水泥混凝土老路面冲压后的裂缝治理

******北段路面恢复工程路面裂缝防治方法的研究与应用【摘要】裂缝是公路路面工程的一种病害，也是一种通病，在各种路面工程中很难避免。裂缝的危害很大，首先裂缝的产生直接使路面结构层发生断裂破坏，其次裂缝的产生，大大削弱结构层的防水性，使路面结构层及其基层受雨水渗入、浸泡、冻胀，引起大面积的破坏，严重影响路面的使用寿命。在******北段恢复工程中，从施工的各个环节入手，通过“发现裂缝现象、分析裂缝原因、研究防治措施、采取综合治理层层防治”的工作方法治理，在路面裂缝治理方面取得了明显的效果。【关键词】路面裂缝防治方法研究应用工程概况本段北起宿州***界方店子，起点桩号***，南至***县***街道，终点桩号***，总长39.27公里。原路面均为水泥混凝土路面。其中K823+330至K860+607.09段原路面宽12米，设计路基宽15米，路面宽12米。K860+607.09至K862+603段原路面宽15米，设计路基宽18米，路面15米。本段经六处乡镇街道，街道设计为“白加白”路面，其余路段为“白加黑”路面改造，即原水泥混凝土路面维修后冲击碾压，摊铺一层22cm厚水稳，做AC-20沥青混凝土下面层，再做AC-13沥青混凝土上面层。施工过程裂缝研究及治理在冲压施工、水稳施工、沥青摊铺等各个施工环节中，认真对待裂缝，采取层层防治、综合治理的处置办法治理。水泥混凝土老路面冲压后的裂缝治理（1）老路面冲压后发现异常裂缝原设计冲压采用五边形冲击压路机，控制标准为：=1\*GB3①冲压遍数，要求冲压15~20遍。=2\*GB3②沉降量，冲压15遍后，每两遍检测一次沉降值，差值小于5mm为收敛控制指标，此时可停止冲压。=3\*GB3③当量回弹模量，冲压后的面层顶面当量回弹模量均应大于175MPa，如按照弯沉控制则均应大于107（0.01mm）。=4\*GB3④裂缝分布要求，大致呈网状分布，且不大于60×60cm的破碎快。=5\*GB3⑤较大裂缝处置，宽度大于1mm的裂缝用热沥青灌缝。实际施工中，采用了5YT23冲击压路机，开始冲压行驶速度7~9Km/h，压密阶段行驶速度9~12Km/h。根据施工检测发现，冲压遍数、沉降量、回弹模量均能满足设计要求，但裂缝分布与设计上的描述有区别，局部裂缝宽度与以往施工出现的宽度不同。部分路面裂缝不是呈网状分布，而是呈线性分布。主要是纵向裂缝，裂缝较宽且连续（最大裂缝宽35mm），主要分布在老路面边缘1.5m位置。横向裂缝较少，且不明显。（2）、分析异常裂缝产生的原因这种裂缝的状况，对以后施工的路面结构层极易产生反射裂缝，要避免反射裂缝的产生，首先要分析这种纵向的、连续的、较宽的裂缝产生的原因。=1\*GB3①通过裂缝处的深挖观察，我们使用挖掘机在几处具有代表性的裂缝处，深挖观察。发现裂缝两侧老路基不同：靠路中的路基强度较好，土体硬度较高。靠边缘的强度较低，土体相对较松。土体颜色也不一样，靠路中的颜色较浅，可以判断土体的含水量较小，靠边缘的土体颜色较深，土体的含水量较大。通过几处的深挖观察判断：老路以前进行了两侧加宽改建，不同时期修建的路基，施工工艺不同，土体沉降的程度不同。在冲压时较大的冲击力使不同的路基产生不同的变形，变形的较大差异会使新老路基分界处产生较大的剪力，使土体及老路面瞬时产生断裂。=2\*GB3②查找历史资料，分析老路状况。本路段在2000年以前路面宽仅为9m，2000年老路改建时，分别在9m路面两侧各拓宽1.5米，形成现在的12m路面。由于老路帮宽施工及施工工艺设备较差，帮宽处的路基质量较差。这也与上面的深挖观察分析的结果一致。=3\*GB3③现场路基调查，经调查发现，老路基亏坡现象严重，很多路段路基宽度不够。由于路基宽度不足，冲压时强大的冲击力使路基及边板产生横向滑移，产生裂缝。经过分析总结：异常裂缝主要是由帮宽路基与老路基在冲压时产生变形差，从而产生较大的剪力产生的，部分是由于老路基宽度不足冲击力产生横向滑移产生的。（3）裂缝的处治。由于老路面冲压后的沉降量、当量回弹模量均符合设计要求，可以判断冲压后路基的强度及稳定性没有问题，冲压后的路基使用没问题。异常裂缝是由老路基状况决定的，但为了避免反射裂缝的产生，异常裂缝要进行全面、彻底处治。按照原设计图纸要求，大于1mm的裂缝用热沥青灌缝的处理方法处理异常裂缝显然不妥当，热沥青处理只能起到防水作用，对防治反射裂缝没有多大效果。要想彻底处治异常裂缝，首先要有效消除过大裂缝。我们采用了水泥浆掺减水膨胀剂对大裂缝注浆处理，裂缝上下注浆饱满，裂缝表面人工抹平。另外为了减少裂缝两侧板块的不均匀沉降引进的反射裂缝，对异常裂缝加铺玻纤格栅，宽1m，对相邻裂缝，玻纤格栅合并处理。（二）水稳施工裂缝的防治（1）裂缝产生的预测第一层水稳：反射裂缝。由于本路段水稳路段均是白改黑路段，在原水泥混凝土上冲压，冲压后施工水稳。虽然老路面冲压后进行了全面的裂缝治理，但反射裂缝只会大量的减少，不可能全面消灭。这些裂缝会对第一层水稳产生一定程度的反射裂缝。2、车损裂缝。2009年1月国家开始逐步取消了政府还贷二级公路收费站，***宿怀段收费站也于2009年3月撤销，大量的超载车辆驶入本项目，特别是蚌埠市发电厂超级运煤车的通过，更是将促进裂缝的产生。一辆车重150~180T，一过就是一二十辆一个车队。对第一层水稳将产生重大损害。3、收缩裂缝。水稳由于含有水份，水份蒸发，体积收缩，极易造成收缩裂缝。另外昼夜温差产生的温缩，或多或少的会使水稳产生一定的裂缝。正常的施工路段也消除不了这种病害，通常几十米就会出现一道横向的收缩裂缝。由于第一层水稳存在这三种裂缝，裂缝出现的机会多一些，裂缝数量会多一点。第二层水稳：1、反射裂缝应该较少。由于第二层水稳离原路面较远，中间有第一层水稳阻断或是缓冲，且第一层水稳顶均要求进行裂缝治理。2、车损裂缝有所减少。由于是第二层水稳，水稳顶的弯沉要比第一层的小，重载车通行时，水稳层变形小。对水稳造成的损伤也会减少。3、收缩裂缝依然。施工中只有通过降低水泥剂量，控制级配，控制含水量，加强养护，推迟放行的措施来减少收缩的裂缝的产生。还是无法从根本上消除裂缝病害。（2）裂缝的防治=1\*GB3①优化水稳配合比。在保证水稳强度的情况下，水泥剂量走底限，尽量控制在4.0%~4.5%之间，不能低于4.0%，也不能高于4.5%。低于4.0%则取芯合格率较差，高于4.5%则强度较高，易出现较多裂缝。在保证水稳密实度的情况下，尽量减小石粉用量，石粉用量偏大，收缩性大，也会产生过多裂缝。=2\*GB3②加强水稳养护。水稳施工后，要进行封闭、覆盖、保湿养护，覆盖保湿养护做少保证7天。封闭养护至少保证1个月，放行越迟越好，水稳前期对车载很敏感，过早放行，车载因素会使水稳产生过多裂缝。=3\*GB3③及时喷洒透层。透层一方面起防水作用，另一方面在水稳早期起保湿作用，使水稳强度充分提高。=4\*GB3④水稳裂缝早发现早防治。水稳放行后，出现透层脱落及裂缝现象要早治理。透层脱落要及时使用封层修补，避免便面松散而产生裂缝。水稳裂缝出现后，首先要采用灌缝处理措施，使用密封胶灌缝，裂缝较大的(明显的)先扩缝、清缝后再灌缝。第一层水稳顶裂缝灌缝后，铺设玻纤格栅扩散荷载应力，裂缝较多的采用满铺处理。（3）灌缝及土工织物治理的具体方法1、密封胶封缝技术。怎样消除裂缝的影响呢？既要考虑将裂缝弥合，又要考虑弥合的稳定性、耐久性。密封胶是一种比较好的处理材料，它有强大的粘着性，能与混合料牢固的粘结；它在常温及低温下有较高的弹性，可随着裂缝的胀缩而发生弹性变形，始终保持其密封作用；另外还有着优异的耐久性，能保证长期性能稳定；这样就能长期、有效地封闭了水稳层的裂缝。使用方法：封闭裂缝处理路段，将路面清扫干净；将裂缝进行扩缝处理，使用手拿小型切割机，沿裂缝两侧切割，缝宽达到5mm以上，深度不小于30mm；用森林灭火器将缝内灰尘吹除干净，把密封胶加热到1800C，通过自制漏斗将其灌入到裂缝内，密封胶将深入到裂缝内部及粘着在裂缝两侧的混合料上。2、土工织物治理裂缝的出现，除了会直接对上一层结构层产生反射裂缝外，还有可能在车辆荷载的作用下产生差异变形或差异震动，使裂缝处产生较大的剪力而导致上面结构层的断裂。使用土工织物主要是平衡应力分布，减少差异变形、减少差异震动，聚酯玻纤布还能阻断裂缝反射。=1\*alphabetica、玻纤格栅。第一层水稳顶面裂缝灌缝处治后，铺设玻纤格栅。单道裂缝使用1m宽的玻纤格栅，沿缝铺设，并列2道缝以上的，合并处理。第二层水稳摊铺的前一天，将施工路段封闭并清扫干净；将玻纤格栅平铺，使用水泥钉多点固定，铺设平直无褶皱。=2\*alphabeticb、聚酯玻纤布。第二层水稳顶面裂缝灌缝处治后，沥青混凝土下面层施工前铺设聚酯玻纤布。单道裂缝使用1m宽的聚酯玻纤布，沿缝铺设，并列2道缝以上的，合并处理。沥青混凝土下面层施工的前一天，封闭施工路段，清扫路面，必须保证裂缝铺设处彻底清洁；沿裂缝铺设处喷洒粘结材料热沥青（或SBS沥青)，将聚酯玻纤布平铺在粘结材料上，一边铺一边拉直，一边使用毛刷或简易滚子将其粘牢，尽量保证不褶皱（如发生褶皱或打折现象，应及时用刀具划开，压实，以保证聚酯玻纤布与粘结层良好粘结）；在铺设的玻纤布上喷洒热沥青，把其包裹在热沥青内，增强韧性及防水性，避免施工时产生损坏；摊铺沥青混凝土，将其融入沥青混凝土底部。三、裂缝治理效果:第