摘 要:介绍了黑龙江省水泥混凝土路面裂缝成因及预防措施。
关键词:水泥混凝土路面;裂缝成因;分析;防治
中图分类号:U416. 216 文献标识码:C 文章编号:1008 - 3383 (2006) 12 - 0006 - 02
我省气候寒冷,冰冻作用对路面破坏严重,加之有些路段水文地质情况不良,特别是因施工质量等原因,使用过程中特重、重交通量和超轴载的强大破坏作用,使水泥混凝土路面破坏严重,而路面的裂缝又是其中的主要破坏形式之一。早期的裂缝虽然不会影响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构造缝和纵横向裂缝的渗水问题,将导致路面的进一步破损,既给以后的修补带来更大的困难,又将影响行车安全和水泥混凝土路面的使用寿命。
1 水泥混凝土路面裂缝产生的原因
1．1 设计的原因
由于水泥混凝土路面设计强度不足(包括板的厚度不足) 在行车荷载作用下,路面板产生断裂。
1．2 施工的原因
(1) 施工工艺的影响,由于施工中,对板的切缝不及时,在温度应力作用下产生的早期收缩裂纹(隐缝) 扩展,引起路面板横向出现裂缝; (2) 在材料质量方面以及混凝土拌和、摊铺工艺上存在问题,所引起的混凝土板表面脱皮、剥落使混凝土板强度降低产生的裂缝破坏现象; (3) 材料配合比的影响,砂石料的级配不合理,水灰比偏大,水泥用量不合理,砂偏细等原因都会影响水泥混凝土路面的强度,导致路面产生裂缝。
1．3 路基的原因
(1) 路基土体沉降变形与冻胀融沉变形引起的板下脱空,使路面板出现断裂,产生纵、横向裂缝;(2) 路基水文情况不良产生的不均匀冻胀变形,使路面板纵向开裂或板出现错台,造成混凝土板产生裂缝的冻害破坏现象; (3) 地基土质软弱或清汗深度不足,使路基发生整体变形或滑坡,造成的路面板连续出现弧形裂缝和纵向错台现象; (4) 改建与扩建工程,由于路基拓宽出现的不均匀沉降变形,引起路面板连续产生纵向裂缝。
1．4 基层的原因
基层强度不足产生的不均匀变形,使路面板出现断裂现象。
1．5 排水不良
路面水的渗入,造成含细料的基层在板的接缝处出现唧泥现象,并使板边与板角产生断裂。
1．6 养护的原因
由于对路面板接缝、裂缝及破碎部位没能及时修补,大量的雨水、融雪水流入,造成基层破坏和冲空,引起路面板大面积破损和混凝土板出现沉陷造成的裂缝破坏。
1．7 超重车的影响
由于超载车辆的行驶,特别在春融期间,路面承受超载车的作用,会加重混凝土板产生裂缝破坏现象。
2 裂缝的防治
2．1 防治方法
针对裂缝产生的原因,水泥混凝土路面裂缝的防治应从设计、施工、养护和管理四方面着手。设计时,应正确合理设计水泥混凝土路面。水泥路面上出现的各种裂缝,除了施工与材料因素外,与结构层的厚度与强度有很大的联系。在设计混凝土板厚度与基层结构时, (1) 应根据现有的规范,充分了解待设计道路在规划路网中的发展地位,提高道路的设计标准; (2) 设计人员应根据待设计道路所在地域的实际情况,采用不同的结构,从而提高地基的承载力; (3) 设计人员在设计中应用科学的方法决定结构层的厚度与强度; (4) 在进行路面基层设计时,针对面层病害产生的原因,采用不同的设计规范。
施工过程中, (1) 严把材料关。公路路基施工规范规定,在通常情况下,不能被压实到规定的密实度和不能形成稳定填方的材料不能用于路基填筑。路面板施工严格按规范要求选材,控制水泥、骨料、砂的各项技术指标,混合料运至工地后要符合工作要求;台背回填要求选用透水性好、有良好配的材料。
(2) 保证施工质量,包括地基处理、基层施工、面层施工。保证各个施工阶段的质量。保证切缝的温度和时间,养生、切缝要及时;振捣完全充分密实;搞好施工缝、缩缝、胀缝的处理; 构建科学的排水设施,防止路表水渗入;保证每层的厚度及压实度合格等。
(3) 健全科学的管理制度,严格监理制度,对试验段工程的施工,从方案的审批,准备工作的审查到施工全过程,都必须进行现场监理,坚持全过程旁站,以便及时发现问题,解决问题,及时总结施工工艺、施工组织等经验。通过试验段施工来核准所用材料配比、拌和方式、机械实效、松铺系数、允许延迟时间、每个作业段适宜长度等问题。
养护时,做好预防性养护,及时处理与修复水泥混凝土路面的裂缝。对较小的裂缝应及时将缝隙内的尘土清除干净,再灌填沥青砂或沥青玻璃脂,或用环氧树脂胶结,对严重的裂缝,宜先将松动部分凿掉,除去碎块、清除灰土,然后在干燥情况下,用液体沥青涂刷缝壁,再填入沥青砂,并捣实、烫平,再以细砂覆盖。因秋末冬初气温低,缝隙较宽,裂缝的修补工作宜在此时进行。管理上,加强对超重车辆的治理,减小其对路面的破坏程度。
2．2 修补材料的分类
裂缝修补材料的分类大致有如下几种:按照其组成成分可分为环氧树脂类修补材料、聚氨酯类灌浆材料和烯类裂缝修补材料;按照其功能可分为补强材料和密封材料;按照其施工时对温度的要求可分为加热施工式填缝材料(嵌缝料,也称灌封料) 和常温施工式灌缝材料。
在我国,目前用于混凝土路面板接缝和裂缝维修常用的材料主要有加热施工式填缝材料,如聚氨脂类、沥青橡胶类和沥青玛蹄脂等;常温施工式灌缝材料,如硅酮类、聚氨脂焦油类、氯丁橡胶类和乳化沥青橡胶类等。
比、拌和方式、机械实效、松铺系数、允许延迟时间、每个作业段适宜长度等问题。
养护时,做好预防性养护,及时处理与修复水泥混凝土路面的裂缝。对较小的裂缝应及时将缝隙内的尘土清除干净,再灌填沥青砂或沥青玻璃脂,或用环氧树脂胶结,对严重的裂缝,宜先将松动部分凿掉,除去碎块、清除灰土,然后在干燥情况下,用液体沥青涂刷缝壁,再填入沥青砂,并捣实、烫平,再以细砂覆盖。因秋末冬初气温低,缝隙较宽,裂缝的修补工作宜在此时进行。管理上,加强对超重车辆的治理,减小其对路面的破坏程度。
2．2 修补材料的分类
裂缝修补材料的分类大致有如下几种:按照其组成成分可分为环氧树脂类修补材料、聚氨酯类灌浆材料和烯类裂缝修补材料;按照其功能可分为补强材料和密封材料;按照其施工时对温度的要求可分为加热施工式填缝材料(嵌缝料,也称灌封料) 和常温施工式灌缝材料。
在我国,目前用于混凝土路面板接缝和裂缝维修常用的材料主要有加热施工式填缝材料,如聚氨脂类、沥青橡胶类和沥青玛蹄脂等;常温施工式灌缝材料,如硅酮类、聚氨脂焦油类、氯丁橡胶类和乳化沥青橡胶类等。
