,用以增強界面結合。處置方案的選擇應充分考慮經濟性、可行性及技術資源配置等方面的因素。
2.2 路基滑坡的成因及其處理措施
滑坡是高陡斜坡上巖體或土體在自然或人為因素的影響下沿帶或面滑動的現象。滑坡是路基上邊坡或路基局部自上而下的滑移,具明顯的滑動界面。滑坡是滑動界面抗剪應力小于滑動應力而引起滑動體產生位移。
2.2.1 路基滑坡的成因分析:①底層巖性是滑坡產生的重要地質基礎;②地質構造是產生滑坡的另一物質基礎;③不合理開挖是滑坡的重要誘因;④水是滑坡產生的另一重要誘因和催化劑。
2.2.2 路基滑坡的處置與預防對策
路基滑坡屬于地震災害的范疇,處理措施有多種選擇,需要進行詳細地現場調查,必要時還應該進行地質勘探,查明滑動面及其它相關資料,對癥下藥地予以處置。無論采用何種技術措施與方法,其處置的基本方法不外乎采用抗滑樁、削坡減載、反壓坡腳、排泄地表(地下)水、護坡及生態防護等措施,或采用其中的幾種措施作為綜合治理方案。
3 瀝青路面常見病害與處置對策
瀝青路面的病害處置,必須從病害成因入手,遵循有的放矢的針對性原則。瀝青路面的病害處置是一個系列工程,往往具有綜合治理的特點。
3.1 瀝青路面裂縫成因及其處置對策
瀝青路面在荷載和溫度應力作用影響下產生線性開裂,被稱作路面裂縫。路面基層開裂反射(影響)到瀝青路面開裂,也叫做裂縫或反射裂縫。
3.1.1 裂縫的成因分析
瀝青路面開裂的主要原因可分為兩大類:一種是由于行車荷載的作用而產生的結構性破壞裂縫,一般稱之為荷載型裂縫。另一種主要是由于瀝青面層溫度變化而產生的溫度裂縫,包括低溫收縮裂縫和疲勞裂縫,一般稱之為非荷載型裂縫。
3.1.2 瀝青路面裂縫的處置對策
瀝青路面在使用過程中,因荷載與環境因素而逐漸損壞,而瀝青路面裂縫是瀝青路面損壞最早和最常見的病害,應重視對其處置。目前對瀝青路面裂縫的處置主要采用灌縫、貼縫和封縫等幾項處置措施,灌縫是最常使用的技術措施。灌縫處置后,為改善路面狀況指數,往往輔以罩面措施。裂縫維修的最佳時期為秋末深冬季節。
3.2 路面坑槽的成因及其處置對策
坑槽是指在行車作用下,路面骨料局部脫落而產生的坑洼。瀝青路面出現坑槽的主要原因有以下幾個方面:①瀝青路面透水;②路基強度不足或因輕微病害沒有得到及時處理;③車輛滴油漏油(柴油是瀝青的溶劑)侵蝕瀝青路面;④瀝青混凝土層與基層之間局部出現隔離(干擾)層。
如果坑槽較深且深度大于6cm時,宜采用兩層或兩層以上分層修補。若因基層結構組成不良,如含泥多、含水率過大或基層局部強度不足等使基層破壞而形成坑槽,應先處治基層,再修復面層。
4 水泥混凝土路面的常見病害與處置對策
水泥混凝土路面的常見主要病害有:斷板及坑洞等。水泥混凝土路面屬剛性路面,除養護進行灌縫外,其它病害處置基本上都采用修復方法進行處置;應特別注重施工期間的病害預防。
4.1 斷板成因及其處置對策
斷板為水泥混凝土路面貫穿板全厚度的橫向裂縫,造成板塊斷裂影響行車。同時,也包括角隅斷裂類病害。這是水泥混凝土路面的最主要病害。
4.1.1 斷板的成因
①因路基、路面基層不均勻沉降等原因造成斷板;②由于車輛荷載引起的斷板;③除上述原因引起的斷板應進行針對性處置外,水泥混凝土路面斷板多因施工過程控制引起,如,干縮裂縫、冷縮裂縫以及切縫不及時。
4.1.2 斷板的預防措施
嚴格控制混合料組成配合比,嚴格把住材料關;水泥混凝土必須振搗均勻密實,并注重施工作業的連續性。要在施工中及時正確地切縫是預防斷裂病害的有力措施;在進行基層施工中,使基層表面平整,也是預防混凝土路面斷裂的有效措施。
4.2 坑洞成因及其處置對策
水泥混凝土路面的坑洞是指路面表面出現面積很小、深度很淺的小坑。
4.2.1 坑洞的成因分析
坑洞主要是在水泥混凝土路面施工時造成的。它是由于砂石材料含有大泥塊、煤塊等雜物,在混凝土拌制過程中這些雜物未能被“粉碎”而成塊狀的融入混凝土中(如果被“粉碎”融入混凝土中,混凝土的品質也將受到影響),在混凝土硬化后這些雜物所在部位呈“軟弱”狀態,因行車等因素使泥塊、煤塊脫落而形成坑洞。水泥混凝土路面使用中局部受到強力破壞也可能產生坑洞。
4.2.2 坑洞的修復
坑洞表面積
5 結束語
我國現階段公路養護工作的方針是“全面規劃,加強養護,積極改善,重點發展,科學管理,保證暢通和“普及與提高相結合,以提高為主”。因此,各級公路管理機構都應把公路的預防性科學養護研究和技術改造作為首要任務。為了維持高質量的路面而又不超出預算限制,考慮從傳統的反應型養護方式轉變為預防型養護方式,預防型養護實質上體現在路面維護。
參考文獻:
關鍵詞:現澆混凝土 裂縫 監控對策
現澆鋼筋混凝土樓板澆注完成后常常會出現裂縫,其產生原因比較復雜,除了設計和材料方面因素之外,常見的裂縫還發生在預埋線管及線管集散處和施工中周轉材料臨時較集中和較頻繁的吊裝卸料堆放區。另外,目前的主體結構的施工普遍存在著質量與工期之間的矛盾。為了搶工期,一般主體結構的樓層施工速度最快時甚至不足5天一層,因此,當樓層混凝土澆筑完畢后不足24小時的養護時間,就忙著進行鋼筋綁扎、材料吊運等施工活動,處于養護階段的混凝土在強度不足的情況下受材料吊卸沖擊振動荷載的作用而引起不規則的受力裂縫,這些裂縫一旦形成,就難于閉合,形成永久性裂縫。
針對上述情況所產生的幾種裂縫,項目監理部應該從施工圖紙會審、施工方案的審核和施工過程的監控等環節上進行把關,現就這幾個方面提出預防和控制對策要點如下:
1、對關鍵部位進行設計上的控制
1.1住宅工程現澆樓板裂縫發生的部位,最常見、最普遍和數量最多的是房屋四周離陽角1米左右處,即在樓板的分離式配筋的負彎矩筋以及角部放射筋末端或外側發生45度左右的樓地面斜角裂縫。
1.2現行設計規范在樓板的強度上考慮較多,而對溫差和混凝土收縮特性等多種因素考慮較少,因此,造成設計上配筋數量往往達不到抗裂的要求。而房屋的四周陽角由于受到縱、橫二個方向剪力墻或剛度相對較大的樓面梁約束,限制了樓面板混凝土的自由變形,因此在溫差和混凝土收縮變化時,板面在配筋薄弱處首先開裂,產生45度左右的斜角裂縫。雖然樓地面斜角裂縫對結構安全使用沒有影響,但在有水源等特殊情況下會發生滲漏缺陷,容易引起住戶投訴。
1.3外墻轉角處的放射形鋼筋抗裂作用較小。主要是放射形鋼筋的長度一般不大,放射形鋼筋往往只有上部一層,在綁扎時常擱置在縱橫板面鋼筋的上方,導致鋼筋交叉重疊,將板面的負彎矩鋼筋下壓,減少了板面負彎矩鋼筋的有效高度,同時澆筑時鋼筋彎頭容易翹起造成平倉困難,所以應重點加強加密雙層雙向鋼筋。
2、對混凝土材料的控制
2.1目前已普遍采用泵送商品混凝土進行澆筑,由于受市場競爭,一些商品混凝土廠商以采用大粉煤灰摻量,低價位、低性能的混凝土外加劑,以及細度模數低、含泥量較高的中細砂作為降低價格和成本的主要競爭手段。
2.2承包商在訂購商品混凝土時,應根據工程的不同部位和性質提出對混凝土品質的明確要求,不能片面壓價和追求低價格,低成本而忽略了混凝土的品質,導致混凝土性能下降和收縮裂縫增多。同時現場應逐車嚴格控制好商品混凝土的坍落度檢查,以保證混凝土熟料的半成品質量。
2.3在混凝土攪拌的過程中,首先應多加些熱水,對混凝土的原材料進行加熱,若是加熱水也無法達到要求,那么再對骨料進行加熱,這樣的操作也是被允許的。同樣要求骨料必須是純凈的,并且不能含有冰雪和冰塊等物質,也不能有一些凍裂的物質。
絕對嚴格地控制好混凝土的水灰比,應該從拌合水中除去由骨料帶進來的水分和外加劑溶液中的水分。在拌制加了外加劑的混凝土中,攪拌的時間應該是常溫攪拌時間的1.5倍。混凝土拌合物出機的溫度最好不低于10℃,入模的溫度不能低于5℃。
在冬季施工期間,要隨時注意天氣情況,及時進行防護,避免受到災害。
3、對現場混凝土的施工控制
3.1重點加強樓面上層鋼筋網的有效保護措施。鋼筋在樓面混凝土板中的抗拉受力,起著抵抗外荷載所產生的彎矩和防止混凝土收縮和溫差裂縫發生的雙重作用,而這一雙重作用均需鋼筋處在上下合理的保護層前提下才能確保有效。
3.2樓面上層鋼筋網的有效保護。樓板的上層鋼筋一般較細較軟,受到踩踏后就立即彎曲、變形、下墜:鋼筋離樓層模板的高度較大,無法受到模板的依托保護;各工種交叉作業,造成施工人員眾多、行走十分頻繁,難免被大量踩踏;上層鋼筋網的鋼筋小馬撐設置間距過大,甚至不設。因此樓面雙層雙向鋼筋必須設置鋼筋小馬撐,或者塑料馬撐,其縱橫向間距間距不應大于700mm, 對于鋼筋直徑小于¢8,小馬撐的間距應控制在600mm 以內,才能取得較良好的的效果。
3.3綜合防治措施:
⑴盡可能合理和科學地安排好各工種交叉作業時間,在板底鋼筋綁扎后,線管預埋模板封鑲收頭應及時穿插并爭取全面完成,減少板面鋼筋綁扎后的作業人員數量。
⑵在樓梯、通道等頻繁和必須的通行處應搭設臨時的簡易通道,以供必要的施工人員通行。
⑶加強管理,使全體操作人員充分重視保護板面上層負筋的正確位置,必須行走時,應自覺沿鋼筋小馬撐支撐點通行,不得隨意踩踏中間架空部位鋼筋。
⑷在混凝土澆筑時安排足夠數量的鋼筋工及時進行整修,特別是支座端部受力最大處以及樓面裂縫最容易發生處應重點整修。
⑸混凝土工在澆筑時對裂縫的易發生部位和負彎矩筋受力最大區域,應鋪設臨時性活動跳板,擴大接觸面,分散應力,盡力避免上層鋼筋受到重新踩踏變形。
3.4預埋管線處的預防和控制
預埋線管,特別是多根線管的集散處使混凝土受到較多削弱,從而引起應力集中,容易導致裂縫發生。當預埋線管的直徑較小,并且房屋的開間寬度也較小,同時線管的敷設走向又不重合于混凝土的收縮和受拉方向時,一般不會發生樓面裂縫。
3.5材料吊卸區域的樓面裂縫防治
這種情況在高層住宅主體快速施工時較常見。對這類裂縫的綜合防治措施如下:
⑴主體結構的施工速度不能強求過快,樓層混凝土澆筑完后的必要養護一般不宜小于24小時。主體結構階段的樓層施工速度宜控制在大于7天一層為宜,以確保樓面混凝土獲得基本的養護時間。
⑵科學安排樓層施工作業計劃,在樓層混凝土澆筑完畢的24小時以前,可限于做測量、定位、彈線等準備工作,最多只允許暗柱鋼筋焊接工作,不允許吊卸大宗材料,避免沖擊振動。
⑶在模板安裝時,吊運上來的材料應做到盡量分散就位,不得過多地集中堆放,以減小樓面荷重和振動。
⑷對計劃中的臨時大開間面積材料吊卸堆放區域部位的模板支撐架在搭設前,就預先考慮采用加密立桿和擱柵增加模板支撐架鋼度的加強措施,以增強鋼度,減小變形,并應在該區域的新筑混凝土表面上鋪設舊模板以保護和擴散應力,進一步防止裂縫的發生。
3.6加強對混凝土施工后的養護
混凝土的保濕養護對其強度增長和各類性能的提高十分重要,特別是早期的妥善養護可以避免表面脫水并大量減少混凝土初期伸縮裂縫發生。
4、對出現裂縫的樓板的處理
4.1在采取了上述措施后,仍有可能出現少量的樓面裂縫,當裂縫發生后,可以通過在找平層中增設鋼絲網、鋼板網或抗裂短鋼筋進行加強。
4.2對板底粉刷層較薄,并且無吊頂遮蓋情況,可以委托專業加固公司采用復合增強纖維等材料對裂縫作粘貼加強處理。
4.3修補裂縫的目的在于使結構因開裂而降低的功能和耐久性得以恢復。對于因承載能力不足所產生的裂縫,單純修補已很不夠,尚需進行補強加固。
關鍵詞:破損; 原因; 養護
Abstract: This paper discusses the causes of common diseases and road conservation programs, and strive to conservation through scientific methods, both to ensure the conservation of mass and can reach a reasonable restoration of normal function and bridge economy.
Key words: breakage; reason; conservation
1.瀝青路面破損的表面狀況和主要原因:
1.1瀝青路面破損的表面狀況:
瀝青路面破損的表面狀況有:擁包、裂縫、松散、麻面、坑槽、車轍搓板、波浪、脫皮、彈簧、翻漿、啃邊、沉陷、泛油、等。搓板、波浪、擁包、車轍等現象在交叉口,停車站臺處多有發生。路面裂縫有:線狀、縱向、橫向、反射、龜形等多種裂縫形式。
1.2瀝青路面破損的主要原因:
1.2.1車輛的超限及超載造成路面的變形超出允許范圍而破壞路基、路面。
1.2.2發生裂縫后,未及時修復,造成表面水通過裂縫滲入路基,形成路基受水破壞,或水游離于面,基層間造成瀝表脫皮,加速瀝青路面的損壞加重,甚至造成路面沉陷、彈簧、翻漿等病害。
1.2.3道路兩側平石發生沉陷、損壞等原因,未及時修復造成路面發生啃邊等病害。
1.2.4基層強度、密實度不夠,瀝青混凝土厚薄不均,瀝青混凝土用油量過大或礦料不足等原因造成搓板、波浪、彈簧、翻漿、裂縫、沉陷等破損病害。
2.人行道側平石及附屬設施的病害及形成原因
2.1人行道常見病害有坑槽、沉陷、高低差、板塊翹動等。形成病害原因:
2.1.1人行道受雨水沖刷,嵌縫料流失造成板塊的松動以及基層損壞造成沉陷、坑槽,板面出現高低不平等。
2.1.2在人行道上停放汽車,堆積重物造成。基礎破壞引起道板損壞、高低不平。
2.2側平石常見病害:側平石沉陷、傾斜損壞等。形成病害原因:
2.2.1施工中側平石的圬磅不牢固,造成沉陷、傾斜現象。
2.2.2在使用過程中因重型車輛撞擊造成側平石的沉陷、傾斜、破p。
2.2.3由于側平石成品質量問題,使用一定時間后出現裂縫等。
3.研究:根據病害,研究發生病害的原因,研究最佳處理方案,要做到對癥下藥,加強初期維修,把病害控制在最小程度,努力用最少養護經費,達到最佳的養護效果。側平石出現問題,及時調整、更換。瀝青路面發現早期裂縫,分析裂縫產生原因,采用修路王對出現的裂縫及時進行修復,確保設施完好。
4.修補:及時修補、發現病害,及時修復、嚴防病害擴展,形成并發癥。
4.1 瀝青路面的養護維修
4.1.1瀝青路面裂縫的養護維修
瀝青路面的裂縫有多種形式,應根據產生的不同情況采取相應的養護措施。
對于輕微且無變形的裂縫,可在高溫季節采用噴灑瀝青,撒料壓入的方法處理,或進行小面積封層;在低溫潮濕季節可采用陽離子乳化瀝青稀漿封層。或采用熱再生修路王加熱裂縫處瀝青面層,軟化后扒松,加入適量瀝青,拌勻,整平,碾壓密實。
由于基層收縮引起的反射裂縫以及面層的溫度收縮裂縫,縫寬在6毫米以內的可將縫隙刷干凈、清除塵土后采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料的方法進行封堵;縫寬大于6毫米的,應剔除縫內雜物和松動的縫隙邊緣,或沿裂縫開槽后進行清除砂粒式或細粒式熱拌瀝青混合料填充、搗實,并用烙鐵封口,隨即撒砂、掃勻,也可采用乳化瀝青混合料封填。
對于大面積的網裂、龜裂,如因基層、土基的原因所引起的,應分析原因先處理土基或補強基層后再修復面層;如為面層老化或瀝青性能不良的原因所引起的,經技術經濟比較,可選用以下方法處治:
(1)層鋪法或拌和法加鋪瀝青混合料上封層,或先鋪設土工布后再加鋪瀝青混合料上封層,以防止裂縫的反射。
(2)乳化瀝青稀漿封層。
(3)瀝青薄層罩面。
使用土工織物時,先用70%的聚合物改性乳化瀝青噴灑粘層油,用量一般為1.0~1.2千克/平方米,隨即攤鋪土工織物并用膠輪壓路機碾壓緊貼,然后鋪筑瀝青封層。土工織物也可用作路面補強的措施。在這種情況下,土工織物的鋪設主要起加筋作用,因此應采用抗強度高、耐高溫(其上熱鋪瀝青面層)的聚酯加筋網格。為保證新舊瀝青層的整體強度,加筋網格上鋪筑的面層總厚度一般不得小于5厘米。
4.1.2沉陷的養護維修
道路通車后,路面出現不均勻沉陷(如橋頭引道沉陷嚴重)影響行車安全。為消除事故隱患,增加行車舒適感,提高道路服務水平,必須及時組織維修。維修一般采用加鋪瀝青層的方法,其設計及施工工藝如下:
(1)沉陷處理的設計:
當沉陷范圍較大,需要部分路段進行維修處理時,為使修補后路面強度、縱橫斷面線形盡可能符合高速公路的要求,一般應進行設計。設計時一般考慮采用如下原則:
a.對全路面進行沉陷處理時,可根據各路段沉陷情況不同,采用不同的設計標準;
b.沉陷處理后的路面原則上按原路面設計標準要求恢復;
c.首先應主要考慮縱斷面標高的調整,再兼顧橫段面的調整;
d.為保證維修后的路面性能與原有結構一致,維修加鋪的各層 均按原有路面結構設計層處理。
(2)沉陷處理的施工工藝:
a.準備工作 包括機具、材料準備,以及交通組織安排等。
b.測量放樣 按施工要求,在施工區域內給出各點的原地面標高和設計標高,放置臨時樣樁。
c.銑刨與清掃 按施工方格網標注的標高,對施工區域鋪筑厚度不足4厘米的部位以及橫縫接茬處用銑刨機進行銑刨, 銑刨至厚4厘米。銑刨銑刨部位形狀應做成矩形,槽壁垂直,縱橫邊線與路中線平行或垂直。銑刨后及時清除廢料,清掃塵土,并裝車運走。
d.噴灑粘層油 在施工區域內均勻噴灑乳化瀝青粘層油,槽壁可用油刷涂。
e.攤鋪 當面積較小時,可采用人工攤鋪;當沉陷處范圍較大時,一般要求采用瀝青攤鋪機攤鋪。
f.碾壓 按照施工技術規范要求,保證新加鋪層拘95%以上的密實度。
g.質量控制與檢查 應設有專職施工質量檢查員,認真按各工序要求檢查施工質量,做好檢查記錄,準確測量來料溫度、攤鋪溫度、碾壓前及碾壓后終了溫度,嚴格控制混合料質量。在攤鋪過程中,測量人員隨時用水準儀檢查各點虛鋪高度,以確保其設計標高,并隨時用3米直尺檢查路面平整度,用挖取試樣的方法測定其壓實度,確保工程質量。
4.1.3車轍的養護維修
一般可采用r青混合料覆蓋車轍并加鋪瀝青混合料薄層罩面的方法。如條件許可時,可用加熱切割法銑刨或切削,然后參照沉陷處理的方法進行車轍部分的維修。
4.1.4坑槽的養護維修
路面坑槽盡量采用熱拌瀝青混合料修補。
修補作業具體做法如下:
(1)用切割機切除坑槽四邊損壞部分;
(2)在修補范圍內灑瀝青粘層油;
(3)攤鋪瀝青混合料;
(4)整平、壓實。
4.1.5路面擁包的維修
(1)屬基層原因引起的、較嚴重的擁包,用挖補法先處理基層,然后再做面層。
(2)由面層引起的、較嚴重的擁包,在氣溫較高時,可用加熱罩(器)烘烤發軟后鏟除,而后找補平順,夯實后用烙鐵烙平;或用銑刨機刨除擁包后再做面層。
(3)較輕微的擁包,已趨穩定,可在高溫時直接鏟除。
4.1.6路面波浪(搓板)的維修
(1) 基層強度不足或穩定性差,挖除面層作補強后,再補面層。
(2) 如面層與基層中間有夾層,應揭去面層,清除不穩定夾層,再將面層料摻加適當材料,炒拌后重鋪面層。
(3) 小面積波浪,可在波谷內填補瀝青混合料,找平處治,起伏較大的,鏟除波峰部分進行重鋪。
總之,道路破損后要根據實際情況及時養護維修以確保道路完好率,保證通行安全。
關鍵詞:公路;瀝青混凝土;路面;裂縫;防范;
中圖分類號: X734 文獻標識碼: A 文章編號:
1、引言
隨著社會的發展,公路發揮出了巨大的作用。但是由于受到設計及施工因素的影響,使得公路瀝青混凝土路面很容易出現一些裂縫,這些裂縫不僅使道路使用壽命受到影響,還會威脅到行車的安全。基于此,本文關于這方面的研究具有很強的實踐指導作用。
2、公路瀝青混凝土路面裂縫的分類
(1)路面橫向裂縫
在瀝青混凝土路面裂縫中,最為常見的是橫向裂縫,這種裂縫和道路中心線呈垂直關系,而且間隔也隨著時間變大,其中,半剛性基層放射裂縫屬于最為常見橫向裂縫,此外還有瀝青層面溫縮裂縫也屬于橫向裂縫,大概占到10%的比例。對于半剛性反射裂縫來說,其幅度比較大,會貫穿整個車道及超車道,如果不能夠對其進行及時的處理,會導致裂縫逐漸變大,進而使得重車通行到出現坑洞或者破損。另外,半剛性反射裂縫如果處于填挖交界位置,則會形成兩到三條嚴重橫向貫穿裂縫集中的問題,此類裂縫屬于因路基不均勻沉降所形成的反射裂縫,處理的難度極大。對于溫縮裂縫來說,其主要的表現在于裂縫程度比較低,一般冬天才能發現,另外,在芯樣方面看,此類裂縫主要是從上到下的,不論是縱向還是橫向都不會將整個面層貫穿。
(2)縱向裂縫
一般來說,縱向裂縫往往和道路中心線呈平行方向,導致這類裂縫的原因在于地基不均勻沉降以及道路材料難以抵抗荷載。在公路施工過程中,前原地面以及地質情況往往存在著較大的不同,尤其在一些沿河沿山地段以及一些交通較為復雜的地段,縱向裂縫更為常見。
(3)龜裂
一般在路面局部區域內會出現龜裂,龜文狀的交錯裂縫,而且會有一些沉陷的問題,導致這種裂縫的主要原因在于重荷載作用下路面結構層存在著強度不足的問題。
3、裂縫的危害
在瀝青路面上,如果不能夠及時修補裂縫,則會不僅對路面行車的舒適性造成影響,還會加速道路的破損。具體來說,公路瀝青混凝土路面裂縫主要的危害在于:首先,路面中的橫向裂縫會降低路面的使用壽命,這是因為這一類裂縫在開始的時候雖然不會產生太大的影響,但是伴隨著裂縫越來越大,在路面積水以及車荷載的影響下也會導致路面出現較大的坑洞,而且裂縫位置也會出現唧漿等現象,進而導致路面的破壞加速。
其次,對于一些嚴重的縱向裂縫來說,主要是因地基沉降所導致的,其裂縫表面會被瀝青柔韌性掩蓋,嚴重的時候半剛性裂縫寬度將大于10cm,而且會在裂縫位置存在凹陷甚至臺階,進而對行車舒適性造成嚴重的影響。
第三,龜裂以及一些其他細小裂縫在初期的時候不會對路面造成太大的影響,高溫或者降雨這類不利氣候的時候,則容易出現局部嚴重擁抱以及連片坑洞等問題,這也會在一定程度上影響路面的行車安全。基于此,我們應針對不同裂縫采取不同的修補措施。
4、瀝青混凝土路面裂縫產生原因
(1)施工方面的原因
首先,在施工材料方面,瀝青必須要滿足各配比度的要求,而如果材質不好的話必然會對路面質量造成直接的影響,進而為日后的路面裂縫形成隱患,此外,在進行路面鋪設的過程中,如果瀝青融化過程長期處于高溫狀態,則也會導致瀝青老化及揮發,進而使其粘結力下降,導致路面出現松散及網裂等問題。
其次,在施工過程中,如果路面平整度不符合要求也會導致裂縫。具體來說,在基層鋪設的時候,對于自然土的選擇不是很合理,土質含水量不達標,路基壓實度不足,施工對于技術水平不達標等等都會使路基質量出現問題,進而對路面平整度產生影響,導致其難以承載車輛反復的碾壓。
(2)設計方面原因
首先,由于面層材料太脆,使得行車荷載下其底面會出現比較大的應力,進而導致面層被拉裂為裂縫。具體來看,針對熱拌瀝青混凝土材料,主要使用了高稠度結合料,然后在高溫加熱之后使其和礦質混合料進行強制拌合,并進行趁熱攤鋪及碾壓。在低溫的情況下,雖然會提升強度,但是由于剛度也比較大,因此會使變形能力降低很多,在氣溫驟降的時候,面層材料會受到基層以及周邊材料的約束,限制其自由收縮,進而引起更大的拉應力,而這種拉應力一旦大于材料的極限,面層就會出現開裂。
其次,如果面層和基層在剛度方面存在著較大的差距,則會導致面層底面形成很大的拉應變,進而導致裂縫的產生。
第三,半剛性基層由于收縮導致的橫向裂縫反射到面層之后將會產生反射裂縫。在水泥穩定類基層上面進行瀝青面層修筑的時候,如果材料存在著低溫收縮或者干縮的問題,也會出現開裂,進而使面層產生反射裂縫。
5、防治措施
(1)設計方面
對當前的設計方案進行分析會發現,如果結構層的設計比較薄,則會使路面基層以及底基層很難符合行車荷載的要求,因此我們在設計方面可以提升瀝青路面的強度及承載能力,尤其要注意大車輛對路基路面所產生的影響。比如,臨陜汽車專用公路3+300~3+500段、津圍公路以及廣佛公路中出現的裂縫問題皆是由于設計過程中沒有考慮到日后交通問題所引起的。
首先,設計半剛性路面的時候,要選擇一些具有較好抗水性能、濕縮系數、干縮系數以及抗拉強度高的半剛性材料當做基層。其次,對于瀝青面層,要使用松弛性能較好的優質瀝青,如果缺乏優質瀝青,則要采取一些能夠對瀝青性質進行改善的措施。第三,在確保穩定度的條件下,還要確保瀝青面層使用密實性瀝青混凝土。
(2)施工方面
施工質量低下是導致公路瀝青混凝土路面出現裂縫的重要原因。在施工方面,我們要做好材料的選配,尤其是集料場要做到固定,選擇1家到2 家可以確保施工進度的廠家供料,這對于保證材料級配有很大的幫助。另外,在施工方面,我們可以采取以下幾個方面的措施:
首先,對半剛性基層施工碾壓過程中的含水量進行嚴格的控制,具體來說,混合料含水量要不大于壓實的最佳含水量。
其次,在碾壓完成半剛性基層之后,要盡快做好養生工作,而且在養生結束后應及時的使用乳化瀝青做透層或封層。
此外,瀝青的選擇非常重要,要保證瀝青符合各種規范制度,尤其是瀝青的延度指標等,都要做好把關工作。需要注意的是,北方施工場地最近幾年有變暖的趨勢,我們要在合理范圍內選擇低標號瀝青。當然,對于透層油、粘層油瀝青來說,要使用和瀝青砼同一種的瀝青。
(3)做好路面的養護、維修與預防
一般來說,道路建設中的投資是非常巨大的,而伴隨著路網不斷完善,我們必須要確保路面長期具有良好的使用性能,這樣才能夠使得這些大規模的投資獲得效益。但是要想確保路面長期處于良好狀態是非常難的,需要一個有效的養護維修支持系統來支持。基于此,做好養護及維修工作也是道路建設過程中的一項重要要求。從現狀來看,人們往往會等到路面出現比較多損壞之后才會對其進行維修,針對一些處在良好狀態下的路面則缺乏預防性養護措施。其實,真正的預防性養護屬于周期性強制保養措施,并不是在路面出現損壞之后才可以進行。
一般來說,路面處于較為良好狀態或者僅僅出現一些微小病害先兆的時候進行預防性養護是最為有利的,這種成本也是最低的。具體來看,在路面剛剛形成病害先兆的時候如果采取相應的養護措施則能夠降低養護的費用,并減少我們的工作量。由此可見,對預防性養護進行充分的重視具有其經濟意義。以案例來看,滬寧高速江蘇段公路出現問題的一個很大原因就在于養護不及時,導致其出現縱橫裂縫、坑槽、車轍以及泛油等問題。
實際的工作中,由于瀝青路面質量不僅和施工單位有著極大的關系,還會涉及到設計的技術水平以及政府的行為,所以我們務必要重視瀝青路面中的常見病害,并齊心協力,防止出現今年竣工明年返工的問題。
6、結語
本文對如何加強公路瀝青混凝土路面裂縫的防范進行了分析,雖然具有一定實踐指導作用,但是限于篇幅,還有很多內容尚未涉及,因此也希望各位同行能夠加強這方面的學習和探索,共同提升公路瀝青混凝土路面裂縫的防范水平。
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關鍵詞 :舊水泥混凝土路面,破損,修復,
廣東省中山市臨海工業園于2002年12月成立,2004年被國家科技部確定為國家火炬計劃中山(臨海)裝備制造產業基地,園區內道路均為水泥混凝土路面,雖未達到設計年限, 但由于交通量劇增, 汽車軸載日益重型化或設計、施工等方面的原因,出現路面損壞、使用品質下降的情況,面臨提高路面承載能力,優化投資環境的改造工作。
1.破損原因分析
根據調查數據分析混凝土路面損壞原因,不僅可以為以后的水泥混凝上路面設計、施工與養護提供經驗,而且是確定水泥混凝土路面修復方案的重要依據。因此,必須充分做好調查,查明原因,以便采取針對性的處理方法。
(1)裂縫:產生的原因是重復荷載應力、翹曲應力及收縮應力等綜合作用;水的浸人及過大的豎向位移的重復作用,使基層受到浸蝕產生脫空;土基和基層強度不夠;接縫拉開后,喪失傳荷能力,在板的周邊產生過大的荷載應力;水泥質量差、不穩定。粗細集料質量差;施工操作不當,養生不好。
(2)角隅斷裂:產生的主要原因是由于養護不力,地表水由接縫下滲后匯集在板下,使基層濕軟,在車輛荷載作用下,板角應力集中,在板角處產生卿泥,板下被淘空,板角處被折斷而產生角隅斷裂。角隅斷裂發生后,地表水下滲量增加,斷裂的板下繼續產生卿泥,使板角進一步斷裂,顯網狀斷裂;一板角呈網狀斷裂后,滲人相鄰板塊的地表水量增大,引起相鄰板塊在車輛荷載作用下產生卿泥,相繼產生斷裂和網裂破壞。
(3)邊、角剝落:其原因是接縫落人堅硬的雜物,板在膨脹時產生了超應力,邊緣被
硬物擠碎;重交通荷載的重復作用;傳力桿設計或施工不當;接縫處混凝土強度低。
(4)錯臺:產生原因是混凝土板接縫處滲水造成不同程度的沖刷,接縫的傳荷能力差,地基不均勻時,在車輛荷載的反復作用下產生不均勻沉陷就會逐漸形成錯臺;接縫設置兩側混凝土板施工高度不一或脹縫在施工中橫板被振歪而形成兩側混凝土壁而不垂直,縫旁兩塊板在伸脹擠壓過程中也會上下錯開而形成錯臺。
(5)卿泥:產生的主要原因是填縫料損壞,雨水下滲和路面排水不良。
(6)表面裂紋與層狀剝落:產生的原因是水灰比過大、過度抹面、養護不及時、用
鹽化冰雪、凍融循環和集料質量低劣、水泥中的堿(氧化鈉及氧化鉀)于集料中的某些
特定礦物質發生堿硅反應等。
(7)坑洞:其原因是施工質量差或混凝土材料中夾帶朽木、紙張和泥塊等雜物;某些車輛的金屬硬輪或掉落硬物的撞擊。
(8)修補損壞:其主要原因是原有病害沒有根治;修補質量差及交通荷載過大。
2 .舊路面處理方法
水泥混凝土路面在長期的使用過程中,不可避免地出現磨光、板塊破損斷裂、局部沉降、接縫破壞等各種病害。在對舊水泥混凝土路面進行瀝青罩面改造工程中,必須先對原路面的病害進行處理。
2.1路面裂縫
(1)將原水泥混凝上路面的橫縫、縱縫進行擴縫處理,主要目的是將原縫內的積
土污物清理干凈,此工序主要包括切縫、清縫、吹縫工作。深度小于5mm的裂縫,可將縫鑿至5mm寬,深至無裂縫處的"V"字型,用壓縮空氣吹凈縫內雜物,用改性環氧樹脂灌縫;寬度大于5mm小于10mm的裂縫,將裂縫鑿寬至2~3cm左右,深度≯2/3板厚,縫邊垂直于混凝土板,用壓縮空氣吹凈縫內雜物,用改性環氧砂漿灌縫。縫的深度要滿足6cm,寬要保證5mm一8mrn。
(2)通過檢驗,縫的寬度及深度滿足要求后,對縫進行灌油、灌石屑。用橡膠類改
性瀝青進行填縫,石屑要清洗干凈,灌注要均勻飽滿,并高出地面5mm,使其經車碾壓后增加密實度,已達到嵌擠緊密的效果。
(3)在縫的兩側路面上各撒一層石粉 (或用石灰水涂刷),防止灌填接縫材料時污染路面。
2 .2斷裂及板塊破損
對干破損面積不大,小于2/3的板塊采用鑿除損壞處補料的方法處理,關鍵是要控制好混凝上板的切除厚度及所換混凝土的質量;對于破損面超過2/3的混凝土板,因已沒有修補價值,所以清除整塊板,將原破碎的混凝土整塊鑿除干凈后,采用水泥混凝土里摻加鋼纖維以達到混凝土的防裂效果。
(1)對脫空水泥混凝土路面板的處理,施工前,先測相鄰兩板接縫處彎沉值(采用
5.4m長桿彎沉儀及相當于BZZ-100重型標準車)。當單點彎沉值達到20~40(1/100mm)且
同時出現高差>8mm的錯臺時,視為脫空,主要采用將舊板破碎,運走,清掃基層;用C15混凝土修復松散基層(如有松軟的素淤泥塊,還應挖坑切槽,直到堅實基層)。基層表面要平整,要具有一定的橫坡坡度,然后重新澆筑C35混凝土。
(2)對有貫穿全板縱、橫、斜向裂縫的混凝土板塊,也按脫空板的方式處理,即破碎舊板―清運碎塊―清掃基層―處理基層―澆C35混凝土新板―養生―開放臨時交通。
(3)對有角隅斷裂、接縫碎裂的處理辦法為:圍繞裂縫按一定長度和寬度用切割機切割成矩形,破碎清除碎塊,目測基層,若基層板整體性差,則下挖基層,直到有整體性好的層面。然后用處治脫空板的方法,澆筑新混凝土,與周邊路面接齊。
要減小混凝土板接縫、裂縫和板邊的荷載所產生的壓應力,一是加強接縫的傳荷能力,將板上所承受的荷載傳遞給相鄰板,從而降低板底應力,一般要求傳荷系統達到75%可對橫向接縫設置傳力桿,縱向接縫設置拉筋;二是設置傾斜角度為1/6的斜縮縫,在行車方向路邊為鈍角,同一車軸上的兩個車輪分別跨越接縫,作用在前后兩塊板上,這種作用方式減小了混凝土路面板的撓度和應力。
原水泥混凝土板的接縫應采用清縫機清縫,選用性能良好的密封材料機械嵌縫。破碎板用炮機破除,再以切割機或人工輔助修邊整齊的辦法施工。板完成破碎后,用挖掘機清理。
2.3錯臺
在接縫或裂縫處,縫兩邊的路面形成了臺階,其相對高差>0.5cm。對這種情況如果板塊整體性好可機械磨平或用砂粒式瀝青混凝上找平。如果是由于基礎過軟引起的錯合,則用水泥灌漿抬高法或水泥灌漿處治基層后用中粒式瀝青混凝土找平,磨平范圍:高差
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