浅析水泥混凝土路面的养护维修技术

  • 来源:建筑网   2018-04-23 17:02
摘要:

水泥混凝土路面作为高级路面的重要型式之一,愈来愈得到广泛的应用。水泥混凝土路面具有强度高、经久耐用、养护费用低等优点。然而,就全国水泥混凝土路面使用状况而言,仍存在许多问题。如原有设计理论的不完善、施工经验的不足及养护的不重视,使许多水泥混凝土路面或出现了结构性的损坏,或表现为功能性的缺陷,出现了早期病害等问题,严重影响公路使用质量。

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水泥混凝土路面作为高级路面的主要形式之一,八十年代以后在我国得到了推广使用,但使用中出现了早期结构性损坏的问题。本文对水泥混凝土路面修复问题进行了研究。首先,给出了水泥混凝土路面的调查内容和方法,以取得确定维修对策和加铺层设计的第一手资料。然后对水泥混凝土的日常养护和病害处治等技术问题进行了分析,提出了相应的解决方法。最后,提出水泥混凝土路面修复过程的沥青加铺层的施工技术

1.引言

水泥混凝土路面作为高级路面的重要型式之一,愈来愈得到广泛的应用。水泥混凝土路面具有强度高、经久耐用、养护费用低等优点。然而,就全国水泥混凝土路面使用状况而言,仍存在许多问题。如原有设计理论的不完善、施工经验的不足及养护的不重视,使许多水泥混凝土路面或出现了结构性的损坏,或表现为功能性的缺陷,出现了早期病害等问题,严重影响公路使用质量。

美国等发达国家一直对使用沥青加铺层技术补强旧水泥混凝土路面情有独钟,就是因为加铺沥青层具有提高路面结构的承载能力和恢复旧混凝土路面表面功能两大作用。通过大量试验路研究,各国分别提出了相应的沥青加铺层罩面设计方法,比较有代表性的有AI、AASHTO、ARE、Ta法等,使旧水泥混凝土路面沥青加铺层的设计方法不断得到完善和发展。但国外的这些经验法与我国传统的理论法相差较大,不能照搬套用,只能在理论分析的基础上参考借鉴。

在原有混凝土板(PCC)上加铺沥青层是有效的恢复路面功能与补强改建的措施之一。补强沥青层(AC)后,不仅提高了路面的承载能力,延长了路面的使用寿命,而且消除了原有接缝的不利影响,改善了使用功能,提高了路面服务水平。同时,加铺沥青层还有施工迅速,对交通影响小的优点。

2.水泥混凝土路面调查

科学地进行水泥混凝土路面调查与分析,对旧水泥混凝土路面修复方案的制定与实施,具有重要意义。取得调查数据后,可进行定性分析与定量计算。

2.1调查内容

为获取较详细的分析资料,对现有水泥混凝土路面,就设计、施工、养护及使用状况从以下几个方面进行全面的调查:路面结构;路面破损状况;排水状况;施工资料;养护资料;交通状况。

2.2调查方法

不同时期修建的水泥混凝土路面,其设计指标、施工工艺及施工控制技术各异。使用过程中受到自然、行车等影响及破坏情况也不尽相同。因此在按上述调查内容进行全面调查前,必须将现有混凝土路面划分为若干不同的段落,以便通过调查,分析不同损坏原因,采取相应的养护对策。路段划分考虑的原则有:a.设计条件;设计交通量和设计使用年限一致;路面面层、基层设计厚度、结构类型一致;路面纵坡接近:路基填挖类型、干湿类型和土质、水文地质条件一致。b.施工条件、施工时间及竣工时间接近;施工单位相同。c.使用状况:同一(县级)养护单位养护;现有交通量和轴载状况基本一致;路段主要路面病害种类及数量接近。可从以下几个方面开展工作:结构调查;损坏状况调查;排水状况调查;施工资料调查;养护资料调查;交通状况调查。

3.水泥混凝土路面养护与维修技术

3.1裂缝处治技术

灌缝材料有环氧树脂类、聚氨脂与改性聚氨脂类、烯类及沥青橡胶类。环氧树脂类灌缝材料有耐热、活性高、内聚力高、粘附力强,收缩率较低等优点,但它本身延伸率低,脆性大,因此需对环氧树脂进行改性,加入低分子液体改性剂、增柔剂、增韧剂等。常用的改性环氧树脂类材料有聚硫改性环氧灌缝材料,双组分快速固化灌缝材料。

3.2错台处治技术

对出现错台的板块,先采用压浆调整,恢复平顺,调整后仍有高差,且错台量小于10mm,可用建筑磨平机打磨掉高出的部分或人工凿除高出部分,凿除(打磨)宽度一般为10~30cm。错台量大于10mm的,在低的一侧用沥青砂或细粒式沥青碎石衬平,衬补长度按高差的1~2%;也可用聚合物水泥砂浆薄层修补.修补前应用钢丝刷将原路面清理干净。

3.3非结构性病害处治技术

大面积麻面、露骨、平整度差等结构性病害,常采用沥青混凝土罩面处理,处理厚度应大于2.5cm,施工应满足《沥青路面施工技术规范》要求,罩面前要对破碎板及整个路面进行修补和压浆处理。一般的麻面可不作处理,只对露骨严重部分作整段处理,可用聚合物砂浆作薄层处理,其配合比为水泥:砂=1:2,用J6型胶液拌和至均匀稠度,在清洗干净的混凝土表面涂上IV型超早强界面剂,待稍干后,将聚合物砂浆均匀摊铺在路面上,厚度在15mm以下,抹平、整形、拉纹、养生8h即可开放交通。

3.4脱空板处治技术

路面使用期间出现的裂缝、破碎板几乎都与板底脱空有关:即使一些当时看来既没有破碎又没有裂缝的板块,其板底仍可能存在脱空,这种病害较隐蔽,但其危害性却非常之大。在路面修复中,若脱空板若不处理,即使加铺层达到20c,以上,也无法防止反射裂缝的出现。

4.旧水泥混凝土加铺沥青层修复施工技术

旧水泥混凝土路面沥青加铺层的施工与新建公路沥青路面的施工基本相同,施工中主要环节为:

4.1处理破碎板:将原路面严重破碎板、严重裂缝、板角断裂等破碎板块挖除,用早强混凝土或早强钢筋混凝土进行修补至与原路面齐平,原路涵洞盖板铺装层出现破碎的也应一并处理。

4.2稳定原路面板:对卿泥、脱空的混凝土面板及轻微、中等裂缝的面板进行板底压浆处理,使混凝土面板处于稳定状态。对使用时间较长,原路面基层为石灰土等水稳定性不良结构的路段,为保险起见,可对全部原有的混凝土面板进行压浆处理。

4.3提高原路面防水能力:对所有缩缝、纵缝、裂缝清缝后,用填缝料灌缝。然后在原混凝土路面上加铺土工布隔离层或加铺1.5~2.5cm沥青混和料隔离层,不做隔离层的应洒布粘层油,以减少路表水下渗并提高加铺层与原路面的结合能力。

4.4加铺沥青层:在隔离层(粘层)上加铺沥青混凝土面层一般应分为二层,下面层较厚(一般4~8cm),采用热稳定性较好的开级配粗粒式或中粒式沥青碎石或沥青混凝土,上面层较薄(一般厚2~9cm),采用防水性能较好的密级配细粒式或中粒式沥青混凝土。原水泥混凝土路面横坡较小时,通过沥青面层调整路面横坡不小于1.596。桥面部分可仅加铺上面层,桥头两端50m内的下面层应进行调坡。面层原材料技术要求、配合比设计、拌和、摊铺等与常规沥青类路面施工相同。只是碾压时,选择压实机具吨位应考虑沥青层的厚度,防止过振引起沥青混合料二次细粒化。为防止沥青层渗水导致混凝土路面加铺后再次卿泥问题,可在旧板与沥青层间铺筑玻璃纤维布隔离层,方法是在混凝土路面上均匀浇洒一层乳化沥青,洒布量为0.3kg/m2,然后全幅摊铺幅宽1.2m的玻璃纤维布,纵缝处搭接宽度0.2m,横缝处搭接宽度0.4m,其上再均匀洒布一层乳化沥青及石屑,洒布量分别为0.5kg/m2,0.01m3/m2,碾压成形后再摊铺沥青面层。实验检测表明,此种隔离层透水率为零,对卿泥现象有明显效果。

5.总结

本文研究围绕着旧水泥混凝土路面的修复问题,从水泥混凝土路面评价、养护维修技术,沥青加铺层设计等方面进行了研究。

本文主要研究内容为:

5.1原有水泥混凝土的评定是水泥混凝土路面修复工作的重要前提。本文对旧水泥混凝土路面评价的调查内容与调查方法进行了阐述。

5.2在水泥混凝土路面维修方面,从裂缝处治技术、错台处治技术、非结构性病害处治技术、脱空板处治技术等多方面进行了研究。

5.3在施工技术方面,重点分析了旧水泥混凝土路面沥青加铺层的施工技术。