束兵
混凝土路面裂縫成因分析及預(yù)防
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混凝土路面在使用過程會出現(xiàn)不同程度的損壞,板塊會出現(xiàn)裂紋、脫空、錯臺,板塊與板塊的接縫處出現(xiàn)接縫剝落、接縫填料老化損壞,這些都會嚴重影響道路的正常使用。某主干道路面出現(xiàn)了破損狀況,本文結(jié)合檢測結(jié)果及相關(guān)理論研究分析該道路水泥混凝土路面裂縫成因并提出相應(yīng)預(yù)防措施。
一、混凝土路面裂縫類型
混凝土路面按照裂縫形成的時期可以分為早期裂縫和后期使用裂縫。早期裂縫指新澆混凝土路面尚未使用前即出現(xiàn)的混凝土路面表面裂縫,后期使用裂縫指路面開放交通之后出現(xiàn)的裂縫。按照裂縫的形狀可分為龜裂、橫向裂縫、縱向裂縫、交叉裂縫、角隅裂縫;按照裂縫的貫穿深度可以分為表層裂縫和貫穿裂縫。
二、混凝土路面裂縫形成的原因
混凝土路面出現(xiàn)裂縫的因素有很多,根據(jù)不同類型的裂縫就有不同的原因,究其原因主要有內(nèi)在原因和外在原因。
內(nèi)在原因:一是設(shè)計方面是否合理,有無違反國家規(guī)范,在路基和基礎(chǔ)設(shè)計沒有問題時,面板的設(shè)計就顯得很重要,在滿足道路行車需求的同時也要做好路基路面的排水設(shè)計。二是混凝土質(zhì)量本身有無問題,所使用的原材料是否恰當,原材料使用不合理直接影響到成品質(zhì)量。砂石含泥量大容易形成貫穿性裂縫,水泥的安定性差容易形成路面的早期裂縫,混凝土的強度達不到設(shè)計要求在開放交通后就會形成貫穿性裂縫。三是施工工藝是否符合規(guī)范要求,混凝土的拌制和澆筑工藝也要根據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇適合的方法,攪拌不均勻和振搗不密實均易產(chǎn)生路面的早期裂縫。
外在原因:一是路面的養(yǎng)護是否及時,一些水泥用量大的高強度等級混凝土在氣候干燥、溫度較高的環(huán)境下,沒有采取正確的養(yǎng)護措施,就會出現(xiàn)早期收縮裂縫。二是路面切縫需及時,切割伸縮時間不恰當容易形成貫穿性裂縫。如過早,由于混凝土強度不夠,會造成伸縮縫周圍的混凝土受到破壞而出現(xiàn)裂縫;如過遲,會使混凝土的收縮、徐變受到破壞限制而形成裂縫。三是超重車的影響,近年來大噸位的車輛逐年增多,超過了路面原本的設(shè)計軸載,在我國是將各種車輛軸載作用次數(shù)換算為標準軸載作用次數(shù),由于超重軸載與標準軸載換算關(guān)系比例為16次方關(guān)系,車輛超重將會給道路帶來致命的傷害。四是路基與基層的質(zhì)量好壞。路基產(chǎn)生不均勻沉陷或凍脹融沉,經(jīng)過車輛荷載的作用,便會造成貫穿式裂縫?;鶎拥氖┕べ|(zhì)量需嚴格把關(guān),對其強度、平整度、密實度一定要控制好,這樣才能很好地接收混凝土路面?zhèn)鬟f的荷載,而不致于出現(xiàn)脫空等破壞現(xiàn)象,同時能避免混凝土板面厚度均勻不出現(xiàn)的應(yīng)力集中破壞現(xiàn)象。
三、某主干道混凝土路面檢測指標分析
通過對某主干道道路破壞指標的分析可知,路面破壞的內(nèi)因為:混凝土路面厚度不足,偏差較大。一般來說,厚度不足,抗彎拉能力薄弱,容易造成板的貫穿性裂縫。
路面破壞外因為:(1)板塊與板塊之間的接縫填料損壞、缺失,沒有及時修復(fù),在溫度影響下容易造成板塊之間直接擠壓破壞,雨水從縫隙處進入面層之下,使得基層出現(xiàn)軟化,在荷載作用下發(fā)生變形,出現(xiàn)錯臺、脫空,造成路面板塊的斷裂。積水存在的情況下容易形成動水壓力,造成更大的破壞。(2)路基與基層不符合設(shè)計要求,路基回填土的壓實度達不到設(shè)計要求,膨脹性土沒有經(jīng)過改良處理,遇水以后會產(chǎn)生不同程度的膨脹,失水則會產(chǎn)生很大程度的收縮,使得混凝土路面板受到地基的膨脹力作用,對道路裂縫產(chǎn)生不利影響;道路基層處于濕散狀態(tài),無法承受路面?zhèn)鬟f的荷載,使混凝土路面失去支撐而斷裂。(3)根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研可知,該路南半側(cè)破壞程度明顯比北半側(cè)嚴重,原因是南半側(cè)為進入市區(qū)道路,市區(qū)處于大建設(shè)狀態(tài),各種滿載建筑材料的重車往市區(qū)拉物資,出城經(jīng)過的是北半側(cè),這時的車輛基本屬于空車,路面破壞程度較輕。
四、裂縫處理方法
根據(jù)不同的裂縫類型嚴重應(yīng)采取相應(yīng)的處理方法,根據(jù)裂縫的不同寬帶,其處理方法主要有壓注灌漿法、擴縫灌漿法、直接灌漿法、條帶罩面法;脫空、錯臺的處理方法主要有瀝青灌漿施工法和水泥灌漿施工法;當路面板塊被幾條裂縫分割為三塊以上的破碎板,且有沉降影響行車安全,必須將整塊板鑿除,處理好基層后,再澆筑新的混凝土板塊。
五、結(jié)語
路面的破壞是多個復(fù)雜原因共同作用的后果,在對混凝土路面裂縫原因進行調(diào)查分析時需根據(jù)內(nèi)因和外因這兩條主線開展,從各個支線進行分析。預(yù)防這些外因需要注重施工中各個階段的質(zhì)量,層層把關(guān),不能留有質(zhì)量隱患。要加強日常的養(yǎng)護管理工作,及時發(fā)現(xiàn)隱患,及時進行處理,及時用接縫材修補輕微受損處,防止雨水進入基層造成進一步的破壞;加強道路交通管理,嚴格限制超載車輛通行;根據(jù)道路使用的不同情況,進行差異化設(shè)計,重載車輛通行較頻繁的路段應(yīng)提高設(shè)計等級
(作者單位:安徽省·水利部淮委水利科學(xué)研究院 233000)