水泥混凝土面板損壞原因分析及處理辦法

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1、水泥混凝土面板損壞原因分析及處理辦法-結(jié)構(gòu)理論摘 要:結(jié)合大同市水泥混凝土路面損壞的典型事例,從結(jié)構(gòu)因素、交通荷載因素、路面基層材料因素、施工質(zhì)量因素等方面,分析了水泥混凝土面板損壞的原因,并針對其特點提出了具體的處理辦法。關(guān)鍵詞:水泥混凝土路面,面板,不均勻沉降1、概述大同地區(qū)煤炭資源豐富,銷往山西省及京津蒙各地。煤炭資源的外銷,使得大同市各條道路大貨和拖掛車在車輛構(gòu)成中所占比例最多。水泥路面以它剛度大、強(qiáng)度大、承載力高的優(yōu)點,在大同地區(qū)是一種普遍使用的一種路面結(jié)構(gòu)。但多年來在重載車輛甚至超載車輛的不斷作用下,水泥路面已出現(xiàn)多種不同病害?,F(xiàn)以204省道拒云公路為例,就水泥路面的相關(guān)問

2、題做一淺析。204省道拒云線(拒墻堡一云崗),修建于1968年。起點拒墻堡一新榮段原路面結(jié)構(gòu)為粒料改善土路,1993年曾投資將拒墻堡一新榮段原三級公路改建為平原二級公路,路面為水泥混凝土路面。改建后的路面結(jié)構(gòu)為:22ClTI水泥混凝土+15cln礫石土。目前運(yùn)行不足10年,已先后出現(xiàn)了水泥路面在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的各種病害。以下是分析大同市水泥路面病害成因及根據(jù)大同市交通特點提出處治方案的典型事例。2、水泥混凝土路面板損壞原因分析拒云線路面結(jié)構(gòu)為水泥混凝土路面,現(xiàn)有路面損壞嚴(yán)重,通過現(xiàn)場調(diào)查,發(fā)現(xiàn)水泥混凝土路面的損壞有兩種類型:一種是結(jié)構(gòu)性損壞,如開裂、變形、接縫損壞、斷板等;一種是功

3、能性損壞,如表面滑溜、表面損壞等[1,2]。水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)性損壞,有荷載因素和非荷載因素。2.1結(jié)構(gòu)因素拒云線水泥混凝土路面采用的斷面形式為1.5m寬土路肩-I-9m寬水泥混凝土-I-1.5m寬土路肩,水泥混凝土面板下是9.5m寬的礫石灰土。這種斷面形式是將水泥混凝土路面放在一個下部、左和右三面無排水設(shè)施的礫石土中,雨水不可避免地將沿著縱縫、橫縫、土路肩、破碎板的裂縫處等部位,滲入到礫石土基層表面。滲入到基層表面的雨水,在行車荷載的重復(fù)作用下,形成有壓水在板底流動,對礫石土基層產(chǎn)生沖刷,基層中的細(xì)顆粒被帶到混凝土表面上來,從而產(chǎn)生凸凹不平,使混凝土板體脫空,導(dǎo)致板體的荷載應(yīng)力增大

4、,加速混凝土板體的斷裂。由于板體的斷裂,又?jǐn)U大了板體的滲水范圍,反復(fù)循環(huán),促使斷板率猛增,從而造成水泥混凝土路面大面積損壞。2.2重交通荷載因素拒云線是大同地區(qū)煤炭銷往內(nèi)蒙的主要通道。拒云線運(yùn)輸車輛中以大型貨運(yùn)車輛及拖掛車所占比例最大,車輛超載的現(xiàn)象十分普遍,由于重交通和汽車超載,造成了水泥混凝土路面早期損壞,使路面使用壽命大大縮短,路面使用性能衰減加快,同時加劇了其他路面損壞形式的程度,如地基脫空、接縫破壞、路面接縫唧泥等。2.3路面基層材料因素拒云線基層土為粉質(zhì)低液限粘土,由于自身的抗剪切強(qiáng)度不足,就很難抵抗壓路機(jī)的剪應(yīng)力,致使基層在施工中發(fā)生松散及推移等問題。通車后隨著雨、雪水的

5、滲入,進(jìn)一步變松、變軟,并在面層底部形成2.0an~3.0OTI厚的軟弱夾層,從而使水泥混凝土路面產(chǎn)生唧泥,最終導(dǎo)致斷板。另外,路面基層因受溫度應(yīng)力及其他因素的影響,基層澆筑好后,在一定范圍內(nèi)會出現(xiàn)自然斷裂,由于基層的裂縫沒有進(jìn)行及時處理,而反射到面層,使面層斷裂。3、維修方案建議拒云線路面病害程度有輕有重,按照其病害程度的不同,分別采用不同的處理辦法:裂縫修補(bǔ)、局部修補(bǔ)、整塊板更換。3.1裂縫修補(bǔ)對于輕微斷裂,裂縫無剝落或輕微剝落,裂縫寬度小于3mm的面板,采用灌入粘結(jié)劑的方法進(jìn)行修補(bǔ)?! ?.1.1粘結(jié)劑材料粘結(jié)劑材料有聚氨酯、聚硫環(huán)氧樹脂(聚硫橡膠+環(huán)氧樹脂)、甲凝、環(huán)氧樹脂(6

6、106、6343、618等品種)、日產(chǎn)BI—GROUT等高分子樹脂工程材料。3.1.2裂縫修補(bǔ)工藝粘結(jié)劑灌入方法分為:直接灌入法、噴嘴灌入法、鉆孔灌漿法、注射器注射法。1)直接灌入法:使用于施工中產(chǎn)生的混凝土收縮裂縫。在未通車前,一旦發(fā)現(xiàn)混凝土板出現(xiàn)裂縫,可用聚硫環(huán)氧樹脂材料等直接灌注。2)噴嘴灌入法:使用于通車路段冬季修補(bǔ)裂縫。操作工藝:清縫一埋設(shè)灌漿嘴封閉裂縫一灌縫一加熱增強(qiáng)。3)鉆孔灌漿法:可用于非冬季修補(bǔ)裂縫。4)注射器注射法:此法適用于通車時間短,裂縫內(nèi)雜物少,較清潔、干燥,裂縫寬度在3mm左右的路面斷板修補(bǔ)。3.2局部修補(bǔ)、整塊板更換

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