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摘 要 断板是我国水泥混凝土路面上一个主要的破坏现象。本文基于我国各地尤其是北方各地水泥混凝土路面存在大量的断板现象,根据断板不同程度的破坏,提出了裂缝修补、局部修补、整块板更换三种处理措施,并就其施工工艺进行了阐述,为实际工程提供参考。
关键词 水泥混凝土路面 断板 处理方法
一、引言
水泥混凝土路面是我国北方地区公路建设中一个主要的路面结构形式,它具有强度高、稳定性好、耐久性好、有利于夜间行车、抗滑性能好,而且它能适应包括履带式车辆在内的各种运输工具等许多其他优势。因此,水泥混凝土路面在公路工程中占有重要地位。但水泥混凝土路面也存在一些缺点和不足, 其中断板是路面普遍存在的问题。水泥混凝土板产生断板后,路面的使用品质及行车的安全性和舒适性会有很大的影响。
二、水泥混凝土路面断板的分类
水泥混凝土路面断板是指水泥混凝土路面在修建和使用过程中由于板内应力超过了混凝土的强度而出现的贯穿混凝土面板整个厚度的不规则的横向、纵向、斜向、交叉断裂断板或角隅折断裂缝,它把水泥混凝土面板分成两块或两块以上,破坏路面结构的完整性。断板是水泥混凝土路面最典型的一种破坏形式,产生的后果也是最严重的。
水泥混凝土路面断板按其损坏程度分为三类:(1)轻微断裂:裂缝无剥落或轻微剥落;未封缝的裂缝宽度小于3毫米;已封缝的裂缝宽度不限,但封缝良好;(2)中等断裂:裂缝处有中等程度剥落;未封缝的裂缝宽度为3~25毫米;已封缝的裂缝无剥落,但填缝料明显损坏,板被分割成3块以内,但均属轻微裂缝;(3)严重断裂:裂缝处有严重剥落;未封缝的裂缝宽度大于25毫米,板被分割成 3 块以上,裂缝损坏在中等程度以上;有错台,裂块已开始活动。
三、断板的主要影响因素
水泥混凝土路面的早期断板率是较高的。影响混凝土路面断板的因素非常复杂,混凝土品质的内在质量因素,又有客观气候、环境条件等外在因素也有承包单位质量意识、施工技术水平及科学管理方法等因素。从基层质量开始,直至养护、切缝成型后的各个工序环节无一不是断板的形成条件。
混凝土路面早期断板的主要影响因素为:①切缝不及时;②温降幅度过大引起的收缩;③水灰比控制不好;④初期养护方法不正确。
四、水泥混凝土路面断板的处理措施
混凝土路面断裂板的修补措施,根据混凝土路面断裂的损坏程度来采取相应的处理措施。处理断裂板的方法可分为裂缝修补、局部修补、整块板更换三种。
1、轻微断裂板的修补。对于轻微断裂,裂缝无剥落或轻微剥落,裂缝宽度小于 3mm 的情况,可采用灌入粘结剂的方法进行修补。
(1)粘结剂材料。粘结剂材料有聚胺脂、聚硫环氧树脂(聚硫橡胶+环氧树脂)、甲凝、环氧树脂(6106、6343、618 等品种)、日产 BI-GROUT 等高分子树脂工程材料。
(2)裂缝修补工艺。粘结剂灌入方法分为:直接灌入法、喷嘴灌入法、钻孔灌浆法、注射器注射法等。①直接灌入法:适用于施工中产生的混凝土收缩裂缝。在未通车前,一旦发现混凝土板出现裂缝,可用聚硫环氧树脂材料等直接灌注。②喷嘴灌入法: 适用于通车路段冬季修补裂缝。操作工序包括:清缝—埋设灌浆嘴封闭裂缝—配灌缝材料—灌浆—加热增强。③钻孔灌浆法:可用于非冬季修补裂缝。④注射器注射法:此法适用于通车时间短,裂缝内杂物少,较清洁、干燥,裂缝宽度在3 mm左右的路面断板修补。
2、板面局部的修补。对板面局部断裂损坏进行小块修复时,应视板面断裂损坏程度不同分三种方式修补。
(1)轻微断裂的处理。对于轻微断裂,裂缝有轻微剥落的,先画线放样,按画线范围开凿成深约 5~7cm的长方形凹槽,刷洗干净后,用快凝小石子混凝土填补。
(2)较宽裂缝的处理。对于轻微断裂,但裂缝较宽且有轻微剥落的断板,应按裂缝两侧至少各 20cm的宽度放样,按画线范围开凿成深至板厚一半的凹槽,此凹槽应与中线垂直,刷洗干净凹槽, 在凹槽底部裂缝的两侧用冲击钻沿与中线平行方向, 间距 30~40cm,打眼贯通至板厚达基层表面,然后再清理干净凹槽和孔眼,在孔眼安设门字形钢筋。冲击钻钻头采用 30mm 规格,门形钢筋采用 22mm 螺纹钢筋制作。钢筋安设完成后,用高强度水泥砂浆填塞孔眼至密实,最后用与原路面相同强度等级的快凝混凝土浇筑至与路面齐平。
(3)严重断裂的处理。对于严重断裂较为彻底的处理办法是将凹槽凿至贯通板厚, 在凹槽边缘两侧板厚中央打洞,洞深10cm,直径 4cm,水平间距 30~40 cm。每个洞应先将其周围润湿,插入一根直径18~20cm,长约 20cm 的钢筋,然后用快凝水泥砂浆填塞捣实,待砂浆干硬后,浇筑混凝土捣实至与路面齐平即可。
3、路面整块板更换。对于严重断裂,裂缝处有严重剥落,有错台或裂块已开始活动的断板,应采用整块更换的措施。
由于基层强度不足或渗水软化,以及路基不均匀沉降,造成混凝土板断裂成破碎板或严重错台时,应将整块板凿除,在处治好基层和路基后,重新浇筑新的混凝土板,或采用混凝土预制块换补。对于路基稳定性差,沉降没有完全结束的路段,采用预制块换补断板,对基层也要求采用水泥稳定结构层。修补块的缝隙宜用水泥砂浆或沥青橡胶填满,以防渗水破坏。采用重新浇筑新的水泥混凝土面板时,若采用常规材料修复或更换,则养护期长,影响交通,因此应采用快凝材料。
五、小结
水泥混凝土路面断板的原因很多,在采取防治措施时,我们应从水泥混凝土路面产生断板的成因入手,去探寻防治水泥混凝土路面断板的方法。对已发生的断板,应及时进行修补。只有严格按照施工规范进行,才能大大减少水泥混凝土路面的断板现象,才能不断提高水泥混凝土路面的使用性能,从而延长水泥混凝土路面的使用寿命。
参考文献:
[1]李金库.水泥混凝土路面断板的原因及防治[J].科技信息,2011(22).
[2]周智勇.水泥混凝土路面施工中断板的原因及处理方法[J].技术与市场,2011(8).
[3]陈琳.水泥混凝土路面病害的预防与处理[J].黑龙江交通科技,2011(9).
(作者单位:白城师范学院土木工程学院)
关键词 水泥混凝土路面 断板 处理方法
一、引言
水泥混凝土路面是我国北方地区公路建设中一个主要的路面结构形式,它具有强度高、稳定性好、耐久性好、有利于夜间行车、抗滑性能好,而且它能适应包括履带式车辆在内的各种运输工具等许多其他优势。因此,水泥混凝土路面在公路工程中占有重要地位。但水泥混凝土路面也存在一些缺点和不足, 其中断板是路面普遍存在的问题。水泥混凝土板产生断板后,路面的使用品质及行车的安全性和舒适性会有很大的影响。
二、水泥混凝土路面断板的分类
水泥混凝土路面断板是指水泥混凝土路面在修建和使用过程中由于板内应力超过了混凝土的强度而出现的贯穿混凝土面板整个厚度的不规则的横向、纵向、斜向、交叉断裂断板或角隅折断裂缝,它把水泥混凝土面板分成两块或两块以上,破坏路面结构的完整性。断板是水泥混凝土路面最典型的一种破坏形式,产生的后果也是最严重的。
水泥混凝土路面断板按其损坏程度分为三类:(1)轻微断裂:裂缝无剥落或轻微剥落;未封缝的裂缝宽度小于3毫米;已封缝的裂缝宽度不限,但封缝良好;(2)中等断裂:裂缝处有中等程度剥落;未封缝的裂缝宽度为3~25毫米;已封缝的裂缝无剥落,但填缝料明显损坏,板被分割成3块以内,但均属轻微裂缝;(3)严重断裂:裂缝处有严重剥落;未封缝的裂缝宽度大于25毫米,板被分割成 3 块以上,裂缝损坏在中等程度以上;有错台,裂块已开始活动。
三、断板的主要影响因素
水泥混凝土路面的早期断板率是较高的。影响混凝土路面断板的因素非常复杂,混凝土品质的内在质量因素,又有客观气候、环境条件等外在因素也有承包单位质量意识、施工技术水平及科学管理方法等因素。从基层质量开始,直至养护、切缝成型后的各个工序环节无一不是断板的形成条件。
混凝土路面早期断板的主要影响因素为:①切缝不及时;②温降幅度过大引起的收缩;③水灰比控制不好;④初期养护方法不正确。
四、水泥混凝土路面断板的处理措施
混凝土路面断裂板的修补措施,根据混凝土路面断裂的损坏程度来采取相应的处理措施。处理断裂板的方法可分为裂缝修补、局部修补、整块板更换三种。
1、轻微断裂板的修补。对于轻微断裂,裂缝无剥落或轻微剥落,裂缝宽度小于 3mm 的情况,可采用灌入粘结剂的方法进行修补。
(1)粘结剂材料。粘结剂材料有聚胺脂、聚硫环氧树脂(聚硫橡胶+环氧树脂)、甲凝、环氧树脂(6106、6343、618 等品种)、日产 BI-GROUT 等高分子树脂工程材料。
(2)裂缝修补工艺。粘结剂灌入方法分为:直接灌入法、喷嘴灌入法、钻孔灌浆法、注射器注射法等。①直接灌入法:适用于施工中产生的混凝土收缩裂缝。在未通车前,一旦发现混凝土板出现裂缝,可用聚硫环氧树脂材料等直接灌注。②喷嘴灌入法: 适用于通车路段冬季修补裂缝。操作工序包括:清缝—埋设灌浆嘴封闭裂缝—配灌缝材料—灌浆—加热增强。③钻孔灌浆法:可用于非冬季修补裂缝。④注射器注射法:此法适用于通车时间短,裂缝内杂物少,较清洁、干燥,裂缝宽度在3 mm左右的路面断板修补。
2、板面局部的修补。对板面局部断裂损坏进行小块修复时,应视板面断裂损坏程度不同分三种方式修补。
(1)轻微断裂的处理。对于轻微断裂,裂缝有轻微剥落的,先画线放样,按画线范围开凿成深约 5~7cm的长方形凹槽,刷洗干净后,用快凝小石子混凝土填补。
(2)较宽裂缝的处理。对于轻微断裂,但裂缝较宽且有轻微剥落的断板,应按裂缝两侧至少各 20cm的宽度放样,按画线范围开凿成深至板厚一半的凹槽,此凹槽应与中线垂直,刷洗干净凹槽, 在凹槽底部裂缝的两侧用冲击钻沿与中线平行方向, 间距 30~40cm,打眼贯通至板厚达基层表面,然后再清理干净凹槽和孔眼,在孔眼安设门字形钢筋。冲击钻钻头采用 30mm 规格,门形钢筋采用 22mm 螺纹钢筋制作。钢筋安设完成后,用高强度水泥砂浆填塞孔眼至密实,最后用与原路面相同强度等级的快凝混凝土浇筑至与路面齐平。
(3)严重断裂的处理。对于严重断裂较为彻底的处理办法是将凹槽凿至贯通板厚, 在凹槽边缘两侧板厚中央打洞,洞深10cm,直径 4cm,水平间距 30~40 cm。每个洞应先将其周围润湿,插入一根直径18~20cm,长约 20cm 的钢筋,然后用快凝水泥砂浆填塞捣实,待砂浆干硬后,浇筑混凝土捣实至与路面齐平即可。
3、路面整块板更换。对于严重断裂,裂缝处有严重剥落,有错台或裂块已开始活动的断板,应采用整块更换的措施。
由于基层强度不足或渗水软化,以及路基不均匀沉降,造成混凝土板断裂成破碎板或严重错台时,应将整块板凿除,在处治好基层和路基后,重新浇筑新的混凝土板,或采用混凝土预制块换补。对于路基稳定性差,沉降没有完全结束的路段,采用预制块换补断板,对基层也要求采用水泥稳定结构层。修补块的缝隙宜用水泥砂浆或沥青橡胶填满,以防渗水破坏。采用重新浇筑新的水泥混凝土面板时,若采用常规材料修复或更换,则养护期长,影响交通,因此应采用快凝材料。
五、小结
水泥混凝土路面断板的原因很多,在采取防治措施时,我们应从水泥混凝土路面产生断板的成因入手,去探寻防治水泥混凝土路面断板的方法。对已发生的断板,应及时进行修补。只有严格按照施工规范进行,才能大大减少水泥混凝土路面的断板现象,才能不断提高水泥混凝土路面的使用性能,从而延长水泥混凝土路面的使用寿命。
参考文献:
[1]李金库.水泥混凝土路面断板的原因及防治[J].科技信息,2011(22).
[2]周智勇.水泥混凝土路面施工中断板的原因及处理方法[J].技术与市场,2011(8).
[3]陈琳.水泥混凝土路面病害的预防与处理[J].黑龙江交通科技,2011(9).
(作者单位:白城师范学院土木工程学院)