小議水泥混凝土路面破損的原因及修復方法

摘要:隨著(zhù)我國建設和運輸業(yè)的，公路交通量越來(lái)越大，超載現象和重載車(chē)輛也越來(lái)越多，隨之而來(lái)水泥混凝土路面板破損的現象也越來(lái)越嚴重，路面修復已成為許多公路部門(mén)越來(lái)越關(guān)注的問(wèn)題。本文首先分析研究了舊水泥混凝土路面破損的產(chǎn)生原因，并提出了幾種可供選擇的修復方案，提出采用鋼纖維混凝土路面加鋪層做修復罩面，并介紹了加鋪鋼纖維混凝土路面的施工要點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:水泥混凝土路面 破損修復 鋼纖維混凝土 加鋪層
        0 引言
        破損水泥混凝土路面利用技術(shù)，在國外（如美國、日本等）已廣泛采用，且機械化程度較高，技術(shù)比較成熟。在水泥混凝土路面修復改建工程中，采用多種處理方法，開(kāi)發(fā)利用破損混泥土路面，從而使得即能夠達到保證路面整體功能，又能降低工程造價(jià)和減少環(huán)境污染，取得了較好的效果。
        1 引起水泥混凝土路面破損的原因 
        1.1 水是引起水泥混凝土路面病害產(chǎn)生的直接外因 筑路先治水，水是公路工程和公路養護工作中首先必須解決好的一個(gè)主要問(wèn)題，是水泥混凝土路面早期病害引發(fā)的一個(gè)直接外因。每到春、冬季節，由于地表水的滲入，地下水位的上升，直接改變路基的濕度，使路面的強度降低，路基的承載力下降，從而導致路面病害的產(chǎn)生，一場(chǎng)大雨和幾場(chǎng)連綿陰雨過(guò)后，路面便開(kāi)始小面積的裂縫，繼而出現大面積的松散、翻漿、坑槽等現象。 
        1.2 超限超載車(chē)輛是水泥混凝土路面早期病害產(chǎn)生的潛在外因 公路運輸車(chē)輛的超限超載是公路水泥混凝土路面早期病害產(chǎn)生的又一個(gè)主要外因。
        據有關(guān)資料統計：車(chē)輛超限重量的增大和其對路面的損害是呈幾何倍數增長(cháng)的，超限10%的貨車(chē)對道路損壞會(huì )增加40%，一臺超載2倍的車(chē)輛行駛一次，對公路的損害相當于不超載車(chē)輛行駛16次，一臺36噸的超載車(chē)輛對道路毀壞程度相當于9600輛1.8噸重汽車(chē)對道路的破壞，超限超載車(chē)輛對路面結構產(chǎn)生破壞造成路面網(wǎng)裂、變形、松散、沉陷和坑槽。 
        1.3 路面設計、施工不合理和不規范 路面設計、施工不合理和不規范是水泥混凝土路面早期病害產(chǎn)生的內因。一是路面結構設計不合理，瀝青面層結構選用不當，混合料類(lèi)型不合理。二是路面基層（底基層）補強厚度設計不當，導致瀝青面層產(chǎn)生早期病害，如龜裂、松散，局部沉陷等。三是路面施工不規范，材料把關(guān)不嚴，施工機具陳舊不配套，使得瀝青混合料的配合比設計、拌和均勻性、壓實(shí)度、平整度都達不到規范要求，從而導致面層松散、裂縫等病害。 
        1.4 路面初期養護不及時(shí)、得當 水泥混凝土路面面層初期養護及時(shí)得當會(huì )延長(cháng)水泥混凝土路面的使用年限，否則會(huì )縮短其使用年限。由于養護資金不足或管養體制不明確，從而出現重建輕養的現象，有些地方，特別是現在的通鄉通村水泥混凝土路面，有的公路修好一年以后，從來(lái)沒(méi)有人去養過(guò)，更談不上初期養護。
        2 水泥混凝土路面破損的修復方法
        水泥混凝土路面的翻修對修復破損混凝土路面是簡(jiǎn)單易行的，但需大量擊碎舊路面、振實(shí)路基、重新鋪設基層和面層，工作量大，施工期間交通難以維持，而且以前對部分地段也進(jìn)行過(guò)翻修，效果均不理想。所以理想的修復方案如下:
        首先按普通混凝土加鋪層加鋪層厚度:鋼纖維混凝土加鋪層采用普通混凝土加鋪層厚度的0.55～0.65倍;連續配筋混凝土加鋪層采用普通混凝土加鋪層厚度的0.9倍，且厚度還應滿(mǎn)足加鋪層最小厚度的規定。普通混凝土加鋪層厚度h的確定，采用等剛度原則，按分離式加鋪層的結合條件，將雙層混凝土板換算成等效單層混凝土板計算其荷載應力和溫度應力，然后計算舊混凝土板與加鋪層底面的應力。當舊混凝土路面的應力和加鋪層的應力都滿(mǎn)足規范要求時(shí)，則加鋪層厚度h確定，否則重新計算。假設對該路段進(jìn)行24h的交通量調查，將汽車(chē)軸載換算為標準軸載作用下的次數Ns=125 n/d，設計使用年限為20年，交通量年平均增長(cháng)率為14%，舊水泥混凝土路面板的彎拉強度f(wàn)em=4.3MPa，彎拉彈性模量Ee=28×103 MPa，基層頂面當量回彈模量Et=87.83MPa。經(jīng)計算，普通混凝土加鋪層厚度h=17cm，故連續配筋混凝土加鋪層厚度ha′=0.9×h= 16cm；鋼纖維混凝土加鋪層厚度ha=0.6×h=11cm。
        其次，從鋼纖維混凝土的性質(zhì)和作用功能上分析。鋼纖維混凝土是在水泥混凝土中摻入一定數量的低碳鋼或鋼纖維，是一種纖維型與顆粒型相混合而成的復合材料，通過(guò)兩者之間的界面作用成為一體，在受力過(guò)程中兩種材料各施所長(cháng)，顯著(zhù)地提高了混凝土各項性能指標。而且鋼纖維混凝土路面也可用一般混凝土路面的施工方法來(lái)鋪設、振搗和抹平，不需要特殊的機械，施工簡(jiǎn)易。綜合比較，采用鋼纖維混凝土加鋪層是最佳方案。         3 鋼纖維混凝土加鋪層的施工要點(diǎn)
        混凝土路面板質(zhì)量的好壞，很大程度上壬能在氣溫較低的早晨和夜間施工。當氣溫高于30℃、拌和物溫度為30～35℃時(shí)宜停工，以防拌和物水分蒸發(fā)而出現干縮開(kāi)裂。
        3.3.5 最好使用強制式攪拌機，因自落式攪拌機出料速度慢，滾動(dòng)時(shí)鋼纖維極易成團。
        3.3.6 鋼纖維混凝土收縮性小，抗裂性能好，可不設縱縫，當鋼纖維混凝土澆筑養生達設計強度50%后可每隔15m切一道縮縫。
        3.4 抹面與防滑 鋼纖維混凝土具有粗骨料細、砂率大、纖維亂向分布的特點(diǎn)，宜采用真空吸水工藝，機械抹平，阻止纖維外露。抹面時(shí)，需將冒出混凝土表面的鋼纖維拔出，采用壓紋器壓紋工藝可避免拉毛產(chǎn)生的外露現象。
        3.5 養生與填縫 采用潮濕養生方法�；炷�土表面整修完畢后，立即進(jìn)行養生，用20～30mm厚的濕砂覆蓋于混凝土表面。每天均勻灑水數次。養護時(shí)間由試驗確定，以混凝土達到28d強度的80%以上為準。養護期滿(mǎn)即可采用改性瀝青填封接縫。填縫時(shí)接縫保持清潔、干燥，填縫料應與縫壁粘附緊密、不滲水，灌注高度一般比板面低2mm左右。
        進(jìn)行舊水泥混凝土路面修復方案選擇時(shí)，須考慮行車(chē)要求和要求等，因地制宜，選擇經(jīng)濟可行的方法。呂東線(xiàn)通過(guò)比選采用鋼纖維混凝土加鋪層做修復罩面，修復工程竣工已有一年多，路面狀況良好，應用效果值得推廣。

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