jc第六组水泥混凝土路面面.pptx

n n一、病害的定义与现象一、病害的定义与现象n n二、病害产生的原因二、病害产生的原因n n三、病害的处置措施三、病害的处置措施n n四、病害的预防措施四、病害的预防措施一、定义与现象定义与现象n n水泥混凝土路面是指以水泥混凝土为主要材料做面层的路面，简称混凝土路面。亦称刚性路面，俗称白色路面，它是一种高级路面。水泥混凝土路面有素混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土、钢纤维混凝土和装配式混凝土等各种路面。病害的分类n n1、水泥混凝土路面胀缝处剥落及碎裂。n n2、水泥混凝土路面施工缝处缩缝剥落及碎裂。n n3、水泥混凝土路面锯缝处缩缝(假缝)剥落及碎裂。二、病害产生的原因二、病害产生的原因n n目前产生的病害目前产生的病害目前产生的病害目前产生的病害,原因有以下五种原因有以下五种原因有以下五种原因有以下五种;一是水的防治一是水的防治一是水的防治一是水的防治不够不够不够不够,路基土质差及路基地下水位高路基土质差及路基地下水位高路基土质差及路基地下水位高路基土质差及路基地下水位高;二是路基不均二是路基不均二是路基不均二是路基不均匀沉降匀沉降匀沉降匀沉降;三是路面基层三是路面基层三是路面基层三是路面基层,面层强度不足面层强度不足面层强度不足面层强度不足;四是超重荷四是超重荷四是超重荷四是超重荷载的作用载的作用载的作用载的作用;五是设计和施工缺陷。五是设计和施工缺陷。五是设计和施工缺陷。五是设计和施工缺陷。n n1.水的防治不及时水的防治不及时,是产生病害的主要原因是产生病害的主要原因 水泥路面的横向缝都是采用沥青灌塞水泥路面的横向缝都是采用沥青灌塞水泥路面的横向缝都是采用沥青灌塞水泥路面的横向缝都是采用沥青灌塞,纵缝为纵缝为纵缝为纵缝为施工缝不灌沥青。路肩盲沟排水设置基本没有。施工缝不灌沥青。路肩盲沟排水设置基本没有。施工缝不灌沥青。路肩盲沟排水设置基本没有。施工缝不灌沥青。路肩盲沟排水设置基本没有。经过多年的行车作用经过多年的行车作用经过多年的行车作用经过多年的行车作用,路面板块间相互挤压路面板块间相互挤压路面板块间相互挤压路面板块间相互挤压,原路面原路面原路面原路面横缝的填缝料失效横缝的填缝料失效横缝的填缝料失效横缝的填缝料失效,地表水通过裂缝渗入基层地表水通过裂缝渗入基层地表水通过裂缝渗入基层地表水通过裂缝渗入基层,而又而又而又而又无法从路肩排出无法从路肩排出无法从路肩排出无法从路肩排出,造成基层软化。在车辆载荷的重造成基层软化。在车辆载荷的重造成基层软化。在车辆载荷的重造成基层软化。在车辆载荷的重复作用下复作用下复作用下复作用下,产生唧泥现象将基层细料冲走产生唧泥现象将基层细料冲走产生唧泥现象将基层细料冲走产生唧泥现象将基层细料冲走,导致板边导致板边导致板边导致板边缘的基础部分失去支撑能力缘的基础部分失去支撑能力缘的基础部分失去支撑能力缘的基础部分失去支撑能力,端脱空、路面板块松端脱空、路面板块松端脱空、路面板块松端脱空、路面板块松动、错台、板角冒浆动、错台、板角冒浆动、错台、板角冒浆动、错台、板角冒浆,最后开裂断板破碎。最后开裂断板破碎。最后开裂断板破碎。最后开裂断板破碎。n n2.路基不均匀沉降造成板断裂和破碎路基不均匀沉降造成板断裂和破碎 这种病害大部分布在路基填挖交这种病害大部分布在路基填挖交界段界段,高填方路段及路面与桥涵等构造高填方路段及路面与桥涵等构造物交接路段。因为路基的不均匀沉降物交接路段。因为路基的不均匀沉降造成路面的沉陷造成路面的沉陷,在车辆高速冲击作用在车辆高速冲击作用下造成错台渗水、唧泥导致破裂和破下造成错台渗水、唧泥导致破裂和破碎板碎板3.路面基层和面层强度不足特别是强度路面基层和面层强度不足特别是强度不均匀也是造成破碎板的原因不均匀也是造成破碎板的原因 作为混凝土路面基层作为混凝土路面基层,首先要求强首先要求强度高度高,整体性和水稳性好。从现场观察整体性和水稳性好。从现场观察到的二灰基层来看到的二灰基层来看,其强度本身不是很其强度本身不是很好好,加上基层施工拌和不均匀加上基层施工拌和不均匀,压实不够压实不够等原因造成基层不板结等原因造成基层不板结,局部地方还有局部地方还有松散现象松散现象,基层强度难以满足设计要求。基层强度难以满足设计要求。n4.超重荷载的作用也是造成混凝土路面断板、超重荷载的作用也是造成混凝土路面断板、碎板的主要原因碎板的主要原因 随着经济的发展随着经济的发展,车流量不断增加车流量不断增加,加上加上绝大部分车辆进行改装绝大部分车辆进行改装,加高车厢加高车厢,加厚大梁加厚大梁等等,超载现象屡禁不止超载现象屡禁不止,造成混凝土板块疲劳造成混凝土板块疲劳,形成断裂和破碎。形成断裂和破碎。三、病害的处置措施三、病害的处置措施n n1、水泥混凝土路面剥落、碎裂 n n对破散或裂缝比较严重的胀缝，要在比破损范围大10cm30cm区间内全板块断面长度和表面纵向延伸宽度等宽度范围进行全深度凿除，重新校正传力杆位置，必要时增设钢筋网重新设置胀缝。为了能提早开放交通，建议采用早强混凝土进行修补。n n、对缩缝剥落不严重的情况，可以先继续使用并加强平时的检查和维护，减缓其发展，使用一段时期后剥落破损严重到一定程度时再按以上方法治理即可。工程案例分析n n混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天，混凝土的裂缝较为普遍，在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施，小心谨慎，但裂缝仍然时有出现 n n对县道丽安三级公路水泥混凝土路面的连续观测数据和路况调查，大概有如下原因（1）裂缝大面积增多；（2）板底脱空和板间错台；（3）板块断裂。病害类型及产生原因分析n n1 1 沉降裂缝沉降裂缝沉降裂缝沉降裂缝n n在硬化前，水泥混凝土还处于塑性状态，由于在硬化前，水泥混凝土还处于塑性状态，由于组成材料的密度不同而发生沉降，内部自由水析出，组成材料的密度不同而发生沉降，内部自由水析出，引起沉降收缩裂纹，这一般发生在抹面。但在干燥引起沉降收缩裂纹，这一般发生在抹面。但在干燥的基层上浇筑混凝土面层时，因基层的水分很快被的基层上浇筑混凝土面层时，因基层的水分很快被其面层吸收，会引起大的收缩而产生宽而深的裂缝。其面层吸收，会引起大的收缩而产生宽而深的裂缝。n n因水分蒸发，使干缩产生的拉应力大于混凝土因水分蒸发，使干缩产生的拉应力大于混凝土的抗拉强度，使混凝土产生裂缝。它的特征是表面的抗拉强度，使混凝土产生裂缝。它的特征是表面开裂，走向纵横交错，没有一定的规律，形似龟纹，开裂，走向纵横交错，没有一定的规律，形似龟纹，缝宽和长度都很小，与发丝相似。缝宽和长度都很小，与发丝相似。n n2 2 由于温度应力而产生的收缩裂缝由于温度应力而产生的收缩裂缝由于温度应力而产生的收缩裂缝由于温度应力而产生的收缩裂缝n n这主要是因昼夜温差太大，而产生较这主要是因昼夜温差太大，而产生较大的温度应力，由于没有设置伸缩缝和对大的温度应力，由于没有设置伸缩缝和对混凝土面板进行及时切割，而造成面板拉混凝土面板进行及时切割，而造成面板拉裂。因为混凝土材料对温度的变化面引起裂。因为混凝土材料对温度的变化面引起的伸缩量约为每度的伸缩量约为每度0.010.01毫米，当累计长度毫米，当累计长度内温度应为超过抗拉强度时，就会发生裂内温度应为超过抗拉强度时，就会发生裂缝。缝。n n3 基层原因而产生的反射裂缝基层原因而产生的反射裂缝n n由于基层的裂缝没有进行及时处理，而反射到面层，使面层断裂目前，水泥混凝土路面基层采用的结构形式以水泥碎（砂）石稳定基层为主。因温度应力及其它因素的影响，基层浇筑好后，在一定范围内会自然断裂，n n4 由于材料不良引起的裂缝由于材料不良引起的裂缝n n（1）水泥安定性不良引起的裂缝。n n（2）因拌和物温度过高，而出现“假凝”。n n（3）水及砂中有害尽可杂质对水泥混凝土有腐蚀作用。n n（4）砂、石材料中的活性材料与水泥中碱产生化学反应，使混凝土结构遭到破坏。四、病害的预防措施四、病害的预防措施n n 1.裂缝修补裂缝修补 水泥混凝土路面裂缝型式多样水泥混凝土路面裂缝型式多样,处处治时要根据具体情况采用相应的技术治时要根据具体情况采用相应的技术措施。缝宽不足措施。缝宽不足0.5mm的非扩展性表的非扩展性表面裂缝面裂缝,采用压注灌浆法采用压注灌浆法;局部性裂缝局部性裂缝,且缝口较宽时且缝口较宽时,采取扩缝灌浆法采取扩缝灌浆法;对贯穿对贯穿全厚的裂缝全厚的裂缝,采用条带罩面法。对裂缝采用条带罩面法。对裂缝宽度大于宽度大于3mm的裂缝的裂缝,用环氧树脂与固用环氧树脂与固化剂搅拌均匀后直接灌注。化剂搅拌均匀后直接灌注。n n2 2.接缝修补接缝修补接缝修补接缝修补 接缝施工时接缝施工时接缝施工时接缝施工时,为保证清缝质量为保证清缝质量为保证清缝质量为保证清缝质量,对杂物充填较多的纵缝对杂物充填较多的纵缝对杂物充填较多的纵缝对杂物充填较多的纵缝,必须用切缝机切割必须用切缝机切割必须用切缝机切割必须用切缝机切割,其它缝也应用铁铲对杂物和老化的填其它缝也应用铁铲对杂物和老化的填其它缝也应用铁铲对杂物和老化的填其它缝也应用铁铲对杂物和老化的填料进行清理料进行清理料进行清理料进行清理,然后用高压气体吹净。对加热型填缝材料然后用高压气体吹净。对加热型填缝材料然后用高压气体吹净。对加热型填缝材料然后用高压气体吹净。对加热型填缝材料,按按按按规定进行熔化规定进行熔化规定进行熔化规定进行熔化,使其具有较好的流动性使其具有较好的流动性使其具有较好的流动性使其具有较好的流动性,加热温度不宜过高、加热温度不宜过高、加热温度不宜过高、加热温度不宜过高、过低过低过低过低,时间不宜过长时间不宜过长时间不宜过长时间不宜过长,以避免材料老化或流动性较差。用黄以避免材料老化或流动性较差。用黄以避免材料老化或流动性较差。用黄以避免材料老化或流动性较差。用黄油枪或扁嘴铁壶沿缝方向均匀浇灌加热后的填缝料至缝填油枪或扁嘴铁壶沿缝方向均匀浇灌加热后的填缝料至缝填油枪或扁嘴铁壶沿缝方向均匀浇灌加热后的填缝料至缝填油枪或扁嘴铁壶沿缝方向均匀浇灌加热后的填缝料至缝填满为止满为止满为止满为止(不宜过高或过低不宜过高或过低不宜过高或过低不宜过高或过低),),灌缝深度至少应大于灌缝深度至少应大于灌缝深度至少应大于灌缝深度至少应大于1.5cm1.5cm。n n灌缝应在路面干燥及路面板下没有积水时灌缝应在路面干燥及路面板下没有积水时进行进行,保证填料与缝壁粘接牢固且不被高压保证填料与缝壁粘接牢固且不被高压水剥离、挤出。根据填缝料性质水剥离、挤出。根据填缝料性质,做好施工做好施工交通控制工作交通控制工作,待填缝料冷却后开放交通待填缝料冷却后开放交通(一一般需般需30min),以免其被行车粘掉。坚持周期以免其被行车粘掉。坚持周期性养护性养护,根据填料有效使用寿命根据填料有效使用寿命,对全部构造对全部构造缝进行全面清缝和普灌缝进行全面清缝和普灌,其后每年入冬和雨其后每年入冬和雨季之前进行补灌季之前进行补灌,保证构造缝全部密封。保证构造缝全部密封。3.局部修补 对出现错台的板块,先采用压浆调整,恢复平顺,调整后仍有高差,且错台量小于10mm,可用建筑磨平机打磨掉高出的部分或人工凿除高出部分,凿除(打磨)宽度一般为1030cm。错台量大于10mm的,在低的一侧用沥青砂或细粒式沥青碎石衬平,衬补长度按高差的12%,也可用聚合物水泥砂浆薄层修补。修补前应用钢丝刷将原路面清理干净。n大面积麻面、露骨、平整度差等结构性病害,常采用沥青混凝土罩面处理,处理厚度应大于2.5cm,罩面前要对破碎板及整个路面进行修补和压浆处理。一般的麻面可不作处理,只对露骨严重部分作整段处理,可用聚合物砂浆作薄层处理。4.破碎板块修补 采取换板方式处理水泥混凝土路面严重破碎板,即挖除整块破碎板,然后浇筑水泥混凝土,板厚与原面板厚度一致,但一般不宜小于24cm,否则可采用钢筋混凝土进行修复。板角断裂等破损采用局部修补方式,即对板角断裂的部分渐除成正方形或矩形,在原板壁上加装传力杆后,在凿除位置浇筑混凝土。其具体工艺流程为:板块破碎、凿除基底清理补设拉杆、传力杆混凝土拌和及运输钢筋网制作混凝土浇筑接缝设置养生。n n5 5.脱空板块处治技术脱空板块处治技术脱空板块处治技术脱空板块处治技术 路面使用期间出现的裂缝、破碎板儿乎都与板底脱路面使用期间出现的裂缝、破碎板儿乎都与板底脱路面使用期间出现的裂缝、破碎板儿乎都与板底脱路面使用期间出现的裂缝、破碎板儿乎都与板底脱空有关。即使一些当时看来既没有破碎又没有裂缝的板空有关。即使一些当时看来既没有破碎又没有裂缝的板空有关。即使一些当时看来既没有破碎又没有裂缝的板空有关。即使一些当时看来既没有破碎又没有裂缝的板块块块块,其板底仍可能存在脱空其板底仍可能存在脱空其板底仍可能存在脱空其板底仍可能存在脱空,这种病害较隐蔽这种病害较隐蔽这种病害较隐蔽这种病害较隐蔽,但其危害性但其危害性但其危害性但其危害性却非常之大。在路面修复中却非常之大。在路面修复中却非常之大。在路面修复中却非常之大。在路面修复中,若脱空板不处理若脱空板不处理若脱空板不处理若脱空板不处理,即使加铺即使加铺即使加铺即使加铺层达到层达到层达到层达到20cm20cm以上以上以上以上,也无法防止反射裂缝的出现。板底脱也无法防止反射裂缝的出现。板底脱也无法防止反射裂缝的出现。板底脱也无法防止反射裂缝的出现。板底脱空可使用钻孔压浆法处理空可使用钻孔压浆法处理空可使用钻孔压浆法处理空可使用钻孔压浆法处理,此法是借鉴后张法预应力构此法是借鉴后张法预应力构此法是借鉴后张法预应力构此法是借鉴后张法预应力构件的孔道压浆原理件的孔道压浆原理件的孔道压浆原理件的孔道压浆原理,在混凝土面板底部有脱空处钻孔在混凝土面板底部有脱空处钻孔在混凝土面板底部有脱空处钻孔在混凝土面板底部有脱空处钻孔,通通通通过孔洞利用高强压力将流质材料压入脱空空隙过孔洞利用高强压力将流质材料压入脱空空隙过孔洞利用高强压力将流质材料压入脱空空隙过孔洞利用高强压力将流质材料压入脱空空隙,流质材流质材流质材流质材料凝固后产生一定的强度料凝固后产生一定的强度料凝固后产生一定的强度料凝固后产生一定的强度,对面板产生均匀承托的作用对面板产生均匀承托的作用对面板产生均匀承托的作用对面板产生均匀承托的作用,进而达到稳固板块的目的。进而达到稳固板块的目的。进而达到稳固板块的目的。进而达到稳固板块的目的。n n6.加铺沥青层 加铺沥青层是旧水泥混凝土路面有效的补强措施之一,不仅提高了路面的承载能力,消除了原有接缝处易产生卿泥、断裂、脱空等多种病害的不利影响,同时也提高了路面平整度和抗滑能力,改善了路面使用性能,提高了路面服务水平,目前在城市道路水泥混凝土路面维修工程中逐渐推广应用。n n6.加铺沥青层 加铺沥青层是旧水泥混凝土路面有效的补强措施之一,不仅提高了路面的承载能力,消除了原有接缝处易产生卿泥、断裂、脱空等多种病害的不利影响,同时也提高了路面平整度和抗滑能力,改善了路面使用性能,提高了路面服务水平,目前在城市道路水泥混凝土路面维修工程中逐渐推广应用n n旧水泥混凝土路面沥青加铺层的施工主要环节为:处理破碎板:将原路面严重破碎板、严重裂缝、板角断裂等破碎板块挖除,用早强混凝土或早强钢筋混凝土进行修补至与原路面齐平,原路涵洞盖板铺装层出现破碎的也应一并处理。稳定原路面板:对唧泥、脱空的混凝土面板及轻微、中等裂缝的面板进行板底压浆处理,使混凝土面板处于稳定状态。对使用时间较长,原路面基层为石灰土等水稳定性不良结构的路段,为保险起见,可对全部原有的混凝土面板进行压浆处理。n n提高原路面防水能力:对所有缩缝、纵缝、裂缝清缝后,用填缝料灌缝。然后在原混凝土路面上加铺土工布隔离层或加铺1.52.5cm沥青混和料隔离层,不做隔离层的应洒布粘层油,以减少路表水下渗并提高加铺层与原路面的结合能力。加铺沥青层:在隔离层(粘层)上加铺沥青混凝土面层一般应分为二层,下面层较厚(厚48cm),采用热稳定性较好的开级配粗粒式或中粒式沥青碎石或沥青混凝土,上面层较薄(厚24cm),采用防水性能较好的密级配细粒式或中粒式沥青混凝土。n水泥混凝土路面的病害处治始终是一种事后补救的方法,对水泥混凝土路面病害,更多的应当以建立预防为主的思想,尽量在设计和施工中予以避免减少,本文在此提出以下几点建议:n n1.严格路基特别是基层参数的选取严格路基特别是基层参数的选取,如各基如各基层回弹模量、含水率、液限、现场承载力层回弹模量、含水率、液限、现场承载力等等,确保施工值与设计值一致确保施工值与设计值一致,并且设计取值并且设计取值与现场客观实际相符与现场客观实际相符,因此必要时应加大基因此必要时应加大基本设计依据、参数的现场实际测定方面的本设计依据、参数的现场实际测定方面的工作工作,而不能仅按规范选取。而不能仅按规范选取。