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关于旧水泥混凝土路面破损原因及处理方法

关于旧水泥混凝土路面破损原因及处理方法

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【摘要】:
为了延长路面的使用寿命,提高路面的舒适性,现在最常用的方法还是使用共振碎石化技术将路面破碎,使原路面变成基层,并在此基础上加铺水泥或者沥青层。共振碎石化技术是目前路面改造最有效,且最节能环保的方法!

旧水泥混凝土路面破损的几种主要原因:
    1、裂缝,产生原因为:
   (1)土基和基层强度不够;
   (2)水泥质量差、不稳定,粗细集料质量差; 
   (3) 重复荷载应力、翘曲应力及收缩应力等综合作用; 
   (4)接缝拉开后,丧失传荷能力,在板的周边产生过大的荷载应力; 
   (5)水的浸入及过大的竖向位移的重复作用,使基层受到侵蚀产生脱空; 
   (6)施工操作不当,养护不到位。
    2、板角断裂 
    板角断裂是一垂直通底且与板角两边接缝相交的裂缝,从板角到裂缝两端点间的距离分别等于或小于端点所在板长的一半。其破损原因通常是由于板角处受连续荷载作用,基础支撑强度不足和翘曲应力等因素综合作而产生。 
    3、接缝材料破损 
    水泥混凝土路面的接缝分为纵缝和横缝。横缝又分为胀缝(真缝)和缩缝 (假缝)两种。 胀缝在使用中随气温而变化,气温上升时填缝料会被挤出;当气温下降填缝料不能恢复使缝中形成空隙,水泥、砂、石屑等杂物侵入,成为再次胀伸时的障碍,且雨雪水亦能沿此空隙渗入,破损基层和垫层,造成路面板接缝处的变形和破损。缩缝的变化较小,但经过若干次收缩,能把假缝折断成真缝,填缝料自身的老化,也会造成像胀缝一样的后患。
    4、边角剥落
    边角剥落是指接缝两侧各60cm宽度内或板角15cm范围内的碎裂。产生此问题的主要原因是: 
   (1)接缝处混凝土强度低。
   (2)接缝落入坚硬的杂物,板在膨胀时产生了超应力,边缘被硬物挤碎。 
   (3)传力杆设计或施工不当。 
   (4)重交通荷载的重复作用。
    5、错台 
    错台是指接缝处相邻面板的垂直高差。其产生的原因是: 
   (1)路面板在车辆轴载的作用下,造成接缝处板块不均匀下沉。 
   (2)横缝处未设置传力杆。 
   (3)在温度和湿度梯度作用下,板在接缝产生翘曲。
   (4)施工操作不当。 
    6、唧泥 
    唧泥是指车辆通过时基层细料和水一起从板接缝处挤出,逐渐使基础失去支撑能力,在荷载的重复作用下,最终将产生板断裂的现象。产生的主要原因是:填缝料破损,雨水下渗路面排水不良。 
    7、拱起 
    拱起是指横缝两侧的板体发生明显抬高的现象。其产生原因主要是:缝被硬物阻塞,或胀缝设置不当,使板受热时不能自由伸长。 
    8、表面裂纹与层状剥落 
    表面裂纹是指浅而细或发丝状的网状裂纹,仅产生在路面表层。在车辆荷载的作用下,它会发展为深度6-12 mm的表层层状剥落。其产生的原因是:水灰比过大、过度抹面、养护不及时、用盐化冰雪、冻融循环和集料质量低劣、水泥中的氧化钠及氧化钾与集料中的某些特定矿物质发生碱硅反应等。 
    9、修补破损 
    修补破损是路面板破损修补后的再次破损。其产生的主要原因是:原有病害没有根治、修补质量差、交通荷载过大。 


    旧水泥混凝土路面破损的处理方法:
    1、板块断裂
    板块断裂的处理应根据其损坏的程度不同而分别对待。处理的方法主要有裂缝修补法、局部修补法、整板更换法3种。对于严重断裂,裂缝处有严重剥落且有错台、裂块已开始活动的断板,需更换整块混凝土板。新旧板块接缝处应按上述局部修补法设置传力杆。 
    2、卿泥
    对于出现卿泥现象的水泥混凝土板可在板下脱空区域填充刚性或半刚性的材料,以阻止板边产生较大的竖向位移。对于较大的脱空区,为降低处理成本,可考虑采用永固路桥材料或混凝土等刚性材料填充,然后用聚胺脂整皮微孔泡沫等材料封缝。灌注混凝土或永固路桥修补料前应将脱空区域内的泥土等杂物清除干净。 
    3、接缝碎裂
    接缝是水泥混凝土路面的薄弱环节,接缝两侧易被倾斜剪切挤碎。在特重交通的公路上,横向缩缝一般都设有传力杆,但随着接缝的碎裂,传力杆也相继失效,相邻混凝土板之间的约束消失,从而增加了板块的自由度。水泥混凝土胀缝因传力杆安装平行度不够、漏装套筒、传力杆沥青涂层过厚或脱落、留缝过宽、缝内填料老化散失等原因而具有相当高的破坏率。由于接缝的破坏,混凝土板上的沥青罩面层出现反射裂缝的可能性增加。 
   (1)缩缝碎裂的处理方法:沿接缝纵向将缝一侧宽30-40cm范围内的混凝土板凿去1/2~3/5板厚(使传力杆的一端外露),将缝另一侧的混凝土碎渣清除一干净,剥除外露传力杆的混凝土残体,在传力杆上涂一层1.5mm厚的沥青层,在原缝位置设置单层聚氨脂硬泡沫板[规格为4000mm×1200mm×(20-200)mm],然后用高于原混凝土板强度的永固路桥材料将缺损区域填至与原路面板平齐即可。 
   (2)胀缝碎裂的处理方法:对于破坏较严重的胀缝需重新设置。重设胀缝的具体构造可参照《公路水泥混凝土路面设计规范》JTJ012-94中所示的滑动传力杆型、边缘钢筋型和厚边型。但对于边缘钢筋型,建议采用4根直径12-16mm的钢筋分两层沿与胀缝平行的方向对板边易碎区加固。新浇混凝土板的宽度不宜小于1.2m,且应在旧混凝土板边采用钻孔灌浆法设置传力杆,使新旧混凝土板紧密衔接。新浇混凝土时应在缝顶预留深1cm,宽30cm的槽,待混凝土凝固后,在槽内铺宽20~25cm、厚0.8~1.Ocm的钢板将胀缝盖住,在钢板上铺土工织物后加铺沥青面层。
    4、错台 
    对于高差较大(大于1.5cm)的错台,应将其高出部分凿除,用永固路桥水泥路面表层修补材料修补平整即可;高差较小的错台可直接采用永固路桥表层修补材料修平。
    5、板块断裂
    板块断裂的处理应根据其损坏的程度不同而分别对待。处理的方法主要有裂缝修补法、局部修补法、整板更换法3种。 
    6、板块错台
    错台部位可以采用灌浆修复,通过抬升沉降一侧的混凝土板块,使板块间接缝平整。根据错台量大小,分两种情况: 
   (1)错台高度小于15 cm,用风镐和砧斧凿除高起部分与邻齐; 
   (2)错台高度大于15 cm,用凿低补平的办法,将低下去的一侧板上凿毛,用永固路桥水泥路面快速修补料修补抹顺,修补宽度50cm~100cm。 
    7、板块掉边、缺角的处理 
    对损坏较深和较宽的路面,先用切割机切除损坏部分,然后用永固路桥修补材料浇筑;对破损面较浅、较窄的,可用风镐凿除深约5cm以上,然后用永固路桥快速修补料修补填平。 
    8、原路面换板施工 
    当路面板块破碎成3块以上,且有影响行车安全的,应将整块板凿除,处治好基层之后,重新浇筑新混凝土板。浇筑前应检查基层,破碎松散的全部清除,部分土基也进行挖除,采用半刚性基层难以压实,因此夯实路基后铺C 15混凝土作基层,然后再铺混凝土面层。同时为确保新旧混凝土面板协调,增加板块间传荷能力,在邻近旧板块下刨挖浇筑混凝土,或者在旧混凝土板边钻孔,沿纵向重新设置拉杆,横向增设传力杆。
    9、表面起皮、起砂、露骨处理方法
    将混凝土表面松动部位及碎石、砂子、灰等清理干净,用永固路桥表层修补材料做薄层修补,就能恢复路面性能和外观,延长使用寿命。

 

上述方法可以解决部分路面破损情况,但是,都不够持久有效,为了延长路面的使用寿命,提高路面的舒适性,现在最常用的方法还是使用共振碎石化技术将路面破碎,使原路面变成基层,并在此基础上加铺水泥或者沥青层。共振碎石化技术是目前路面改造最有效,且最节能环保的方法!