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在公路建设和施工中得了广泛的应用,在我国公路网构成中占有较大比重随着社会的发展,一些早期修建的水泥砼路面都存在不同形式的破坏,本文就水泥砼路面的破坏原因及维修处理措施进行探讨
关键词:露骨,裂缝修补,破碎板,板角断裂,错台,接缝料损坏,坑洞病害 水泥砼道路具有自身承载能力高、车辆通过能力强、使用寿命长等特点,在公路建设和施工中得到了广泛的应用,在我国公路网构成中占有较大比重
特别是在我国公路事业迅速发展的今天,水泥砼道路以其不可替代的优势,在公路建设中发挥着越来越重要的作用
根据我市已建成通车的高等级水泥混凝土公路使用情况看,有相当部分破坏,如开裂、断板、沉陷、错台等,通过对国道324线金坑至增城界水泥混凝土路面的改造,总结了一些经验,对水泥混泥土路面板破坏的原因及其处理,谈一下个人看法
一、项目概况 国道G324线广州金坑至增城界段位于广州市萝岗区九龙镇境内,横穿镇龙和金坑两村
九龙镇地处广州市的东北部、萝岗区的北部,是连接广州中心城区与增城市及粤东地区的重要纽带,交通量大
项目现状分为城市道路断面和公路断面两种形式,双向4车道,路基宽分别为22.0m和28.5m,路面类型为水泥砼路面,中分带上设有水泥砼防撞栏
公路设计时速为60公里/小时,市政路段为40公里/小时
二、路面破损状况描述及评价结果 国道G324线广州金坑至增城界段段全线为水泥混凝土路面,由于慢车道多为摩托车及人力车行走,路况较好
调查结果表明快车道破损程度比超车道、慢车道严重
路面破损状况PCI评价等级为良,主要破损病害表现为露骨、裂缝修补、破碎板、板角断裂以及错台,接缝料损坏以及坑洞病害也普遍存在,局部地方破损程度较严重
镇区路段以及路口处磨损、露骨病害较严重
三、水泥混凝土路面典型病害原因分析 1、接缝料损坏或纵缝张开 本路段部分接缝已损坏,填缝料脱落缺失,交通量过大加剧了接缝料的损坏
2、板角断裂 在本次调查路段中,出现较多的板角断裂破坏
这种破坏一般发生在纵横缝交叉处的四块板角中,四块板角中的一块或两块首先断裂,断裂后的板角在车辆荷载作用下继续破坏,使板角呈网裂破坏形式
检测结果表明,出现板角断裂的地方填缝料损坏比较严重,纵缝张开也较明显,由于填缝料损坏,地表水从接缝下渗,使基层水泥稳定土受水湿软,在车辆荷载作用下,板角应力集中,板角处产生唧泥,板下被淘空,以至板角发生断裂;板角断裂后,地表水下渗量增加,断裂的板下继续产生唧泥,使板角进一步断裂,形成网状断裂
当一块板呈网状断裂后,渗入相邻板块的地表水量增大,导致了几块连在一起的板角断裂
3、断裂板及横向裂缝 检测路段左右幅的快车道出现较多贯穿整块板的横向裂缝,且伴随较多网裂,严重处出现断板
交通量过大、重载车较多是产生这些病害的原因之一,通过脱空板检测发现快车道和超车道脱空板较严重,这也是产生病害的原因之一
由于填缝料损坏及纵缝张开,导致地表水下渗,破坏基层结构,加上重载车辆的荷载作用,导致了路面板的板底脱空,在脱空板没有得到及时处理的情况下,路面就会出现各种病害
4、磨损和露骨 检测路段有不同程度的砼表面磨损和露骨病害,部分路段磨损现象严重,混凝土路表骨料出露,有的甚至出现坑槽
产生这种病害有二个原因: 一是在施工过程中只对集料的磨耗值进行控制,而实际水泥混凝土路面的抗磨耗能力不仅仅与集料的磨耗值有关,而且与水泥混凝土材料组成、水灰比及其自身的性质有关,其是综合因素作用的结果; 二是超载车的问题,为了保证重载车的安全行驶,在车辆轮胎制造和工艺上增加了摩擦阻力设备,必然会加快水泥混凝土路面磨耗损失
这是一些现场坡坏照片: 四、旧水泥混凝土路面处治 根据现场调查及检测单位的路面状况检测及评估报告,本项目主要病害为破碎板(含板角破碎)、裂缝、露骨、错台及板块脱空
(1)破碎板+板角破碎换板处理 a)判定破碎板 破碎板换板判断原则:①板块路面有一条连续发育裂缝,且宽度大于1cm;②板块路面裂缝有两条以上(即被裂缝分割成4块或以上)③两年内新修补的路面板,如果出现贯穿板厚两道纵缝或横缝④旧路面中板块上存在有贯穿的交叉裂缝
b)凿除旧板 应先凿除原有破碎水泥砼面板,清除干净,并及时运走混凝土碎块,凿除时不得扰动相邻板块,造成邻板的破损、错位,并保留原有拉杆
如果原有拉杆折断时,应更换
如果挖除旧板后,发现基层有破坏,应换C15素砼,最少厚度15cm
d)浇筑水泥砼面层 在基层顶面浇筑26cm砼面层,人工摊铺,采用插入式振捣器振捣,振动梁刮平提浆,人工抹平
(2)修补裂缝 水泥混凝土面板的裂缝视其裂缝大小来采取相应的修补措施: a)对于小于3mm的轻微裂缝,可采用直接沥青灌缝处理
b)对于贯穿全厚3mm~10mm的裂缝,采用封缝带处理
在裂缝两侧切两条平行于裂缝的切缝,距裂缝不小于15cm,凿除两切缝内的混凝土,深度大于7cm,再每隔50cm钻一对钯钉孔,孔深7cm,直径略大于钯钉直径2~4mm,钯钉采用Ф16螺纹钢筋,长不小于20cm,弯钩长度为7cm
在钯钉孔注满砂浆后,将钯钉插入孔内,再在两切缝内浇筑C35水泥混凝土
(3)露骨及错台 对于露骨部位,可清除表面松散的集料后,即可铺洒黏层沥青,再铺沥青面层
对于轻错台部位,加铺前应对水泥路面进行铣刨处理,铣刨深度为0.5~1cm,确保新铺沥青混凝土与原有路面有效结合
对于错台较大的部位,应先用机械对错台进行磨平后,方可铺设沥青面层
(4)脱空板处理 对于脱空板部位,本次采用板底灌水泥浆的处理方式,水泥采用42.5级水泥,具体处理方法如下: ①钻孔:用凿岩机在路面上打孔,孔的大小应和灌浆嘴的大小一致,一般为50mm左右,灌浆孔与面板边的距离不应小于0.5m
在一块板上,灌浆孔的数量一般为5个
②灌浆:灌注机械用压力灌浆机或压力泵,灌注压力为0.2~1.0MPa,具体根据现场实验确定,以抬动路面板不超过0.5cm为宜,以使混凝土路面与基层之间的脱空层完全灌密实
灌浆作业应先从沉陷量大的地方的灌浆孔开始,逐步由大到小
当相邻孔或接缝中冒浆,可停止泵送水泥浆,每灌完一孔应用木楔堵孔
③封孔:待砂浆抗压强度达到3MPa时,用水泥砂浆封孔
五、沥青砼罩面 由于本项目位于广州近郊,随着城市的发展,公路两侧逐渐城市化,为了减少噪声,改善当地的居住环境,本项目还对处理后的水泥砼路面进行了沥青罩面,很好的改善了路容、路况
其罩面层为:4cm厚细粒式改性沥青砼AC-13C、粘层沥青PC-3、5+hcm厚中粒式沥青砼AC-20C、铺设玻纤格栅、高粘度SBS改性沥青
六、结束语 随着社会的发展,早期修建的水泥砼路面会表现出更多的破坏型式,处理维修方式也多种多样,但事实上还有许多相关的修补材料、修补工艺及设备等仍需要深入探索研究
参考文献 孙家驷高建平主编道路设计资料集4 JTGD40-2003公路水泥混凝土路面设计规范 JTGD50-2003公路沥青路面设计规范 我院编制G324线广州金坑至增城界路面改造工程施工图设计 T梁预制区长95m,宽20m,面积1900㎡,箱梁预制区长160m,宽35m,面积5600㎡
场内作业区整平后铺设20cm厚砂砾垫层,然后浇筑20cm厚C20水泥混凝土面层硬化处理,区内道路采用20cm厚水泥混凝土硬化
预制场架设龙门吊,铺设吊车轨道,方便梁板的吊装,所有T梁和箱梁全部在预制场中完成
钢筋加工场布置钢筋加工区进行分类分区设置
上部结构钢筋加工区长35m,宽20m;上部结构钢筋成品区长30m,宽20m;下部结构钢筋加工区长35m,宽30m;下部结构钢筋成品区长30m,宽30m;钢筋存放及加工区总占地面积4000㎡
为了保证施工连续性,主要钢材必须提前购入,并储存,所有构造物钢筋集中加工,使用平板车运送至施工现场
钢筋加工使用钢筋自动数控加工设备
加工场内醒目位置设置项目工程简介、平面布置图、安全生产、操作规程、管理人员名单及监督电话牌等公示牌
储存区、加工区、成品、半成品区分别设置悬挂明显的标识牌
原材存放区现场材料进行标识,标识内容包括材料名称、产地、规格型号、生产日期、出厂批号、进场日期、检验状态、进场数量、使用部位等
在加工场出入口、焊接、切割等场所设置禁止、警告、指令等标志;易燃易爆场所设置禁止标志和明示标志;用电场所、易发生火灾场所设置警告标志;消防器材放置场所设置提示标志
二、取、弃土场布置 取土场设置要满足环保水保部门的要求,根据设计图纸规定,采用集中开挖取土坑取土,取土后便于复耕、再植且利于排水,同时对取土场取土样进行标准试验,若试样合格,上报业主和监理工程师批准,并与当地国土部门办理临时征地协议后取用
我标段内开挖3.47万方,本桩利用约2.89万方
施工驻地设置结合地理位置、项目部地址及施工场站地址情况,选定在项目部附近适当位置设置施工队伍临时居住区,采用活动板房的形式,做好场地硬化、排水、电力等设施
施工便道标准化建设通往项目部便道由903县道K14公里处向东新征临时占地修建宽度为6m的施工进料便道,便道长度为3658m,合计3658*6/667≈33亩
路面将采用级配碎石或砂砾进行硬化,硬化处理后保证开工后道路晴雨畅通安全
此便道建设方案具有距离短,费用较低,建设工期短等优点
施工用水施工用水主要为构造物养护、场站拌合用水及道路降尘等,沿线水源丰富,根据标段长度、构造物分布情况、场站设置情况,除个别地段需打井取水外,其余计划在沿线修建蓄水池从河取水储存,生活用水须打井取水
施工用电本项目施工用电主要为拌合场站和桥涵结构的施工用电,同时现场配备足够数量的低噪音环保型发电机,为施工生产提供充足的电力保障,确保现场电力供应不中断
通讯为方便同业主、监理及有关单位联系,施工通讯利用手机;项目经理部和各施工队伍驻地安装专用电话、对讲机、传真机,电脑全部联网,便于及时沟通以取得最新消息
三、结语 施工场地布置是施工组织设计的一项重要内容,由于公路工程点多面广比较分散,因此,在今后的公路工程施工中,我们一定要总结经验,针对不同的工程进行多样化的施工现场的布置,进而创造更多的经济价值
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