摘 要:介紹了黑龍江省水泥混凝土路面裂縫成因及預防措施。
關鍵詞:水泥混凝土路面;裂縫成因;分析;防治
中圖分類號:U416. 216 文獻標識碼:C 文章編號:1008 - 3383 (2006) 12 - 0006 - 02
我省氣候寒冷,冰凍作用對路面破壞嚴重,加之有些路段水文地質情況不良,特別是因施工質量等原因,使用過程中特重、重交通量和超軸載的強大破壞作用,使水泥混凝土路面破壞嚴重,而路面的裂縫又是其中的主要破壞形式之一。早期的裂縫雖然不會影響到水泥混凝土路面的正常使用,但是由于水泥混凝土路面的構造縫和縱橫向裂縫的滲水問題,將導致路面的進一步破損,既給以后的修補帶來更大的困難,又將影響行車安全和水泥混凝土路面的使用壽命。
1 水泥混凝土路面裂縫產生的原因
1．1 設計的原因
由于水泥混凝土路面設計強度不足(包括板的厚度不足) 在行車荷載作用下,路面板產生斷裂。
1．2 施工的原因
(1) 施工工藝的影響,由于施工中,對板的切縫不及時,在溫度應力作用下產生的早期收縮裂紋(隱縫) 擴展,引起路面板橫向出現裂縫; (2) 在材料質量方面以及混凝土拌和、攤鋪工藝上存在問題,所引起的混凝土板表面脫皮、剝落使混凝土板強度降低產生的裂縫破壞現象; (3) 材料配合比的影響,砂石料的級配不合理,水灰比偏大,水泥用量不合理,砂偏細等原因都會影響水泥混凝土路面的強度,導致路面產生裂縫。
1．3 路基的原因
(1) 路基土體沉降變形與凍脹融沉變形引起的板下脫空,使路面板出現斷裂,產生縱、橫向裂縫;(2) 路基水文情況不良產生的不均勻凍脹變形,使路面板縱向開裂或板出現錯臺,造成混凝土板產生裂縫的凍害破壞現象; (3) 地基土質軟弱或清汗深度不足,使路基發生整體變形或滑坡,造成的路面板連續出現弧形裂縫和縱向錯臺現象; (4) 改建與擴建工程,由于路基拓寬出現的不均勻沉降變形,引起路面板連續產生縱向裂縫。
1．4 基層的原因
基層強度不足產生的不均勻變形,使路面板出現斷裂現象。
1．5 排水不良
路面水的滲入,造成含細料的基層在板的接縫處出現唧泥現象,并使板邊與板角產生斷裂。
1．6 養護的原因
由于對路面板接縫、裂縫及破碎部位沒能及時修補,大量的雨水、融雪水流入,造成基層破壞和沖空,引起路面板大面積破損和混凝土板出現沉陷造成的裂縫破壞。
1．7 超重車的影響
由于超載車輛的行駛,特別在春融期間,路面承受超載車的作用,會加重混凝土板產生裂縫破壞現象。
2 裂縫的防治
2．1 防治方法
針對裂縫產生的原因,水泥混凝土路面裂縫的防治應從設計、施工、養護和管理四方面著手。設計時,應正確合理設計水泥混凝土路面。水泥路面上出現的各種裂縫,除了施工與材料因素外,與結構層的厚度與強度有很大的聯系。在設計混凝土板厚度與基層結構時, (1) 應根據現有的規范,充分了解待設計道路在規劃路網中的發展地位,提高道路的設計標準; (2) 設計人員應根據待設計道路所在地域的實際情況,采用不同的結構,從而提高地基的承載力; (3) 設計人員在設計中應用科學的方法決定結構層的厚度與強度; (4) 在進行路面基層設計時,針對面層病害產生的原因,采用不同的設計規范。
施工過程中, (1) 嚴把材料關。公路路基施工規范規定,在通常情況下,不能被壓實到規定的密實度和不能形成穩定填方的材料不能用于路基填筑。路面板施工嚴格按規范要求選材,控制水泥、骨料、砂的各項技術指標,混合料運至工地后要符合工作要求;臺背回填要求選用透水性好、有良好配的材料。
(2) 保證施工質量,包括地基處理、基層施工、面層施工。保證各個施工階段的質量。保證切縫的溫度和時間,養生、切縫要及時;振搗完全充分密實;搞好施工縫、縮縫、脹縫的處理; 構建科學的排水設施,防止路表水滲入;保證每層的厚度及壓實度合格等。
(3) 健全科學的管理制度,嚴格監理制度,對試驗段工程的施工,從方案的審批,準備工作的審查到施工全過程,都必須進行現場監理,堅持全過程旁站,以便及時發現問題,解決問題,及時總結施工工藝、施工組織等經驗。通過試驗段施工來核準所用材料配比、拌和方式、機械實效、松鋪系數、允許延遲時間、每個作業段適宜長度等問題。
養護時,做好預防性養護,及時處理與修復水泥混凝土路面的裂縫。對較小的裂縫應及時將縫隙內的塵土清除干凈,再灌填瀝青砂或瀝青玻璃脂,或用環氧樹脂膠結,對嚴重的裂縫,宜先將松動部分鑿掉,除去碎塊、清除灰土,然后在干燥情況下,用液體瀝青涂刷縫壁,再填入瀝青砂,并搗實、燙平,再以細砂覆蓋。因秋末冬初氣溫低,縫隙較寬,裂縫的修補工作宜在此時進行。管理上,加強對超重車輛的治理,減小其對路面的破壞程度。
2．2 修補材料的分類
裂縫修補材料的分類大致有如下幾種:按照其組成成分可分為環氧樹脂類修補材料、聚氨酯類灌漿材料和烯類裂縫修補材料;按照其功能可分為補強材料和密封材料;按照其施工時對溫度的要求可分為加熱施工式填縫材料(嵌縫料,也稱灌封料) 和常溫施工式灌縫材料。
在我國,目前用于混凝土路面板接縫和裂縫維修常用的材料主要有加熱施工式填縫材料,如聚氨脂類、瀝青橡膠類和瀝青瑪蹄脂等;常溫施工式灌縫材料,如硅酮類、聚氨脂焦油類、氯丁橡膠類和乳化瀝青橡膠類等。
比、拌和方式、機械實效、松鋪系數、允許延遲時間、每個作業段適宜長度等問題。
養護時,做好預防性養護,及時處理與修復水泥混凝土路面的裂縫。對較小的裂縫應及時將縫隙內的塵土清除干凈,再灌填瀝青砂或瀝青玻璃脂,或用環氧樹脂膠結,對嚴重的裂縫,宜先將松動部分鑿掉,除去碎塊、清除灰土,然后在干燥情況下,用液體瀝青涂刷縫壁,再填入瀝青砂,并搗實、燙平,再以細砂覆蓋。因秋末冬初氣溫低,縫隙較寬,裂縫的修補工作宜在此時進行。管理上,加強對超重車輛的治理,減小其對路面的破壞程度。
2．2 修補材料的分類
裂縫修補材料的分類大致有如下幾種:按照其組成成分可分為環氧樹脂類修補材料、聚氨酯類灌漿材料和烯類裂縫修補材料;按照其功能可分為補強材料和密封材料;按照其施工時對溫度的要求可分為加熱施工式填縫材料(嵌縫料,也稱灌封料) 和常溫施工式灌縫材料。
在我國,目前用于混凝土路面板接縫和裂縫維修常用的材料主要有加熱施工式填縫材料,如聚氨脂類、瀝青橡膠類和瀝青瑪蹄脂等;常溫施工式灌縫材料,如硅酮類、聚氨脂焦油類、氯丁橡膠類和乳化瀝青橡膠類等。
