平原水网地区修筑水泥混凝土路面的探讨

1、平原水网地区修筑水泥混凝土路面的探讨I第3期(总第106期)l997年6月20日华东公路EASTCHINAHIGHWAY乙No.3(TotalNo.106)June1997I1【提要】本文对平原水用地区水泥混凝土路面在使用中出现早期损坏的原因作了分析.对如何有效控制路面早期损坏,延长其使用寿命,提出了值得注重的路面结构组合,基层抗冲刷能力,接缝传荷能力,综合排水系统,养护管理工作等方面的技术问题,并进行了初步探讨,提出了防治及改进平原水网地区意见水泥混凝土路面因1引言如何有教控制路面早期损坏,本文结合实践体水泥混凝土路面具会与认识提出以下探讨意见.有承载能力大,稳定性2原园分析.好,使用寿命长

2、,养护2.1水的作用影响是损坏路面板的主固费用少等优点,因而在从我们多年的观察分析,对混凝土面板在公路建设中被广泛采实际使用中的损坏过程可归纳为:冲刷唧泥用.但从使用状况来看,叫髓空破坏.由于大量的路表水通过接缝,大多难以达到2O3O裂缝和外侧边缘渗人结构层内,路面在车轮荷年的设计使用年限,早载作用下,面板与基层之间会产生高压水流,从期损坏现象较普遍,且而侵蚀基层表面,即冲刷作用,并从路面板的混凝土面板一旦损坏接缝或裂缝处喷溅出,产生嘲泥.随着车轮荷后,将渡及周边板块,载和环境因素的反复作用,使脱空区扩大,板其发展速率很快,修复的支承条件恶化,导致面板产生断裂及错台,严困难.如我处所辖320重

3、者发展成破碎板及沉陷.国道为二级加宽公路,2.2路面结构层排水不良水泥混凝土路面路段全在地处长江下游水网地区,公路沿线河流长61km,1989年底交水域发达,地质条件较差,雨期较长,降雨量工验收交付使用,l992大(平均1200ram/年),地表水充沛,地下水年调查时断板率为位又高,大多排水不畅.致使路基和基层经常2?13,1995年达到处于潮湿状态.整体强度降低.当大量的路表8,1996年修理数量水通过路面板接缝,裂缝和外侧边缘渗入结构高选28920m,占全路层内时.因一般公路路面多为封两型路糟,硬的3?95%,而且修理速路肩基层标高高于路面基层标高,在路面和路度跟不上破损发展速肩交界面处成

4、为台阶.致使渗人结构层内的水率?究其原因,除了施在此滞留,不能及时排出路外.一旦结构层内工质量问题外,还有各积水之多了.在行车荷载的反复作用下,导致种因素的影响.因此,嘲泥,脱空,破坏的形成.收穑日期:10961129?9?旦2.3施工质量差基层抗冲刷能力低我们地区水泥混凝土路面基层均采用二灰碎石结构,无论从强度和刚度,还是材料的水稳性和抗冲刷能力方面,应该说都是比较好的.但由于施工质量较差调查分析表明:1)混合料组成不符合设计要求,为贪图施工便利,加大了二灰比例,碎石占混合料的重量远小于80;2)碎石的颗粒组成不符合级配范围,粗颗料料径最大的达10cm之多,细料比例过大,且粗细颗粒成团,没有

5、形成良好的板体结构;3)混合料未采用拌和机拌和,而是现场犁拌,致使其均匀性和压实度均难符要求;4)因路面是半幅通车半幅施工,两幅基层标高调坡整平未控制好,导致基层的抗冲刷能力大大降低.2.4接缝传荷能力薄弱接缝多是水泥混凝土路面的主要缺陷,亦是受其损坏的薄弱环节.主要表现为:1)胀缝设置不合理,滑动传力杆施工安装时位置不正确,传力杆滑动端失效;纵缝拉杆位置设置不当,原规范规定直径过大这势必增加路面板的伸缩和翘曲应力,在行车荷载反复作用下,使面板不断产生弯沉变形,导致板块脱空松动;2)接缝材料质量低劣,填缝料剥落或老化失效,致使缝内形成空隙,路表水从缝中下渗侵蚀基层,使基层软化,强度降低,产生冲

6、刷唧泥;3)养护维修不及时或不合理,致使接缝功能不良,传荷能力大大减弱.促使路面板过早损坏.3值得注重的几个技术问题3.1路面结构组合路面设计应将路基,垫层,基层,面层看成是一个有机整体,进行综合考虑,做好结构组合设计,充分发挥各个结构层的作用,使路面具有足够的强度和稳定性.a)路基路基既是线路的主体,又是路面的基础必须达到密实,均匀,稳定及排水良好的要求.平原水网地区多为低路堤,若路堤处于潮湿状态时,宜在路槽底面以下30C1TI范围内采用外掺少量石灰的措施处理,以疏干土基,提?10?高土基的回弹模量,保证路基具有足够的强度与稳定性.b)底基层平原水网地区路基水温状况较差,宜在路基层下面设置具

7、有一定强度和较好水稳性的路面底基层,可选用厚15am左右的级配碎石或填隙碎石结构必要时可考虑加设路面垫层.c)基层基层是直接支承面板的基础,是关键性的结构层,必须具有良好的强度,刚度和水稳性.加强基层主要目的就是为面板提供均匀而稳定的支承条件,防止产生卿泥和板底脱空,从而保证路面的整体性,延长路面的使用寿命.我省目前通常采用二灰碎石和水泥稳定砂砾(碎石)两类半刚性结构.实际使用效果较好.d)面板根据设计规范合理确定面板厚度和混凝土强度,应在施工中予以保证.由于混凝土是脆性材料,对超载很敏感;同时,因为板厚的少许增加,可使路面的使用寿命增大,故宜尽量采用取值范围的高值.3.2基层抗冲刷能力提高基

8、层抗冲刷能力,应注重掌握混合料组成和施工操作质量.a)混合料组成1)二灰碎石宜采用密实式结构,混合料中碎石的重量应占8085,并应符合级配范围.二灰起填充孔隙和胶结作用,石灰与粉煤灰的比行找平整型,以免基层表面形成一松散薄层,导致冲刷破坏.3.3接缝传荷能力加强接缝传荷能力,关键在于合理设置各类接缝,并保证其施工质量,以减少伸缩变形和翘曲变形受到约束而产生的内应力,通过接缝提供足够的荷载传递,从而可显着增加路面的使用寿命.a)胀缝设置在各类接缝中最为重要的是胀缝,它是最易损坏的薄弱之处除按规范规定位置设置外,尽量少设或不设为宜.从资料介绍来看,国内已有许多1ooom以上不设胀缝的成功经验,在国

9、外绝大部分国家规定只在同结构物衔接处设置胀缝,值得借鉴.b)传力杆和拉杆传力杆和拉杆在施工中应严格按规范要求进行操作,尤其应注意胀缝传力杆位置的正确性,并与路面中心线平行,与缝壁垂直,活动端除涂沥青外,端部应加塑料套,内留3cm空隙(填以纱头或其它弹性材料),以确保其伸缩自由,发挥胀缝的传荷功能c)接缝材料选用性能优良的接缝材料,是保证水泥混凝土路面正常使用质量的关键其上部填缝料应选用与混凝土面板粘结性,防渗水性,压缩弹性,温度稳定性,不易老化,施工方便等新型材料3.4搞好综合排水系统a)路基排永应根据公路等级,降雨强度,地下水,沿线地形,地质条件,桥涵位置,路线平纵面等情况综台考虑,合理布局

10、,将地面排水和地下排水有机地结台起来,使全线的沟渠,管道,桥涵组成一个完整的排永系统.b)路表永排除路面应达到横坡适度,硬路肩横坡一般较路面横坡太l,使路表横向流水顺适;边鞠应保证一定的深度和纵坡,使纵向排水流杨,必要时可设置集永井,排水管等设施.c)渗人水排除路表永渗入结构层内,应能及时排出路外,以免滞留产生冲刷作用.1)通常采用密级配粒料或其它材料做成不透水基层,应在硬路肩下设置排永层或横向盲淘,将水沿面板和基层界面通过路肩排引出路基外;2)对南方潮湿多雨地区,在基层顶面设置1cm厚的下封层,其效果更佳;3)硬路肩可采用与行车道路面相同的结构与厚度,但路肩混凝土可采用贫混凝土,使路面基层和

11、路肩基层连成同一标高的整体结构,不使水流滞留,可从横向排出路外;4)采用开级配粒料或其它材料做成透永性基层,将永通过空隙和横坡排向基层的外侧,再由纵向集水管汇集后横向排出路基外.透永基层下应设置过滤层3.5养护管理工作加强养护管理工作是提高路面使用性能,延长路面使用寿命的重要措施.a)接缝养护水泥混凝土路面养护的重点在接缝处,因此,既要做好全面养护工作,又要十分重视接缝的养护应在不同季节及时填充或铲除多余的填缝料,保持接缝的完好,表面平顺,行车舒适.当气温下降接缝扩大有空隙时,要适时地灌缝填满,以防冬春季节雨雪永渗人侵蚀基层.当气温上升填缝料软化挤出缝外时,要将挤凸出的填缝料铲除,并防止泥砂石

12、屑或其它坚硬杂物嵌进缝内,影响板块的正常伸缩在填缝料使用若干年后,由老化而失去弹性与粘结性时,应及时进行更新,确保接缝使用功能.b)板底灌浆混凝土面板开始出现板底局部脱空现象时,应迅速采用板底灌浆的方法进行处治,将病害消除在”萌芽”状态.板底灌浆的目的是恢复对路面板的连续均匀支承,但不将板块抬高提升.它是通过向板底脱空部位的空隙压注水泥浆来实现的.其关键是准确确定脱空板块及脱空位置和范围,目前可采用经验法,弯沉法和雷达法进行测定.我们对在灌浆的板块上使用一年多时间后,并经重车驶过时无翘动,无空洞声,板面无唧泥现象,原有裂缝不再扩大.?】l?华东公路EASTCH1NAHIGHWAYNo.3(Io

13、talNo.106)June1997【提要】本文着重介绍了Rcc+Ac复合式路面配合比设计,施工工艺度其接缝,反射裂缝处治与质量控制等关犍技术问题.美越词墨垦垂墼圭塑量墨墨圭复合路面质兰制碾压混凝土路面(RCC)具有强度高,耐久性好,施工进度快,可提前开放交通等特点,而沥青混凝土路面(AC)舒适性好,养护维修方便.RCC+AC复合式路面结构,刚中有黍,刚为主,集RCC与AC层优点于一体.碾压混凝土使用寿命长,沥青混凝土面层能大大缓和行车对路面板的冲击,因此,发挥两者的优点,达到提高路面的使用性能.1RCC配合比设计1.1材料要求RCC要求混凝土密实,强度高,平整度好,因而对其原材料有较高的要求.a)水泥水泥标号直接影响到混凝土强度,ROC一般应采用425号及其以上硅酸盐水泥或普通水泥,最好采用具有凝结时间稍长(吸水性小,抗裂性好),强度发展快,干缩小的水泥.b)粗集料RCC所用粗集料采用强度不低于l级的机轧碎石,并采用连续级配.由于碾压混凝土经测试和开挖取样观察分析,灌浆后恢复了路面结构的整体,效果很明显.C)板块局部修补板块断裂后,应及时进行修补,以免波及周边板块,致使损坏扩大.笔者建议采用半板修补法,使板块宽长比控制1.5.所谓半板修补法,顾名思义,即对横向,纵向及板角断裂,均采用取1/2的板长或板宽进行切割修补.这种修补方法简便实用,质量效果好,且外观