水泥混凝土面板損壞原因分析及處理辦法

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摘　要：結(jié)合大同市水泥混凝土路面損壞的典型事例，從結(jié)構(gòu)因素、交通荷載因素、路面基層材料因素、施工質(zhì)量因素等方面，分析了水泥混凝土面板損壞的原因，并針對(duì)其特點(diǎn)提出了具體的處理辦法。  
    關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面，面板，不均勻沉降  

    1、概述  
    大同地區(qū)煤炭資源豐富，銷往山西省及京津蒙各地。煤炭資源的外銷，使得大同市各條道路大貨和拖掛車在車輛構(gòu)成中所占比例最多。水泥路面以它剛度大、強(qiáng)度大、承載力高的優(yōu)點(diǎn)，在大同地區(qū)是一種普遍使用的一種路面結(jié)構(gòu)。但多年來在重載車輛甚至超載車輛的不斷作用下，水泥路面已出現(xiàn)多種不同病害?，F(xiàn)以204省道拒云公路為例，就水泥路面的相關(guān)問題做一淺析。  
    204省道拒云線(拒墻堡一云崗)，修建于1968年。起點(diǎn)拒墻堡一新榮段原路面結(jié)構(gòu)為粒料改善土路，1993年曾投資將拒墻堡一新榮段原三級(jí)公路改建為平原二級(jí)公路，路面為水泥混凝土路面。改建后的路面結(jié)構(gòu)為：22 ClTI水泥混凝土+15 cln礫石土。目前運(yùn)行不足10年，已先后出現(xiàn)了水泥路面在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的各種病害。以下是分析大同市水泥路面病害成因及根據(jù)大同市交通特點(diǎn)提出處治方案的典型事例。  
    2、水泥混凝土路面板損壞原因分析  
    拒云線路面結(jié)構(gòu)為水泥混凝土路面，現(xiàn)有路面損壞嚴(yán)重，通過現(xiàn)場調(diào)查，發(fā)現(xiàn)水泥混凝土路面的損壞有兩種類型：一種是結(jié)構(gòu)性損壞，如開裂、變形、接縫損壞、斷板等；一種是功能性損壞，如表面滑溜、表面損壞等[1,2] 。水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)性損壞，有荷載因素和非荷載因素。  
    2．1 結(jié)構(gòu)因素 
    拒云線水泥混凝土路面采用的斷面形式為1．5 m寬土路肩-I-9 m寬水泥混凝土-I-1．5 m 寬土路肩，水泥混凝土面板下是9．5 m寬的礫石灰土。這種斷面形式是將水泥混凝土路面放在一個(gè)下部、左和右三面無排水設(shè)施的礫石土中，雨水不可避免地將沿著縱縫、橫縫、土路肩、破碎板的裂縫處等部位，滲入到礫石土基層表面。滲入到基層表面的雨水，在行車荷載的重復(fù)作用下，形成有壓水在板底流動(dòng)，對(duì)礫石土基層產(chǎn)生沖刷，基層中的細(xì)顆粒被帶到混凝土表面上來，從而產(chǎn)生凸凹不平，使混凝土板體脫空，導(dǎo)致板體的荷載應(yīng)力增大，加速混凝土板體的斷裂。由于板體的斷裂，又?jǐn)U大了板體的滲水范圍，反復(fù)循環(huán)，促使斷板率猛增，從而造成水泥混凝土路面大面積損壞。  
    2．2 重交通荷載因素  
    拒云線是大同地區(qū)煤炭銷往內(nèi)蒙的主要通道。拒云線運(yùn)輸車輛中以大型貨運(yùn)車輛及拖掛車所占比例最大，車輛超載的現(xiàn)象十分普遍，由于重交通和汽車超載，造成了水泥混凝土路面早期損壞，使路面使用壽命大大縮短，路面使用性能衰減加快，同時(shí)加劇了其他路面損壞形式的程度，如地基脫空、接縫破壞、路面接縫唧泥等。  
    2．3 路面基層材料因素  
    拒云線基層土為粉質(zhì)低液限粘土，由于自身的抗剪切強(qiáng)度不足，就很難抵抗壓路機(jī)的剪應(yīng)力，致使基層在施工中發(fā)生松散及推移等問題。通車后隨著雨、雪水的滲入，進(jìn)一步變松、變軟，并在面層底部形成2．0 an～3．0 OTI厚的軟弱夾層，從而使水泥混凝土路面產(chǎn)生唧泥，最終導(dǎo)致斷板。另外，路面基層因受溫度應(yīng)力及其他因素的影響，基層澆筑好后，在一定范圍內(nèi)會(huì)出現(xiàn)自然斷裂，由于基層的裂縫沒有進(jìn)行及時(shí)處理，而反射到面層，使面層斷裂。  
    3、維修方案建議  
    拒云線路面病害程度有輕有重，按照其病害程度的不同，分別采用不同的處理辦法：裂縫修補(bǔ)、局部修補(bǔ)、整塊板更換。  
    3．1 裂縫修補(bǔ)  
    對(duì)于輕微斷裂，裂縫無剝落或輕微剝落，裂縫寬度小于3 mm的面板，采用灌入粘結(jié)劑的方法進(jìn)行修補(bǔ)。 　　    3．1．1 粘結(jié)劑材料  
    粘結(jié)劑材料有聚氨酯、聚硫環(huán)氧樹脂(聚硫橡膠+環(huán)氧樹脂)、甲凝、環(huán)氧樹脂(6106、6343、618等品種)、日產(chǎn)BI—GROUT等高分子樹脂工程材料。  
    3．1．2 裂縫修補(bǔ)工藝  
    粘結(jié)劑灌入方法分為：直接灌入法、噴嘴灌入法、鉆孔灌漿法、注射器注射法。
    1)直接灌入法：使用于施工中產(chǎn)生的混凝土收縮裂縫。在未通車前，一旦發(fā)現(xiàn)混凝土板出現(xiàn)裂縫，可用聚硫環(huán)氧樹脂材料等直接灌注。
    2)噴嘴灌入法：使用于通車路段冬季修補(bǔ)裂縫。操作工藝：清縫一埋設(shè)灌漿嘴封閉裂縫一灌縫一加熱增強(qiáng)。
    3)鉆孔灌漿法：可用于非冬季修補(bǔ)裂縫。
    4)注射器注射法：此法適用于通車時(shí)間短，裂縫內(nèi)雜物少，較清潔、干燥，裂縫寬度在3 mm左右的路面斷板修補(bǔ)。  
    3．2 局部修補(bǔ)、整塊板更換