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水泥混凝土路面快速修補技術

健康 更新时间:2024-07-23 06:22:41

水泥混凝土路面,由于施工方面的種種原因,造成路面工程的質量通病,如路面脹縫,路面縱橫縫不直順,路面相鄰兩闆間高度差過大,路面闆面起砂、脫皮、露骨,路面平整度差和闆面出現死坑等種種質量病害,影響着投資效益的發揮。

水泥混凝土路面快速修補技術(水泥混凝土路面的質量通病及防治)1

(一)脹縫處破損、拱脹、錯台、填縫料失落

1.現象:混凝土路面當運行一段時間後,脹縫兩側的闆面即出現裂縫、破損、出坑。嚴重時出現相鄰兩闆錯台或拱起。脹縫中填料被擠出面被行車帶走。

2.原因分析:

(1)脹縫闆歪斜,與上部填縫料不在一個垂直面内,通車後即産生裂縫,引起破壞(見圖1-4-1)。

(2)縫闆長度不夠,使相鄰兩闆混凝土聯結,或脹縫填料脫落,縫内落入堅硬雜物,熱脹時混凝土闆上部産生集中壓應力,當超過混凝土的抗強度時闆即發生擠碎。

(3)脹縫間距較長,由于年複一年的熱脹冷縮,使伸縮縫内掉入砂、石等物,導緻伸縮縫寬度逐年加大,熱脹時,混凝土闆産生的壓應力大于基層與混凝土闆間的摩擦力(但末超過混凝土的抗壓強度時),以緻将出現相鄰兩闆拱起(見圖l-4-2)。

(4)脹縫下部接縫闆與上部縫隙未對齊,或脹縫不垂直,則縫旁兩闆在伸脹擠壓過程中,會上下錯動形成錯台;由于水的滲入使闆的基層軟化;或傳力杆放置不合理,降低傳力效果;或交通量、基層承載力在橫向各幅分布不均,形成各幅運營中沉陷量不一緻;或路基填方土質不均、地下水位高、碾壓不密實,冬季産生不均勻凍脹。上述四種情況均會産生錯台現象。

(5)由于闆的脹縫填縫料材質不良或填灌工藝不當,在闆的脹縮和車輛行駛振動作用下.被擠出,被帶走而脫落、散失。

3.危害:

(1)水泥混凝:L路面損壞所造成的坑洞、錯台,是很難修補的,以前隻能用瀝青混凝十修補、接順,不僅破壞了路容,同時剛、柔結合也很易使路面損壞。近年來雖有用速凝水泥混凝蔔修補方法,但費工費時效率低、造價高。一旦修補不及時,很難保證路面經常平坦,如果發生拱脹,嚴重時還會釀成車毀人亡慘劇。

(2)水泥混凝土路面伸縮縫做不好,養護不好,是造成早期破壞的禍根,會大大降低路面的使用年限,造成嚴重的經濟損失。

4.治理方法:

(1)脹縫闆要放正,應在兩條脹縫問作一個澆築段,将脹縫縫闆外加模闆,以控制縫闆的正确位置;縫闆的長度要貫通個縫長,嚴格控制使脹縫中的混凝土不能連接。認真細緻做好脹縫的清縫和灌縫操作:

1)清縫作業要點

a.對縫内遺留的石子、灰漿、塵土、鋸末等雜物,應仔細剔除刷洗幹淨,脹縫要求全部貫通看得見下部縫闆.混凝土闆的側而不得有連漿現象。

b.将縫修成等寬、等深、直順貫通的狀況。

c.用空壓機的高壓氣流吹淨脹縫、并晾下。

2)灌縫作業要點

a.縫口上的闆面刷石灰水漿(1:2)作防粘。縫底及縫壁内塗一層冷底子油。(瀝青-6與汽油摻合比例4:6或5:5)。

b.将長嘴漏鬥插入縫内,灌入混合料。邊灌(或塞)邊插杆、搗實,可分成兩次灌,灌滿後鏟平。

c.冷縮後用加熱的“縫溜子”燙熨光平,并撒少量滑石粉。

(2)填縫料要選擇耐熱耐寒性能好,粘結力好,不易脫落的材料。目前采用的有瀝青橡皎填料和聚氯乙烯膠泥。其配合比見表1-l-3和表1-4-4。

(3)伸縮縫填料,不是填一次一勞永逸的。而是要作定期養護,一般足在冬季伸縮縫間距最火時,将失效的填料和縫中的雜物剔除,重新填入新料,保持伸縮縫經常有效。

(4)要求土基和基層的強度要均勻;當冰凍深度較大時。要設置足夠厚度的隔溫墊層,如石灰穩定爐渣、礦渣層等。水泥混凝土路面防凍最小厚度見表1-4-5。當對現有路基加寬時.應使新、舊路基結合良好,壓實度符合有關标準要求。基層和墊層的壓實工作,必須在凍結前達到要求密實度和強度。

(5)脹縫設傳力杆的,傳力杆必須平行于闆面和中心線。傳力杆要采取模闆打眼或用固定支架的方法予以固定。如在澆築混凝土過程中被撞碰移位,要注意随時調正。如果加活動端套管的,要保證伸縮有效。

(6)接縫産生擠碎面積不大.隻有l~3cm的啃邊時,可清除接縫中雜物,用瀝青砂或密級配瀝青混凝土補平夯實;當擠碎較嚴重時,可用切割機械将擠碎部分開出正規和直壁的槽形.然後清洗槽内雜物并晾幹,用瀝青砂或密級配瀝青混凝土夯實補平。

(7)當接縫部分或裂縫部分産生輕微錯台時(闆間差3cm以内),掃淨路面.用瀝青砂或密級配瀝青混凝土進行順接;如錯台較嚴重(闆間差大于3cm),且相鄰兩闆一平順。一撓起,要用切割機将撓起部分割去,重新澆注混凝土路面。

(8)當脹縫相鄰兩塊闆拱起損壞時,拆除破壞的混凝土闆塊,重新修建水泥混凝土路面。重新施工時,應去掉面層與基層之間的石粉和砂,加大面層與基層間的摩擦力。為盡快開放交通,澆注混凝土時摻早強劑,切割成lm以下0.5m以上的正方形。

(二)混凝土闆塊裂縫

1.現象:闆塊裂縫主要有以下幾種現象:

(1)發狀裂紋,隻是淺表層細小裂紋。

(2)局部性裂縫:如闆塊不規則斷裂和角隅處折裂。

(3)全面性貫穿裂縫:如工作縫(即兩次澆築的混凝土接縫)處斷裂,或闆塊橫向裂縫。

2.原因分析:

(1)淺表層發狀裂紋主要是養生不夠,表層風幹收縮所緻。

(2)角隅處的裂縫,是由于角隅處于基層接觸面積較小,單位面積所承受的壓力大,基層相對沉降就大,造成闆下脫空,失去支承,角隅處便易斷裂。角隅處震搗不實也是一個原因。

(3)闆塊橫向裂縫可能有兩種情況,一種是切縫時間過遲,造成了收縮裂縫;一種是開放交通後,路面基層有下沉,造成闆塊折裂(包括縱向和不規則裂縫)。

(4)土基強度不夠或不均勻;或春秋兩季施工的混凝t路面,白天與晚上的溫差大,因溫差影響産生較人的翹曲應力而産生闆體開裂。

(5)由于施工操工失誤或原材料問題産生的裂縫:

1)小窯水泥的使用,由于其技術指标不穩定而造成的殲裂。

2)闆塊混凝土振搗,如在某個斷面振搗過多,造成該斷面混凝土産生分層離析,緻使下沉骨料集中,漿體含齡少,收縮值小,上層漿體中骨料少,收縮值大,該斷面很容易出現裂縫。

3)施工中兩車料相接處振搗時,沒有特别注意,使振搗不密實,蜂窩較多,形成一個強度薄弱的橫斷面。

4)真空吸水的搭接處,處理不合理,造成混凝土闆含水量分布不均勻,中部已達到塑性強度.邊部仍呈彈軟狀态,這樣搭接處也容易出現裂縫。

5)因施工時不中斷交通.半幅路施工,混凝土在塑性強度時澆注,由于旁邊重型車輛行駛産生的振動。造成闆體有可能出現裂縫。

3.危害:

(1)淺表層發裂紋,影響表層的耐久性和抗磨性.電影響外觀質量。

(2)混凝土闆的裂縫和斷裂,都破壞了闆塊的整體性。如屬于斷裂,一則雨水易浸軟路基,二則闆塊變小,加大單位面積對路基層的壓力,基層易不均勻變形.闆塊便會變得高低不平。

(3)闆塊裂縫易掉進雜物.當混凝土熱脹時,易擠碎裂縫兩側的混凝土。加速闆面的不平整。

4.預防措施:

(1)混凝土闆成活後,按規範規定時問(終凝)及時覆蓋養生,養生期間必須經常保持濕潤,絕不能暴曬和風幹,養生時間一般不應少于14天。

(2)混凝土的工作縫。不應趕在闆塊中間,應趕在脹縫處。

(3)切縫時間:當混凝土達到設計強度25%~30%時(一般不超過24h)可以切縫。從觀感看,以切縫鋸片兩側邊不出現超過5mm毛茬為宜。

(4)水泥混凝土路面對路基各種沉降是敏感的.即使很小的變形也會使闆塊斷裂,因此對路基和基層的密實度、穩定性、均勻性應更嚴格要求。

(5)角隅處要注意對混凝土的震搗,必要時可加設鋼筋。軟路基地段,可作加固設計 做成鋼筋混凝土路面闆。

(6)控制拌制混凝土所用原材料,特别足水泥的技術指标,要符合相應标準要求。

(7)混凝上振搗時,注意那些易産生不密實的部位的振搗;防止發生過振産牛的混凝土分層。

(8)注意處理好真空吸水搭接處.半幅路施工澆注中防止混凝土振動開裂等特殊問題。

5.治理方法:對于混凝土闆出現的裂縫,應随時根據開裂程度,用以下各種方法進行修補,防止水分侵蝕路面基層。

裂縫度=調度路段面積(m2)裂縫縱向長度的總和(cm)

(1)當裂縫度不大于每平方米20cm,沒有路面其他變形現象時,可清鑿出施丁面後。用環氧砂漿修補。

(2)裂縫度≥20cm/m2,裂縫較寬時(超過0.5cm以上),将裂縫邊緣鑿成一個凹面,清洗幹淨,用稀瀝青在縫邊塗刷一遍,再用瀝青砂或細粒式瀝青混凝士填滿夯實,表面用烙鐵烙平。

(3)裂縫度>30cm/m2。時,應與路面強度一并考核,作全面翻修或局部翻修後冉做全面罩面處理。

(4)對路面闆塊橫向開裂.采用局部翻修:

用切縫機将需局部翻修的闆面切成方塊,然後用風動鑿岩機将混凝土鑿碎.清除破碎的混凝士.形成深約10~15cm的方形槽。修補時先在清洗幹淨的槽面上塗刷一層由早強界面處理劑配制的增強漿(早強界面處理劑是鐵道部科學研究院鐵建所李啟棣等人研制的ZV型早強界面劑,該界面劑的粘結強度見表1-4-6。使用時注意舊的混凝土基面一定要清洗幹淨.将ZV型界面劑和快硬硫鋁酸鹽水泥按1:1的重量比拌成界面增強漿,用油刷将增強漿塗刷在舊基面上,馬上澆築特快硬混凝土),然後澆築特快硬混凝土,将混凝土振搗密實,表面抹平後四小時,就可以通車使用,此時混凝土抗壓強度已大于20MPa,新舊混凝土間的粘結強度大于1MPa。特快硬混凝土适用的溫度範圍從5~35C。從1988年開始在北京市市政道路的快修中試用,立即得到施工單位的歡迎,1990年以來,在大慶、青島、天津、新鄉、鄭州等城市相繼推廣應用,均取得了滿意的效果。

特快硬混凝土的技術要點是:

1)選用标号不低于425#的快硬硫鋁酸鹽水泥。

2)必須摻CNL型促硬劑。要根據施工氣溫,選用不同型号的促硬劑,同時适當調整摻入量。

3)适當降低混凝土的水灰比。尤其在溫度較低時.盡量減小水灰比,以提高早期強度。

4)混凝土的初始坍落度以2~3cm為宜.由于CNL型促硬劑具有緩凝作用,半小時後坍落度仍可保持在lcm以上,保證了充裕的操作時間。

5)特快硬混凝土在氣溫為5~35C的适用範圍内,其抗壓強度4h大于20MPa;采用ZV型早強界面劑進行界面處理後,新舊混凝土的4h抗折粘結強度大于1MPa。

6)配制特快硬混凝土使用的快硬硫鋁酸鹽水泥初凝時間不早于25min,終凝不遲于3h;由于其生成的水泥石緻密,抗滲性能很好;CNI,型促硬劑由對硫鋁酸鹽水泥起促硬早強、緩凝、減水作用的多種組分并添加适量助劑配制而成。該促硬劑有水劑和粉劑兩類,按适用氣溫.分為以下三種型号:CNL-1型适于5~15℃氣溫,CNI-2型适于15~25℃氣溫,CNI-3型适于25~35℃氣溫;混凝土闆裂縫處理方式如下:

a.對無鋼筋的路面闆。需将裂損整塊路面闆全部翻修。

b.對有鋼筋網的路面闆,出現橫向開裂,當裂縫位置離接縫不超過3m時,可按裂縫分布大小和深度,确定切割範圍,用切割機殲邊縫,鑿打成正規的垂直面,不能切斷鋼筋。然後澆注混凝土作局部翻修。

c.當裂縫位置距離接縫超過3m時,應把裂縫作為縮縫處理,局部翻修裂縫部位。

(三)縱橫縫不順直

1.現象:表現在闆塊與闆塊之間縱橫向分縫不直順,曲彎程度嚴重者超标(20m小線量±10ram)達幾倍。

2.原因分析:縱縫:

(1)主要是模闆固定不牢固,混凝土澆築過程中跑模。

(2)模闆直順度控制不嚴。

(3)成活過程中,沒有用“L”形抹子壓邊修飾,砂漿毛刺互相搭接,影響直順度。

橫縫:

(1)脹縫,主要是分縫闆移動、傾斜、歪倒造成不直順。

(2)縮縫,主要是切縫操作不細要求不嚴,造成曲彎。

3.危害:

(1)主要是影響外觀質量和量測質量。

(2)伸縫縫闆的傾倒還會造成接縫處闆頭破損,出坑。

4.預防措施:縱縫:

(1)模闆的剛度要符合要求,闆塊與闆塊之間要聯接緊密,整體性好,不變位。模闆固定在基層上要牢固,要具有抵抗混凝土側壓力和施工幹擾的足夠強度。

(2)應嚴格控制模闆的直順度,應用經緯儀控制安裝,同時在澆築過程中還要随時用經緯儀檢查,如有變位要及時調正。

(3)在成活過程中,對闆縫邊緣要用“L”形抹子抹直、壓實,

橫縫:

(1)要保證脹縫縫飯的正确位置.必須采取脹縫外加模闆,以固定脹縫闆不緻移動。

(2)砂輪機切縫。要事先在路面上扣好直線,沿直線仔細操作,嚴防歪斜。

(四)相鄰闆問高差過大

1.現象:在縱、橫直縫兩側的混凝土闆面有明顯高差(錯台),有的達l~2cm。

2.原因分析:

(1)主要是對模闆高程控制不嚴,在攤鋪、震搗過程中,模闆浮起或下降.或者混凝土闆面高程未用模闆頂高控制,都可能是造成混凝土闆頂高偏離的原因。

(2)在已完成的倉間澆築時不照顧相鄰已完成闆面的高度,造成與相鄰闆的高差。

(3)由于相鄰兩闆下的基礎一側不實.通車後造成一側沉降。

3.危害:相鄰闆高差影響量測質量、外觀質量。從使用功能上看,路面不平.造成跳車。從對影響結構質量來看,對相對低的一側闆體加大了沖擊力,會使低一側的闆更低,嚴重時會造成過早破壞。

4.預防措施:

(1)按規範要求要用模闆頂高程控制路面闆高程。

(2)在攤鋪、震搗過程中要随時檢查模闆高程的變化,如有變化應及時調整。

(3)在攤鋪、震搗、成活全過程中,應時刻注意與相鄰已完闆面高度相匹配。

(4)對土基、基層的密實度、強度與柔性路面一樣也應嚴格要求,對薄弱土基同樣應作認真處理。

(五)闆面起砂、脫皮、露骨或有孔洞

1.現象:混凝土硬化後,闆面表層粗麻,砂粒裸露,或出現水泥漿皮脫落,或經車輛走軋細料脫落,骨料外露。

2.原因分析:

(1)混凝上闆養護灑水時間過早或在澆築中或剛剛成活後遇雨,還未終凝的表層受過量水分的浸泡,水泥漿被稀釋,不能硬化,變成松散狀态,水泥漿失效,析出砂粒,開放交通後表層易磨耗,便露出骨料。

(2)混凝土的水灰比過大,闆面出現嚴重泌水現象,成活過早、或撒幹灰面,也是使表層剝落的一個原因。

(3)冬季用鹽水除雪.電易使闆面剝落。

(4)振搗後混凝土闆厚度不夠,拌砂漿找平或用推擀法找平,從而形成一層砂漿層,造成路表面水灰比不均勻,出現網狀裂縫,在車輪反複作用下,甚至出現脫皮、露骨、麻面等現象。

(5)混凝土闆因施工質量差,或混凝土材料中夾有木屑、紙、泥塊和樹葉等雜物,或春季施工,骨料或水中有冰塊.造成混凝上闆面有孔洞。

3.危害:降低混凝土闆的抗磨性能,失去保護層,随着時間的延長。可能出現深度的破損,出坑。造成路面的嚴重不平坦,降低路面的使用壽命。

4.治理方法:

(1)要嚴格控制混凝土的水灰比和加水量,水灰比不能大于0.5。

(2)養護開始灑水時間,要視氣溫情況,氣溫較低時。不能過早灑水,必須當混凝土終凝後再開始覆蓋灑水養護。

(3)雨季施工應有防雨措施,如運混凝土車應加防雨罩。鋪築過程中遇雨應及時架好防雨罩棚。

(4)防止混凝十澆築時,混入木屑、碎紙和冰塊;砂、石材料要檢測泥塊含量,并加以去除泥塊的處理;混凝土應振搗密實。

(5)對于孔洞、局部脫落産生的露骨、麻面,輕微者,可用稀水泥漿進行封層處理。如特别嚴重時,可先把混凝土路面鑿去2~3cm厚一層,孔洞處鑿成形狀規矩的直壁坑槽,應注意防止産生新的裂縫,然後吹掃幹淨,塗刷一層瀝青,用瀝青砂或細粒式瀝青混凝十填補夯平。

(六)闆面平整度差

1.現象:

(1)在單位闆塊範圍内有鼓包、緩坑、淺搓闆狀波浪。

(2)在混凝土闆面上留下了腳印、草袋印等影響平整度和外觀質量的問題。

2.原因分析:

(1)沒有使用行夯和滾杠刮、壓平整,或雖使用,但震搗工藝粗糙,局部未震實。找平後産生不均勻沉降,或雖震實,但找平工作不細。

(2)找平時,低窪處填補砂将過厚,硬化收縮大,較骨料多的部位為低。或因混凝土離析,成活硬化後,骨料多和骨料少的部位産生了不均勻收縮。

(3)混凝土闆在剛剛成活後,尚未達到終凝,即直接覆蓋草簾、草袋或上腳踩踏,或在養護初期放置重物,在混凝土闆面上壓出印痕。

3.危害:鼓包、緩坑、搓闆、波浪、印痕等不僅影響平整度質量和外觀質量,而且平整度偏差大,易形成路面積水,加上車載颠簸沖擊。路面極易損壞。路面不平,影響車速和舒适性,降低投資效益。

4.治理方法:

(1)混凝土在運輸、攤鋪過程中,要防止離析,對離析的混凝土要重新攪拌均勻。

(2)攤鋪後,應用插入式震搗器沿邊角按順序先行震搗,再用平闆震搗器全面縱橫震搗,每次重疊10~20cm,然後用行夯和滾杠震搗、整平闆面。對低窪處要填補帶細骨料的混凝土,嚴禁用純砂漿填補。

(3)當混凝土闆成活後,未結硬前,暫不能急于複蓋,應在闆面成活2h時後(混凝土終凝後)當用手指輕壓不現痕迹時,方可覆蓋并灑水養生。

(4)在強度達到40%(一般5d以後)方可上腳踩踏,放置輕物,必須達到設計強度時,方可開放交通。

(七)混凝土闆面出現死坑

1.現象:混凝土闆經開放交通後,其表面出現由于泥塊、煤塊、磚塊等軟顆粒形成的死坑。

2.原因分析;未把住材料質量關,主要是骨料中不潔淨,含雜質多,又未采取措施予以清除。

3.危害:

(1)造成路面坑洞,影響平整度和外觀質量。

(2)如果表面出現雜質,說明混凝土内面也存在軟弱雜質,相當于混凝土内有空洞,極影響混凝土的整體強度。

4.治理方法:要嚴把材料質量關,除對骨料做級配篩分和含泥量試驗外,還要特别注意對外觀質量的檢查,如含雜質過多則嚴禁使用,少量雜質也應清除。

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