陈松华
吉林市公路管理处,吉林 吉林 132106
在我国公路路面面层采用的结构形式中,水泥混凝土路面因具有强度高﹑刚度大﹑受温度影响小﹑使用寿命长等优点,使用较为广泛。但在公路使用到一定时期后,由于汽车超载﹑水泥混凝土路面接缝较多等原因,水泥混凝土路面也出现了开裂﹑断板﹑沉陷﹑错台等病害,影响了公路运输的效益和行车安全养护。本文主要阐述水泥混凝土路面病害形成的原因及预防和处理方法。
首先是路面基层强度不够,不均匀性和水稳性差等引起的病害。路面结构在设计前对原路面的强度测量不准﹑不真实,在施工过程中由于后半幅基层受行车和雨水的作用遭受破坏,或再次补强时靠板50cm内无法压实,给砼板带来后患。
其次,路基不均匀沉陷而引起的病害。由于路基的不均匀的沉陷,而引起路面的沉陷﹑错台﹑唧泥和碎裂等病害。路基压实度不够,特别是在原老路加宽部分,没有采取挖台阶和防护加固﹑充分压实的路段,很容易造成局部下沉。
第三,水泥砼路面施工时,由于质量控制不严而引起的各种病害。
第四,理论设计与施工之间存在一定的差异。传力杆设计或施工不规范,因传力杆不水平,不伸缩,反而起到撬杆的顶推作用,把两侧砼板顶破压碎。机械化程度不高,有的主要靠半机械化和人工来作业,使砼路面的质量难以保证。
路基和路面基层压实度必须达到设计规范要求。软土地基必须适当处理。基层的强度必须符合规范要求。基层和路面板避免有脱空现象。
路面面层处理中,水泥混凝土路面板厚度必须达到设计要求,水泥混凝土板的抗折强度也必须达到设计要求。水泥混凝土的各组成材料必须符合质量要求。
要预防路面病害,在面层施工时应做到加强原材料的自检,未经检验或检验不合格的材料不得进入施工现场,不同规格的石料不得混放。选择水泥时,应考虑厂方的质量情况和信誉,结合路面类型和交通量,选择水泥标号,并及时化验。材料进厂后,要现场取样,认真做好施工配合比。在基层施工时应做到使用合格的材料,配比要准确,拌合要均匀,碾压要密实,同时应严格控制好平整度和路拱。在土基施工时应做到控制好路基高程,压实度。施工缝和胀缩缝应及时﹑正确的处理。如出现路面变形应及时采取措施。
接缝是水泥砼板块的薄弱部位,一旦填缝料老化损坏,要立即更换填缝料,否则冬季水泥砼板块收缩,填缝料与板块之间拉开空隙,雨雪水渗入路基,造成板块唧泥。此外,坚硬的石子落入缝内,夏天板块受热膨胀,石子易将板边挤碎。
修复方法:
1)用小扁凿凿除旧填缝料,用钢丝刷清刷缝壁,并用皮老皮或吸尘器吸干净缝内尘土;
2)用稀释沥青涂刷缝壁,低温施工时采用喷灯烘吹,使沥青涂均;
3)在缝的两侧路面上各撒一层石粉,防止灌填接缝材料时污染路面;
4)缝的下部可填25mm~30mm高的泡沫塑料嵌条;
5)用配制好的接缝材料进行填缝,缝的顶部须留有5mm~10mm的膨胀空间,冬季可取下限;
6)在已填好的缝上,用烙铁烙平,使接缝密实。
1)对砼路面裂缝的修补在3mm以下的非扩展性表面裂缝,可采用压注灌浆法,用压力灌浆器将灌浆材料溶液压入缝内;
2)对局部性裂缝且缝口较宽时,可采用扩缝灌浆法;
3)对贯穿全厚板块的开裂状裂缝,采取条带罩面法进行修补,顺裂缝两侧各约20cm,切缝深度7cm~10cm,凿除旧砼,安装钉钯,清除槽内浮石﹑尘土,先在修补面上刷一层同砼的修补砂浆,然后浇筑快硬砼。
对于破碎板小于板块面积1/2的,一般只处理破碎板最小宽度的部分,但最小不小于80cm,若大于1/2板块面时面时则进行整块更换。对基层发软,强度不够的应向下挖,清除全部软弱基层,且最小厚度不小于20cm,用C15素砼作垫层(基层),压实或用振捣器捣实,再补24cm厚C35砼面板,在修补中掺16%的水泥路面快速修补剂(河南信阳生产或湖大生产)用塑料盖好,四周用湿土封好,24小时即可开放交通。对基层原是油路,砼板厚小于20cm的,直接采用钢筋砼的方法修补。对于板体拱起,路面板完好的,当胀缝的上部被硬物阻塞,缝两旁的板体因受热伸长而把板拱起时,应立即用大切缝机将板拱起的部分以1cm~2cm预留缝切除,将拱起端两头的各3~5条横缝(缩缝)切宽﹑切深,释放其应力,使相邻板放平,并在缝内灌填填缝料。更换全深度板块时,缩缝应隔上塑料或涂刷沥青,如为胀缝应设置接缝板。
一般采用环氧树脂砼修补。施工程序为:凿除松动部分,清除坑内尘土﹑杂物,清洗干净﹑晾干,再刷上环氧树脂胶,把配合好的树脂砼补平﹑拍实,3min后即可开放交通。
对于轻微沉陷,砼板整体尚好,无破损,一般采用沥青砼补平,在修补前,应在砼上刷上环氧树脂胶或刷一层沥青;沉陷严重的修补方法同破碎板处理。对于路面板的沉陷还可采用顶升施工法。
脱空唧泥的处治方法(又称板下封堵):用钻孔机将路面板钻成梅花点,用压力灌浆法施工,灌浆混合料采用水泥∶粉煤灰∶水(1∶3∶1.5),用压力灌浆机将混合料压入板下空隙内。
用切缝机沿断角处切成长方形状,破板设置钢筋笼,修复方法同破碎板处理。
对于砼路面出现局部龟裂﹑剥落﹑磨光和大面积磨损可采用沥青砼罩面和水泥砼罩面法。沥青砼罩面法程序为:在旧砼路面上洒一层沥青粘层油,在上面根据不同厚度摊补一层沥青砼。水泥砼罩面程序为:在新旧砼结合面上必须凿毛,用压缩空气吹除砼碎碴,再涂刷粘剂,尔后浇筑砼。当采用环氧树脂砂浆作表面处治时,其配合比一般为环氧树脂∶骨料(1∶4~1∶10)。
本文分析了水泥混凝土公路路面出现的几种常见病害的成因,提出了相应的预防和处理对策。实践证明,在水泥混凝土养护过程中,应坚持以预防为主,研究病害规律,将病害消灭在萌芽阶段,使路面质量不断得到完善。