水泥混凝土路面破损及其修复研究_工程管理

1、水泥混凝土路面破损及其修复研究随着我国 经济 建设和 交通 运输业的 进展 ，大路交通量越来越大，超载现象和重载车辆也越来越多，随之而来水泥混凝土路面板破损的现象也越来越严峻，路面修复已成为很多大路部门越来越关注的问题。本文首先分析讨论了旧水泥混凝土路面破损的产生缘由，并提出了几种可供选择的修复方案，提出采纳钢纤维混凝土路面加铺层做修复罩面，并介绍了加铺钢纤维混凝土路面的施工要点。1 引起水泥混凝土路面破损的缘由1.1 水是引起水泥混凝土路面病害产生的直接外因筑路先治水，水是大路工程和大路养护工作中首先必需解决好的一个主要问题，是水泥混凝土路面早期病害引发的一个直接外因。每到春、冬季节，由于地

2、表水的渗入，地下水位的上升，直接转变路基的湿度，使路面的强度降低，路基的承载力下降，从而导致路面病害的产生，一场大雨和几场连绵阴雨过后，路面便开头小面积的裂缝，继而消失大面积的松散、翻浆、坑槽等现象。1.2 超限超载车辆是水泥混凝土路面早期病害产生的潜在外因大路运输车辆的超限超载是大路水泥混凝土路面早期病害产生的又一个主要外因。据有关资料统计：车辆超限重量的增大和其对路面的损害是呈几何倍数增长的，超限10%的货车对道路损坏会增加40%，一台超载2倍的车辆行驶一次，对大路的损害相当于不超载车辆行驶16次，一台36吨的超载车辆对道路毁坏程度相当于9600辆1.8吨重汽车对道路的破坏，超限超载车辆对

3、路面结构产生破坏造成路面网裂、变形、松散、沉陷和坑槽。1.3 路面设计、施工不合理和不规范路面设计、施工不合理和不规范是水泥混凝土路面早期病害产生的内因。一是路面结构设计不合理，沥青面层结构选用不当，混合料类型不合理。二是路面基层(底基层)补强厚度设计不当，导致沥青面层产生早期病害，如龟裂、松散，局部沉陷等。三是路面施工不规范，材料把关不严，施工机具陈旧不配套，使得沥青混合料的协作比设计、拌和匀称性、压实度、平整度都达不到规范要求，从而导致面层松散、裂缝等病害。1.4 路面初期养护不准时、得当水泥混凝土路面面层初期养护准时得当会延长水泥混凝土路面的使用年限，否则会缩短其使用年限。由于养护资金不

4、足或管养体制不明确，从而消失重建轻养的现象，有些地方，特殊是现在的通乡通村水泥混凝土路面，有的大路修好一年以后，从来没有人去养过，更谈不上初期养护。2 水泥混凝土路面破损的修复方案水泥混凝土路面的翻修对修复破损混凝土路面是简洁易行的，但需大量击碎旧路面、振实路基、重新铺设基层和面层，工作量大，施工期间交通难以维持，而且以前对部分地段也进行过翻修，效果均不抱负。所以抱负的修复方案如下：首先按一般混凝土加铺层 计算 加铺层厚度：钢纤维混凝土加铺层采纳一般混凝土加铺层厚度的0.550.65倍;连续配筋混凝土加铺层采纳一般混凝土加铺层厚度的0.9倍，且厚度还应满意加铺层最小厚度的规定。一般混凝土加铺层

5、厚度h的确定，采纳等刚度原则，按分别式加铺层的结合条件，将双层混凝土板换算成等效单层混凝土板计算其荷载应力和温度应力，然后计算旧混凝土板与加铺层底面的应力。当旧混凝土路面的应力和加铺层的应力都满意规范要求时，则加铺层厚度h确定，否则重新计算。假设对该路段进行24h的交通量调查，将汽车轴载换算为标准轴载作用下的次数Ns=125 n/d，设计使用年限为20年，交通量年平均增长率为14%，旧水泥混凝土路面板的弯拉强度fem=4.3MPa，弯拉弹性模量Ee=28×103 MPa，基层顶面当量回弹模量Et=87.83MPa。经计算，一般混凝土加铺层厚度h=17cm，故连续配筋混凝土加铺层厚度h

6、a=0.9×h= 16cm;钢纤维混凝土加铺层厚度ha=0.6×h=11cm。其次，从钢纤维混凝土的性质和作用功能上分析。钢纤维混凝土是在水泥混凝土中掺入肯定数量的低碳钢或钢纤维，是一种纤维型与颗粒型相混合而成的复合材料，通过两者之间的界面作用成为一体，在受力过程中两种材料各施所长，显著地提高了混凝土各项性能指标。而且钢纤维混凝土路面也可用一般混凝土路面的施工方法来铺设、振捣和抹平，不需要特别的机械，施工简易。综合比较，采纳钢纤维混凝土加铺层是最佳方案。3 钢纤维混凝土加铺层的施工要点混凝土路面板质量的好坏，很大程度上取决于 施工质量。钢纤维混凝土路面施工时，除应满意一般混

7、凝土路面施工的一般要求外，还应留意：3.1 旧路面的检查与整修对旧路面中严峻破裂、裂缝连续 进展 的板，击碎清除，重新浇筑混凝土。为防止旧水泥混凝土板的裂缝向上反射，先将旧路面清扫洁净，再按1.01.5kg/m2的标准涂一层沥青，并在其上加铺一层厚度匀称油毛毡作隔离层。3.2 材料试验和混凝土协作比协作比要保证钢纤维混凝土有较大抗弯强度，以满意结构设计对抗压强度与抗折强度的要求及施工的和易性。为保证施工时混合料质地匀称、不离析，集料宜采纳连续级配，粗集料最大粒径不宜大于20mm。钢纤维长度宜为2560mm，直径0.40.7mm，长度与直径的最佳比值为5070。钢纤维混凝土的协作比中钢纤维的体积

8、率为1.0%1.2%，砂率取值较一般混凝土略有增大。3.3 混凝土板的施工在混凝土搅拌过程中，为保证钢纤维匀称分布，应按碎石、钢纤维、砂、水泥的挨次加料，干拌2min后，再加水湿拌1min。由于钢纤维混凝土中水泥含量较高，初凝时间较短，坍落度损失较快，因此要求从出料到浇筑完毕不得超过30min。为确保钢纤维的二维分布，宜使用平板振捣器振捣成型。尽可能在气温较低的早晨和夜间施工。当气温高于30、拌和物温度为3035时宜停工，以防拌和物水分蒸发而消失干缩开裂。最好使用强制式搅拌机，因自落式搅拌机出料速度慢，滚动时钢纤维极易成团。钢纤维混凝土收缩性小，抗裂性能好，可不设纵缝，当钢纤维混凝土浇筑养生达设计强度50%后可每隔15m切一道缩缝。3.4 抹面与防滑钢纤维混凝土具有粗骨料细、砂率大、纤维乱向分布的特点，宜采纳真空吸水工艺，机械抹平，阻挡纤维外露。抹面时，需将冒出混凝土表面的钢纤维拔出，采纳压纹器压纹工艺可避开拉毛产生的外露现象。3.5 养生与填缝采纳潮湿养生方法。混凝土表面整修完毕后，马上进行养生，用2030mm厚的湿砂掩盖于混凝土表面。每天匀称洒水数次。养护时间由试验确定，以混凝土达到28d强度的80%以上为准。养护期满即可采纳改性沥青填封接缝。填缝时接缝保持清洁、干燥，填缝料应与缝