黑龙江省公路水泥混凝土路面常见病害维修技术

2017-03-02 02:26
黑龙江交通科技 2017年11期
关键词:加铺黑龙江省病害

马 琳

(齐齐哈尔市龙沙区农村公路管理站,黑龙江 齐齐哈尔 161000)

黑龙江省公路水泥混凝土路面常见病害维修技术

马 琳

(齐齐哈尔市龙沙区农村公路管理站,黑龙江 齐齐哈尔 161000)

黑龙江省公路水泥混凝土路面的早期病害广泛存在,其发生原因与路面结构、施工、养护、超载及环境因素有关。主要包括横向裂缝、纵向裂缝、断角、沉陷、碎裂,以及错台、啃边等。其中横向裂缝和纵向裂缝是出现较早、数量较多的主要损坏形式,破碎板亦是由这两种裂缝发展而成。对应的路面病害原因比较复杂,需要在加强路面结构方面研究的同时,对路面病害进行及时维修。分析总结黑龙江省公路水泥混凝土路面常见病害的维修技术,可供有关维修养护施工参考。

公路;水泥混凝土路面;病害;维修

1 前 言

二十世纪九十年代,黑龙江省公路水泥混凝土路面得到了较快的发展。至2015年末,全省修建的公路水泥混凝土路面已超过10 300 km,主要分布于国、省道上。

黑龙江省的公路水泥混凝土路面,多采用水泥稳定粒料半刚性基层,潮湿路段设粗粒料垫层,这些工程绝大部分处于季节性冰冻地区,一般均按最小防冻厚度的要求进行设计。

水泥混凝土路面具有刚度大、强度高、稳定性好、耐疲劳等优点,在正常情况下,使用寿命应达到20~30年。但在行车荷载及环境因素的长期作用下,也将逐步出现损坏,如养护工作跟不上,破损必然加快,难以达到预期寿命。尤其在交通量繁重的路段,常常出现早期破损。

2 水泥混凝土路面养护的基本要求

首先要求路面必须具备与动荷载相适应的强度和刚度,其次对环境的侵蚀能相应地保持其足够的稳定性和耐久性,再者就是根据公路等级行车速度的要求保持相适应的表面功能。

《公路养护技术规范》JTGH10-2009对路面保养、维修和改善的要求:(1)及时、经常地对路面进行保养和维修,防止各种病害的产生和发展;(2)保持和提高路面的平整度和抗滑能力,确保路面安全、舒适的行驶性能;(3)保持和提高路面的强度,确保路面的耐久性;(4)防止因路面损坏和养护操作影响沿线环境。

3 水泥混凝土路面损坏修补技术

3.1 小面积表层修补

水泥混凝土路面通车后,逐步出现磨损、麻面、脱皮、剥落等损坏,使路面平整度受到影响,可视病害情况进行修补。

当深度不超过2 cm时,对交通量小的路段可采用水泥砂浆修补,水泥砂浆的重量配合比为:水泥∶ 砂=1∶ 3,水灰比应小于0.45。为了提高强度,加强与老混凝土的粘接,也可采用掺聚合物的水泥砂浆或专用的表层修复材料。

当深度大于2 cm时,可采用细粒式混凝土修补,其重量配合比为:水泥∶ 砂∶ 石=1∶ 2∶ 2,水灰比小于0.45。与水泥砂浆一样,也可采用掺聚合物的混凝土。

3.2 坑洞修补

水泥混凝土路面出现坑洞,主要是施工时混合料中夹带泥块、木块等杂物,或在营运中受到尖硬物件撞击,面层骨料局部脱落而形成坑洞,宜及时修补。修补时应将孔洞凿成形状规则的直壁坑槽,清除碎屑,用压缩空气吹净,以水冲刷,再以配合好的细集料混凝土填补,与原板面齐平。

3.3 错台

受行车和自然环境的作用,板与板之间出现错台,影响路面平整度。对高差小于10 mm的错台,可凿去后用磨平机磨平。高差大于10 mm时,可磨低高处,低处采用高标号水泥砂浆或细粒式混凝土找平,找平前应将原板面凿毛,以加强结合。

3.4 裂缝修补

(1)灌缝修补

裂缝宽度小于3 mm的轻微裂缝,可采用扩缝灌浆。其工序如下。

扩缝:顺裂缝扩宽成1.5~2 cm的沟槽,槽深可根据裂缝深度确定,最大深度不得超过2/3板厚。

清缝:用压缩空气吹除混凝土碎屑。

灌缝:选用补强或密封材料,调制完毕后灌入缝内。待灌缝材料固化后,达到通车强度,即可开放交通。

(2)条带罩面

缝宽大于3 mm,小于25 mm已断裂的板块,除查明板下是否脱空并已处理外,可对板块沿裂缝进行条带罩面修补。即将裂缝两侧各约23 cm范围内凿出深10 cm左右的槽,并沿裂缝两侧每隔50 cm钻一对钯钉孔,以φ16螺纹筋制成20 cm,钉长7 cm的钯钉,安装钯钉后将孔槽内用砂浆填实。最后选用标号与原路面相同的快硬混凝土填补,振捣密实并找平,经养生后开放交通。

3.5 全深度板块修补

(1)全深度补块边界范围的划定

平面范围的划定首先要根据破损的类型和严重程度确定,要使下方基础已恶化的部分能够全部清除掉。锯口位置应距破损位置至少30 cm。

对于基层的处理应予注意,如有松散迹象一律清除,整平后浇注混凝土填补。

(2)接缝的荷载传递

全深度补块必须注意接缝的处理,以保持新旧板块之间的荷载传递,一般可采用集料嵌锁接缝或传力杆。小于3 m的补块可采用集料嵌锁接缝。由于黑龙江省气候严寒,大于3 m的补块不宜采用嵌锁接缝。采用嵌锁接缝的施工温度宜在15 ℃以下。

3.6 板下封堵

(1)封堵位置的确定

评定混凝土板底脱空的方法较简易的可用目测、锤击等方法。采用弯沉测定法,定性较为准确,且可取得量的概念,目前已有雷达测空技术,但费用较高。目测法是通过混凝土板在车辆通过时的振动变形情况来判断,锤击法是凭经验在锤击时从声音来判断。这些都只能判定板底是否脱空,可作一般的定性。在日常养护中进行少量封堵时可以应用。在进行大量封堵时应经弯沉测定来判断。

(2)封堵要点

确定钻孔位置主要考虑砂浆灌填均匀,可根据板长、脱空情况每块板布置3~4个钻孔,钻孔距板边宜大于0.5 m,孔距1.2 m左右,应进行试验,注意观察相邻孔液流动和溢出情况,对钻孔位置进行调整,钻孔应穿过板和基层,钻入土基内,深度不超过7 cm,钻孔直径不大于5 cm。钻孔后应用楔形木塞盖住,以免落入杂物。

板下封堵采用的材料要求有足够的强度和耐久性。流动性好能够深入空隙,早期强度要高。

3.7 水泥混凝土路面板块的修复

水泥混凝土路面板块出现严重破损,不宜再用或部分路段出现破损严重,不堪利用时,可将破损板块凿除翻修。

在路面排水不良地带,翻修路面板时宜在板块边缘及路肩设置纵、横向排水设施。

当混凝土路面出现大面积破坏,采用修复技术不经济,需要破除重建时,对旧混凝土路面可以破除后再生利用。

3.8 水泥混凝土路面加铺层

(1)加铺层的目的和作用

一般来讲,加铺层有两种目的。一是在路面表面行车功能不合格,但结构承载能力尚能满足要求时,为了改善行车条件,恢复表面功能,对原路面进行薄层加铺。二是当原路面结构承载能力不能满足要求,或承载能力需要提高标准,需进行结构补强时,对路面加铺补强层。

(2)改善行车功能加铺层

对于水泥混凝土路面板较大范围的磨损和露骨,现有路面结构功能与交通负荷基本适应。仅表面功能需要改善时,可设置沥青磨耗层或稀浆封层。

(3)结构补强加铺层

现有路面结构承载力不足或承载能力需要提高标准时,可铺筑结构补强加铺层。结构补强加铺层可选用普通水泥混凝土、钢纤维混凝土或沥青混凝土。

水泥混凝土或钢纤维混凝土加铺层的结构形式可根据路面情况选用结合式、直接式或分离式。当原有路面评价为“优”,且其结构性损坏已经修复,路拱基本符合要求,板的平面尺寸及接缝布置合理,原路面污物易于清除,加铺层混凝土与原面板易于结合时,可采用结合式水泥混凝土加铺层。

当旧路面状况评定分级为“良”或“中”,路面结构性损坏已经修复,路拱坡度基本符合要求,板的平面尺寸和接缝布置合理时,可用直接式加铺层。

当原路面状况评定分级为“可”或“差”,或新旧混凝土平面尺寸不同,接缝位置不完全一致,或路拱不一致时,应采用分离式加铺层。

4 结 论

黑龙江省公路水泥混凝土路面病害主要包括横向裂缝、纵向开裂、断角、路面沉陷、碎裂,以及接缝错台、啃边等。其中横向裂缝和纵向开裂是出现较早、比重较大的主要损坏形式,破碎板亦是由这两种裂缝发展而成。路面病害的形成原因比较复杂,需要在加强路面结构设计等方面的研究的同时,对路面病害进行及时的维修。

[1] 交通运输部公路司. 公路工程质量通病防治指南[M].人民交通出版社,2002.

[2] 唐伯明.环境因素对水泥混凝土路面使用性能的影响[C].城市建设与发展研究论文集.同济大学出版社,1992: 580-585..

[3] 高伟.黑龙江省公路水泥路面疲劳开裂形态分析[J].公路,2010,(6):128-131.

U416.216

C

1008-3383(2017)11-0071-02

2017-03-12

马琳(1985-),女,黑龙江齐齐哈尔人,工程师,从事公路建设与养护管理工作。

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