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5069 水泥道面混凝土

  道路任何病害的产生不仅反映了工程的质量等级,而且直接影响了道路工程的投入使用。我国道路交通事业的蓬勃发展,尤其是高等级公路的迅猛建设,为社会进步、人民生活和经济发展作出了基础设施方面的重要贡献。但是在许多地方的城市道路和高等级路面的使用过程中,由于多种因素而容易产生诸如裂缝之类的路面病害,妨碍了道路的使用,缩短了水泥道路的使用寿命,提高了维护维修成本,产生极大的工程浪费。因此,分析和研究水泥混凝土路面产生裂缝的原因并进行积极而有效的防治,对提高工程质量、保证行车安全、延长使用周期都具有极其重要的意义。

一、水泥混凝土路面裂缝的成因分析

1 .横向裂缝。
   横向裂缝是指垂直于路面延伸方向的有规则的裂缝。其产生原因主要是水泥混凝土的收缩开裂以及切缝不及时等。收缩开裂是由于水泥混凝土失水干缩和冷缩而形成。失水干缩横向裂缝是混凝土表层水分散失或体积收缩受到约束所产生的裂缝,一般发生在水泥混凝土水化、硬化的早期;冷缩裂缝是由于水泥混凝土冷缩产生拉应力而引起的路面板开裂。从扩散的速度来看,水泥的干缩速度比冷缩速度慢,其量能也远远小于冷缩。
2 .纵向裂缝。
  
纵向裂缝是指与道路走向平行或者基本平行的裂缝。其产生原因主要是道路基体填料土质不均匀、含水量不均匀以及施工方法不当等,导致路基的不均匀沉降,从而使道路面板在自重和负载的作用下产生了纵向裂缝。
   公路路基施工规范规定,通常情况下不能被压实到规定密实度和不能形成稳定填方的材料不能够用于路基填筑。如沼泽土、泥炭、含有树根、杂草和易腐朽物质的材料;液限指数大于 50 %,塑限指数大于 25 %的材料;有机质含量大于 3 %的材料;压实含水量与最佳含水量之差大于 2 %的材料等等。但是,由于施工单位在路基填筑材料的选取、均化等方面控制不严,使用了不适宜的填筑材料,就容易在高填土自重和重载车的作用下,地基产生不均匀沉降,将路面拉裂,出现道路纵向裂缝。
   随着我国经济的快速发展,车流量不断增加,重车及超重车日益增多,超载现象难以遏制。常规水泥混凝土路面结构在一般荷载作用下的应力范围在 0.2 ~ 0.65 之间,对于重载作用下较薄的混凝土路面应力水平超过 0.85 ,水泥混凝土路面刚度高,变形能力小,对荷载及变形非常敏感。因此,超载车辆是水泥混凝土路面产生短裂破坏的一个重要因素。

3 .交叉裂缝。
  
交叉裂缝是指两条或两条以上相互交叉的裂缝。其产生的原因主要是水泥性能不稳定、水泥混凝土路面的自身强度不足、路基及路面基层的强度和水稳定性差等。

二、水泥混凝土路面裂缝形成后对道路的危害
  
道路出现横向裂缝要及时治理,否则灌进雨雪经冻融后,对道路的破坏将非常严重。进水后道路病害破坏的发展一般可分为三个阶段。
   第一阶段,初期表现为裂缝部位鼓胀,沿裂缝逐渐形成微量冻融松散灰土粉化,材料密度降低,将面层材料拱起,出现驴脊背现象。第二阶段为沿裂缝灌入雨雪水,存于水泥碎石与路面的结合层之间,由于行车碾压、推挤、摩擦等作用,将水泥和微粒材料同雨雪水在行车的压力作用下混杂并松散开来。如遇连阴雨天气,水泥碎石层以上灌入的雨雪水使路面出现严重推挤,将水泥碎石粒料磨成浆状物挤出,及通常所说的“唧浆病害”。第三阶段,形成病害后由于一年四季在雨雪水的作用下长期出现唧浆,路面出现坑凹,甚至出现搓板路,随时间的推移,将导致龟裂病害的发生。严重时路面粒料被行车推挤带走,出现道路表面开裂性坑槽。
   道路纵向裂缝如治理不及时,长时间雨雪水的灌入, 2 米 以外部分滑动加快,行车道在重载车的作用下,在 3 ~ 4 米 部位出现第二道裂缝,这时第一道与第二道裂缝之间形成一个板块,这一板块开始下沉,出现顺行车道区一个 U 型路面带,严重时路面发生条块形碎裂,对行车的影非常大。
   这些病害,如得不到及时治理,对行驶车辆形成非常大的潜在的危害,也极大地缩短了混凝土道路的服务寿命。设计服务十多年的高速公路,可能使用几年就需要大修,给国家造成极大的经济损失。

三、水泥混凝土路面裂缝的防治
  
道路交通是关系百姓民生的民心工程,水泥混凝土路面的质量从侧面也反映了一个城市和地方政府的文明与管理水平。因此,必须未雨绸缪,从根本上进行控制和预防,保证道路的施工质量,延长路面的使用寿命,确保交通畅通无阻。

1 .严格设计环节。
  
设计时首先要掌握道路所处地区的地质条件,要对将修路面的含水量严格把握,对车流量、荷载要有前瞻的认识和预测,以便确定基层和面层的厚度、强度及基层物料的配合比。

2 .把握材料品质。
  
路基施工规范明确规定,不能被压实到规定密实度及不能形成稳定填方的材料不能用于路基填筑。路面板的施工选材也要严格按照规范进行,要加强控制混凝土配合比及水泥、骨料、砂的各项技术指标,运至工地的混合料要符合工作要求。路基回填要选用透水性能好和良好级配的材料。

3 .保证施工质量。
   施工过程包括地基处理、基层施工和面层施工。在路基施工中,必须做好清基和不良土质处理,特别是软基处理工作,并把握好路基填土质量。在路面基础施工中,要做好基层混合料的拌制、摊铺及碾压成型工作,必须均匀拌制混合料,摊铺与整平工作要做细做足,使用机械摊铺的同时要配合人工补平,碾压密实并及时养生,确保基层厚度、压实度、平整度及强度均符合设计规范要求。
   混凝土摊铺时,需按照合理的松铺系数确定的摊铺厚度来进行,要尽可能做到大致平整。振捣操作要按照程序完成,规范过程,做到既不遗漏又不过分,以保证混凝土密实的结构。混凝土的施工全过程要注意控制在水泥初凝时间内完成。另外,磨面抹光、板面切缝等环节都要按照规范及时保质地进行。

4 .健全管理制度。
  
加强施工监理,完善监督机制。对试验段工程的施工,从方案的审批、准备工作的审查到施工全过程,都必须进行现场监理,以便及时发现问题、解决问题,总结施工工艺、施工组织等经验。通过试验段施工来核准所用材料的配比、拌和方式、机械实效、松铺系数、允许延迟时间及每个作业段适宜长度等问题。

5 .重视养护管理。
  
道路养护管理部门要对路面及边缘排水结构的破坏引起足够的重视,路基边坡受到雨水冲刷要及时修补。公路管理部门也要严格控制超载车辆,采取有效措施限制超载车辆的通行,不能以罚代管。
   对于水泥混凝土路面裂缝的防治,要在建设阶段抓住最好的防治机会,争取从根本上防范于未然。在工程建设阶段进行科学的管理,在质量上层层把关,能最大限度地减小路面裂缝的产生。同时,还要从道路养护与管理等方面进行综合治理,从而保障水泥混凝土道路的使用和正常运营。



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