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钢筋混凝土路面病害治理与保护钢筋混凝土路面因其承载力强、耐久性好等优点,在道路工程中被广泛应用。然而,由于长期使用、环境侵蚀、交通荷载等因素,钢筋混凝土路面容易出现裂缝、断板、沉陷、错台等病害,影响其正常使用功能和使用寿命。因此,针对钢筋混凝土路面的病害治理与保护显得尤为重要。
病害治理1.裂缝修复:对于轻微裂缝,可采用环氧树脂或聚氨酯材料进行灌缝处理;对于较严重的裂缝,则需开槽修补或更换受损板块。2.断板处理:对断裂严重的板块,应切除并重新浇筑钢筋混凝土,同时加强接缝处的传力能力。3.沉陷与错台治理:通过注浆技术提高路基稳定性,恢复路面平整度;对于错台问题,可采用切割调平或局部重建的方法。4.防水措施:在修复过程中,应注重加强排水系统建设,防止水渗入路基导致进一步破坏。
保护措施1.定期养护:建立完善的养护机制,及时清理路面杂物,保持排水畅通。2.预防性维护:在路面早期病害阶段采取措施,如封缝、喷涂防护涂层等,延缓病害发展。3.优化设计:合理选择材料配比,增加抗裂纤维,提高混凝土的抗裂性能。4.控制超载:严格限制超载车辆通行,减少对路面的冲击和损坏。
综上所述,钢筋混凝土路面的病害治理与保护需要结合具体病害类型,采取针对性的技术手段,并通过科学管理延长其使用寿命,保障道路交通安全与畅通。
框架桥实施性施工组织设计Abstract:Defects of road are very familiar problem that must be considered and solved in road engineering. The destroy types and mechanism of concrete materials are expatiated, The measure is taken to repair the defect and the maintenance measure is studied.
Key words: concrete; road; defect
混凝土路面在行车荷载与自然因素作用下,可以因混凝土板、接缝和基层、土基的缺陷产生各种类型的损坏,其中既有设计的原因,也有施工质量的问题,以及人为外界的因素,有时则是各种因素相互影响所造成。水泥混凝土路面在养护良好的条件下,其使用年限要比其他路面为长,但一旦开始损坏,则会引起破损的迅速发展。因此,必须做好预防性、经常性的养护,通过日常的观察,及早发现缺陷,查明原因,及时采取相应的处治措施,使路面保持完好的状态。
1路面的破损及其产生的原因
当行车重复荷载以及温湿变化所产生的荷载应力与附加应力超过混凝土的强度时,棉层板将产生断裂,出现各种裂缝(包括纵向、横向、斜向裂缝、板角断裂),最终导致板的破碎。产生裂缝的原因可以是板的厚度太薄或车辆超载严重,地基强度不足,特别是强度不均匀,以及雨水渗入基层产生塑性变形使板底脱空;板的平面尺寸太大引起过大的收缩应力与温度翘曲应力;接缝损坏丧失传荷能力;材料或施工质量的欠缺导致混凝土质量低劣,以及养护不当或锯缝不及时而引起混凝土的收缩应力过大等。
混凝土路面的接缝分为纵缝和横缝,横缝又有胀缝与缩缝两种。若胀缝材料性能差,气温上升可使填缝料被挤出,在气温下降时不能恢复而使缝中形成空隙,泥、砂、石屑等杂物落入缝中,成为再次胀伸时的障碍,加上雨雪水渗入缝中空隙引起基层和垫层的损坏,从而使路面板接缝处在行车过程中产生变形和破损。若缩缝的变化较小,经多次重复冻缩后,假缝可折断成真缝,由于填缝料自身老化等原因,也可引起像胀缝同样的损坏。施工、养护不规范,切缝不及时或未达规定深度,也是造成接缝破损的原因之一。
边角碎裂是指接缝两侧各60cm宽度范围内或板角15㎝范围内路面板的碎裂。其原因包括接缝中落入坚硬的杂物、板在胀伸时产生超应力、边缘被硬物挤碎、超载车辆重复多次作用以及传力杆的构造设计或施工不当而阻碍板端自由伸缩和接缝处混凝土强度不足或有搭连等。
拱起是指横缝两侧板体发生明显抬高的现象。通常多由接缝被硬物阻塞或胀缝构造设置不当,致使板体在气温升高时不能自由胀伸所引起。
错台是指接缝处相邻体产生的垂直高差。在浇筑混凝土板时,胀缝的填缝板未予牢固固定,在振捣中被振歪使缝壁倾斜,或接缝的上部填缝料同下部填缝板未能对齐,两板在伸胀挤压过程中将导致形成错台。当接缝未设传力杆、传荷能力不足或雨水通过接缝渗入基层产生唧泥使接缝处板块产生不均匀下沉,以及因温度和湿度梯度的作用,使板的接缝处产生翘曲都可引起板的错台。
接缝的填缝料失效,雨水渗入基层使其软化,在轮载频繁作用下产生塑性变形累积而使板底脱空,积水在轮载通过时成为有压水度与基层细料混搅成泥浆而从缝隙中泵唧出来,即形成唧泥现象。唧泥使板边缘的基础部分失去支承能力,在轮载重复作用下最终导致板的断裂,使板产生局部沉陷,并污染路面。
水泥混凝土路面的沉陷,多由基层湿软、水稳性不足,或板底出现空隙以及路基下有墓穴等坑洞,在行车作用下逐渐产生竖向变形所形成。
坑洞是指水泥混凝土路面板表面产生直径为2.5~10㎝,深为1~5㎝的破损现象。施工质量差或在浇筑的混凝土中夹带朽木、纸张、泥块等杂物,以及行驶的某些车辆、机械的金属硬轮等对路面产生撞击都可造成坑洞的产生。
1.9表面裂纹与层状剥落
表面裂纹是指在路面板的表层产生网状的浅而细或发丝状的裂纹,在车辆荷载作用下可发展为深度6~12㎜的表层层状剥落。混凝土水灰比过大、成活时过度抹面、养护不及时、集料质量低劣、水泥中的碱(氧化钠与氧化钾)与集料中某些特定矿物质发生化学反应以及采用盐类融化路面冰雪等都有可能引起表面裂纹与剥落。
水泥混凝土路面必须经常清扫,保持路容整洁,清除路面泥土污物。如有小石块应随时扫除,以免车辆碾压而破坏路面表面。冬季应及时清除冰雪。路肩与路面衔接应保持平顺,以利排水,有条件时宜将其加固改善成硬路肩。
水泥混凝土路面保养的重点在接缝,使接缝保持完好,表面平顺,行车不致产生颠跳。当气温下降接缝扩大而有空隙时,应在当地气温最低时进行灌缝填隙;当气温上升填缝料挤出缝口时,应予铲除,并防止砂土、泥土压入接缝内,影响板的正常伸缩。填缝料一般每隔2~3年更换一次。
对于宽度在3㎜以下的非扩展性裂缝,可用水盾防水胶灌注进行保养;如为扩展性裂缝,应沿裂缝凿槽后注入灌缝材料;对于因混凝土板下设有构造物或埋设硬物而产生的裂缝,也应沿裂缝开凿后填注灌缝料。
维修材料的选择与正确使用是混凝土结构维修的基础,同时也要配合恰当的设计和施工。
考虑到路面的工作环境,在修补混凝土中加入外加剂尤其重要。“艾迪康”高性能混凝土外加剂是以微硅粉、聚合物和聚合物纤维为主,由多种化学物质组成的粉状混凝土外加剂,可以极大地提高混凝土的密实度和抗渗透能力,提高混凝土抗压、抗张、抗弯、抗摩擦和抗冲击能力,提高抗冻融和化学腐蚀能力,从而提高混凝土的耐久性。
伸缩缝选用柔性材料处理。“水盾”防水胶是由矿物溶剂、无石棉增强型纤维、防水剂及改性沥青制成的膏状物,具有良好的防水性能,是一种高分子聚合物改性沥青防水材料。
修理接缝可按如下方法进行:
用小扁凿凿除或清缝机具清除旧填缝料和其他杂物,露出缝壁,用吹尘器吹净缝内尘土。如为胀缝,缝壁涂以水盾底漆一遍。
3.1.2填缝 填缝材料有接缝板和填缝料两类。接缝板用于胀缝下部,填缝料用做填灌胀缝上部和缩缝的缝隙。
接缝板按所用材料可用杉木板、纤维板、泡沫橡胶和泡沫树脂板等。填缝料可选用水盾橡胶填缝料,使用时装进填缝机填缝,并用铁钩来回钩动,以增加填缝料与缝壁的粘附并使之填灌饱满。在施工气温较低时,应使用喷灯先将接缝预热。下表列出水盾橡胶填缝料的配比成分,可供使用时参考。
水盾橡胶填缝料配比成分表(质量比)
根据混凝土路面板的裂缝情况,可以采用如下修理方法分别予以处理。
3.2.1对于缝宽小于 3 ㎜的初期裂缝,可采用水盾防水胶直接灌缝进行处理。
3.2.2对于贯通板厚的中、重程度的横向裂缝,可采用条带罩面法修理。其方法为先用锯缝机顺裂缝两侧各约 15 ㎝、并与横缝方向平行锯成两道深为 7 ㎝的缝口,凿除两锯缝内的混凝土后,沿裂缝两侧 10 ㎝每隔 50 ㎝钻直径为 1 ㎝,深为 5 ㎝的钯钉孔,洗刷干净、晾干后,在孔内填满“艾迪康”高性能水泥砂浆,把钯钉插入安装孔内,随即浇筑“艾迪康”高性能混凝土(以下简称高性能混凝土),进行振捣并整平,喷洒养护剂,锯缝后灌注填缝料。
3.2.3对于纵横向断板的修理,应先根据板的断裂宽度和位置按规则的长方形划线放样,然后用切割机械沿板的全厚深度切割边缝,并凿除损坏的部分,在两侧边缝板厚中央钻洞,洞深 10 ㎝,直径 2~4 ㎝,间距为 30~40 ㎝,清除洞内杂物并予润湿,用“艾迪康”高性能水泥砂浆填实后插入直径为 18~20 ㎜、长为 20 ㎝的钢筋,随后在槽内填补”高性能混凝土,并予捣实、整平和喷洒养护剂。
3.2.4板角断裂的修理,按破裂面的大小和深度,确定修补范围并按规则形状放样。然后用切割机械按放样位置锯缝,凿除破损部分,保持缝壁垂直,避免切断钢筋,若钢筋难以全部保留,至少也要保留长短交错的 20~30 ㎝的钢筋头。原有传力杆如有缺陷应予修理或另行设置。如为胀缝,应对接缝涂刷水盾防水胶,以防新旧混凝土粘连。最后填补高性能混凝土并捣实、整平和养护,待混凝土硬化后用锯缝机切出接缝并灌注填缝。
当板块破损严重,由几条裂缝使板成为碎板,且有沉落影响行车安全的,必须将整板凿除,重新夯实基层,必要时重做基层并处理土基,然后浇筑新的“艾迪康”高性能混凝土进行整仓修复。
根据错台的程度和产生的位置室内防水工程施工方案,可分别采用以下方法处理:
3.3.1对于轻微的错台,可采用机械予以磨平处理;
3.3.2在混凝土路面板的接缝或裂缝处产生错台,以及混凝土路面板与沥青路面或与路肩相接处产生的错台,可用水盾砂浆进行罩面予以接顺;
3.3.3由于基础过于湿软引起板的错台城中区2018年新建公厕项目,可采用板底灌浆方法进行加固并抬高板面使之顺接。
当板端拱起但板块完好时,可用锯缝机缓慢地将拱起处两侧板的 2~3 道横缝加宽、切深通过释放其应力予以处理;或切开拱起端,将板块恢复原位。然后用填缝料填封接缝。
当板端拱起板块已经发生断裂或破损时,则应根据破损情况分别按前述裂缝修理方法予以处理。