1 水泥混凝土路面的断板分析 1.1 断板定义及分类 所谓刚性路面断板,是指水泥混凝土板产生横向或纵向贯通裂缝,使板块整体断裂的现象。断板是水泥混凝土路面最典型的破坏形式,其危害也是最严重的。水泥混凝土断板,按裂缝的方向可分为纵向断板和横向断板、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3mm,已封缝的裂缝宽度不限,但封缝良好;
1.1 断板定义及分类
所谓刚性路面断板,是指水泥混凝土板产生横向或纵向贯通裂缝,使板块整体断裂的现象。断板是水泥混凝土路面最典型的破坏形式,其危害也是最严重的。水泥混凝土断板,按裂缝的方向可分为纵向断板和横向断板、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3mm,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3-25mm,己封缝的裂缝无剥落,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25mm,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。
1.2 断板的原因分析
(1)路面施工质量控制不严、原材料不满足规范要求,在车辆荷载及环境因素的重复作用下造成面板断裂;
(2)基层处理不匀,使路基强度不足、稳定性差,导致面板断裂;
(3)路面在使用过程中,面层接缝填封料失效,混凝土板不能自由伸缩,板内产生过大拉应力,引起路面板断裂;
(4)早期细微裂缝未反应到表面,使用一段时间后,受行车荷载及温度应力的双重作用,部分裂缝将逐渐增长、变深,以致造成面板断裂;
(5)路基及基层排水不良,长期受水浸泡,引起路基失稳或强度不足,使路面产生不规则断裂;
(6)超重车辆的增加也是混凝土路面使用初期开裂断板的重要原因。
2 水泥混凝土路面断板的处理技术探讨
2.1 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,用快凝小石子混凝上填补即可。
2.2 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,然后再清干净凹槽和孔眼,在孔眼安设п形钢筋,冲击钻钻头采用30规格,п形钢筋采用22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。
较为彻底的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,深10cm,直径4cm平间距30-40cm。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,用快凝水泥砂浆填塞捣实,等砂浆干硬后浇筑混凝土捣实至与路面齐平即可。
2.3 整板破坏的处理
(1)地基施工,首先彻底铲除掉水泥混凝土面板层、半刚性基层、砂砾石垫层以及原沥青结构层(包括沥青表面处治面层、泥灰结碎石基层和天然级配砂砾垫层),对于沥青结构层以下湿软的土基部分也应铲除。在完成湿软基层和地基清除任务后,开始换填满足施工规范要求的土至原沥青路面高度(严格控制标高),再铺筑新的垫层、基层和面层。
回填土的质量和技术指标应选用液限指数不大于40%和塑性指数不大于17%的土作为回填土。在回填后,应用强制式打夯机夯实,如果是大面积的整体性修补,应采用振动压路机或等效的碾压机械进行碾压检验,压实度应大于95%,高程、宽度、横坡度以及平整度应满足规范《公路路面基层施工技术规范》和设计文件中的要求。
(2)水泥稳定碎石基层施工,应尽快将拌成的混合料运送到铺筑现场。车上的混合料应该覆盖,减少水分损失;应采用沥青混凝土摊铺机或稳定土摊铺机摊铺混合料。应在摊铺前,将下承层顶面拉毛并洒水,再摊铺混合料;在摊铺机后面设专人及时消除粗细集料离析现象,特别应该铲除局部粗集料“窝”,并用新拌混合料填补。
混合料拌和均匀后,立即用揪或耙将混合料摊平,用路拱板进行初步整形;对于局部低洼处,在初凝之前应用齿耙将其表层5cm以上耙松,并用新拌的混合料进行找平;应将高处料直接刮出路外,不应形成薄层贴补现象;在整形过程中,严禁任何车辆通行,并保持无明显的粗细集料离析现象。
根据路宽、压路机的轮宽和轮距的不同,制订碾压方案,应使各部分碾压到的次数尽量相同,路面两侧应多压2-3遍;整形后,当混合料的含水量为最佳含水量(1%-2%)时,应立即用轻型压路机并配合12t以上压路机在结构层全宽内进行碾压。直线和不设超高的平曲线段,由两侧路肩向路中心碾压;设超高的平曲线段,由内侧路肩开始进行碾压。严禁压路机在己完成的或正在碾压的路段上调头或急刹车,应保证稳定碎石层表面不受破坏;碾压时,水泥稳定碎石的表面应始终保持湿润,如水分蒸发过快,应及时补撤少量的水;碾压过程中,如有“弹簧”、松散、起皮等现象,应及时翻开重新拌和(加适量水泥)或用其他方法处理,使其达到质量要求。
(3)面板层的修复施工,混凝土拌合物摊铺前,应对模板的位置及支撑稳固情况,传力杆、拉杆的安设等进行全面检查,对基层洒水润湿;人工布料应用铁揪反扣,严禁抛掷和楼耙。人工摊铺混凝土拌和物的坍落度应控制在5-20mm之间,拌和物松铺系数宜控制在1.20左右。
沿横断面连续振实,并应注意路面板底、内部和边角处不得欠振或漏振;振动棒在每一处的持续时间,应以拌合物全面振动液化,表面不再冒气泡和泛水泥浆为限,不宜过振,也不宜少于30s.振动棒的移动间距不宜大于500mm;至模板边缘的距离不宜大于20mm,应避免碰撞模板、传力杆和拉杆;振捣棒插入深度宜离基层顶面30-50mm,振捣棒应轻插慢提,不得猛插快拔,严禁在拌和物中推行和拖位振捣棒振捣;振捣时,应辅以人工补料,应随时检查振实效果、模板、拉杆、传力杆的移位、变形、松动、漏浆等情况,并及时纠正;振实后,应拖动滚杠往返2-3遍提浆整平。第一遍应短距离缓慢推或拖滚,以后应较长距离匀速拖滚,并将水泥浆始终赶在滚杠前方;拖滚后的表面宜采用3m刮尺,纵横各一遍整平饰面,或采用叶片式或圆盘式抹面机往返2-3遍压实整平饰面。
当一次铺筑宽度小于路面和硬路肩总宽度时,应设纵向施工缝。当一次铺筑宽度大于4.5m,应采用假缝拉杆型纵缝;相邻板块的横向缩缝宜用切缝机切至1/4板块深度,相邻两缩缝间距和原路面缩缝间距相同且不宜小于板宽。
宜使用保湿膜、土工毡、土工布、麻袋、草袋、草帘等覆盖物保湿养生并及时洒水,保持混凝土表面始终处于潮湿状态,并因此确定每天的洒水遍数;昼夜温差大于10℃以上的地区或日平均温度小于等于5℃施工的混凝土路面应采取保温保湿养生措施。
3结语
影响水泥混凝土路面断板的因素有很多,自材料的品质、配合比选经拌合运输,振捣成型,直至养护、切缝以及施工温度等自然环境条件,无一不是导致断板的原同时,在众多影响因素中,切缝时间的掌握,施工温度的控制,以及材料的组成设计是影响断板固定的主要因素。
