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2.采用混凝土真空脱水技术
混凝土振捣完毕,用真空脱水技术可将混凝土表面及内部的游离水和空气排出,以降低混凝土的孔隙率和水灰比,增加混凝土的密实度和强度,提高水泥石和骨料的界面结合力,减少混凝土缺陷.适时收光抹面,在混凝土初凝前进行第一次抹面,在终凝前板面无泌水时实施第二次抹面收光。
3.选择适宜的切缝时间实施切缝
施工阶段温度应力大于混凝土抗拉强度时,会发生施工断板,形成温度收缩裂缝。
为了防止施工中的温度收缩裂缝,准确掌握切缝时间很重要,一般以混凝土抗压强度达到5~10MPa为实施的切缝时间。
切缝时间还和水泥的品种、气候温度、湿度有关,施工人员可凭现场施工经验用指甲在混凝土表面刻划,若出现灰白色,指甲有磨损感便可进行切缝。
4.加强混凝土的养护
路面表层防水养护膜的形成,可及时阻止混凝土表层水分蒸发,从而有效防止混凝土路面因高温、干燥产生的初期裂缝。
3.4水泥混凝土路面破损的处理
根据水泥混凝土路面破损状况的调查分析,找出病害产生的原因。
有针对性的采取措施,遏制病害发展势头,使水泥混凝土路面路况尽快得到改善。
3.4.1裂缝及断板的处理及修复
裂缝出现的程度不同,它对混凝土路面的破坏程度是不一样的,轻微的裂缝可能并未引起路面的断板,但随着时间的推移和承受车辆荷载的不断累计,原先轻微的裂缝会发展和扩大,造成很严重的影响,最终产生断板,其修补以灌缝为主。
对裂缝和断板的处理,可根据其损坏程度不同而作不同的处理,一般可分为对轻微裂缝的裂缝修补、断面局部断裂时的局部修补、裂缝处有严重剥落板被分割成3块以上及有错台或断裂块已开始活动时的整板更换等。
1整板更换
整板更换的方法就是首先用破路机(重力式或液压式),将断板严重的板块全部破碎,整块板予以凿除,若基层强度不足或渗水软化以及有路基不均匀沉降时,在处置好基层和路基后,再重新浇筑新的混凝土板或采用混凝土预制板块,最后用填缝料处理修补块的缝隙。
为了保证处理后的板边整齐及不破坏相邻扳块,可采用“全切法”,即沿拟更换板块周边用锯缝机将板全厚切断,其具体工艺为:
A.破路机(重力式或液压式)法
(1)锯缝机沿全厚锯缝;
(2)破路机对整板进行破碎,并清除;
(3)若基层或路基有问题,对其进行处理;
(4)水平钻眼设传力杆或拉杆,对纵向拉杆,钢筋和钻孔问填满结构胶(如国内的YZJ-I型及瑞典的喜得利牌等);
对传力杆,应严格按规范对传力杆进行端部处理,确保传力可靠;
现浇或预制新的混凝土板,并养生至开放交通的强度。
B.采用静态胀裂方法凿除板块
(2)按30cmx30cm的孔间距布置梅花型竖向钻孔;
(3)在孔内装入JC-1型静态破裂剂对板块破碎,并清理;
(4)若基层或路基有问题,对其进行处理;
(5)水平钻眼设传力杆或拉杆,对纵向拉杆,钢筋和钻孔间填满结构胶;
(6)现浇或预制新的混凝土板,并养生至开放交通的强度。
但采用重薪浇筑新的混凝土板时,若采用常规材料修复或更换,则需要较长的养护期,这样将势必影响交通。
3.4.2局部全厚置换
在进行板面局部断裂损坏小块修复时,应视断裂损坏的程度的不同分别进行修补。
1.对于断裂轻微、裂缝有轻微剥落的,但并未贯通,可采用“浅切法”,即先划线放样,按划线范围将混凝土板面锯深4~8cra,凿除其中之混凝土使其成为长方形凹槽,必要时也可在剩余底部板上打眼插入短钢筋头,以增加新旧混凝土板的整体性:
清洗干净后浇筑掺入快凝刹的混凝土并养生,也可采用钢纤维混凝土。
“浅切法”及表面处理法只能从表面处理,防止水渗入路面基层,无法从结构受力上予以根本解决,从目前处理效果来看并不十分理想,从部分“浅切法”处理后又重新开裂可以得到证明。
2.对于轻微断裂、裂缝较宽且有轻微剥落的断板,应按裂缝两侧至少各20cm的宽度放样,按画线范围开凿成深至板厚一半的凹槽,此凹槽应和中线垂直,刷洗干净凹槽,并在其底部裂缝的两侧用冲击钻沿和中线平行方向,间距30~40cm打眼贯穿板厚达基层表面,然后再清干净凹槽及孔眼,在孔眼安设高于保留板面厚度的II字型钢筋,冲击钻头直径采用m30mm规格,II型钢筋采用螺纹钢筋制作,安设后用高标号砂浆填塞孔眼密实,最后用和原路面相同或高一级标号的快凝混凝土浇筑至路面平齐,该方法有时也称“半切法”。
3、对断裂较严重、裂缝已贯通板厚且有一定缝宽的断板,可采用局部全厚修补,即在断裂两侧各数十公分宽度放样画线,用锯路机将板面全厚切开,形成凹槽,必要时对基层做出处理,然后在凹槽边缘两侧板厚中央打洞,深度大于10cm,直径3~4cm,水平间距30~40cm,每个洞应先将其周围湿润,插入一根直径18~20mm、长度20cm的钢筋,然后用快凝砂浆填满捣实,待砂浆硬化后浇筑快凝混凝土至路面齐平,也可用钢纤维混凝土按此方法修补.该方法有时也称“局部全切法”。
3.4.3裂缝修补
对于断裂轻微、裂缝无剥落或剥落轻微、缝宽小于3cm的开裂,可采用灌入粘结剂的方法进行修补。
该方法关键技术为粘结剂的类型和性能,常用的粘结剂有:
(1)聚胺树脂灌缝类;
(2)环氧树脂灌缝科;
(3)聚硫环氧树脂灌缝料;
(4)BL-GROUT高分子粘结剂;
裂缝修补常用的施工方法有:
直接灌入、喷嘴灌入、钻孔灌入、注射器灌入等方法。
例如:
(1)直接灌入法:
适于施工中产生的混凝土收缩裂缝。
在开放交通前,若发现混凝土板块出现裂缝,则可用聚硫环氧树脂灌缝料直接灌注。
(2)喷嘴灌入法:
适于通车路段冬季裂缝修补。
主要操作工艺为:
清缝一埋设灌浆嘴封闭裂缝一配灌浆材料一灌浆一加热增强。
3.4.4接缝类病害的修补
接缝的修补:
接缝是水泥混凝土板块的薄弱部位,填缝料老化要立即更换,否则路表水接缝渗入,侵蚀基层。
填缝料应满足和水泥混凝土板缝具有较好的粘接力,当土伸缩时,填缝料能和混凝土粘接牢固,而不至从混凝土缝壁上拉脱;
具有较拉伸率,能随混凝土扳胀缩而伸缩,而不至被拉断;
耐热及耐嵌入性好,在夏温时,填缝料不发生流淌,砂石杂物不易嵌入,保证混凝土板伸胀不受阻;
具好的低温塑性,在冬季低温时,不发生脆裂,仍具有一定的延伸性;
耐久性好野外恶劣的气候条件下,能在较长时间内保持良好的使用性,不过早发生老化工方便,价格适中。
缩缝施工时,为保证清缝质量,对杂物充填较多的纵缝,必须用切缝机切割其它缝也使用铁钩对杂物和老化的填料进行清理,然后用高压气体吹净。
对加填缝材料,按规定进行熔化,使其具有较好的流动性,加热温度不宜过高或过低时间不宜过长,以避免材料老化或流动性较差。
灌缝应在路面干燥及路面板下积水时进行,保证填料和缝壁粘接牢固,且不被高压水剥离、挤出。
根据填缝质,做好施工交通控制工作,待填缝料冷却后开放交通(一般需30分钟>
。
3.4.5路面板唧泥的处治
唧泥现象的初期可能并未造成断板,但由于随着唧泥长期发展,可能会改变板体的支承条件,并进一步发展为断板,因此不可轻视。
唧泥的处治方法比较有效的是板下封堵灌浆,即对混凝土板下和基层、垫层中的细小孔隙进行灌浆,其主要目的是恢复对路面结构的支承。
灌浆时要施加一定压力,但同时压力又不能过大以免使路面板抬高。
板下封堵灌浆的关键技术是灌浆混合料的选择和配制、灌浆量的估计和灌浆孔的布置。
1.灌浆混合料
灌浆混合料应能渗入细的空隙,同时具有足够的强度和耐久性。
常用材料为粉煤灰水泥混合料并掺入外加剂。
粉煤灰掺水泥是一种能承荷载的高强度耐久混合料,粉煤灰的颗粒级配和球形形状也使它具有填充细小空隙所需要的易流动性。
其常用配比为:
水泥:
粉煤灰:
水=l:
3:
1.5,还可根据需要适量加入外加剂。
2.设备要求
(1)用于混合材料的混合器应能使配制的胶质混合料处于悬浮状态、抗游离稀释。
(2)水泥喷射泵。
水泥喷射泵的作用是给砂浆加压,同时为了在发现板体移动时尽快停止灌浆,应使用回流管以减少板的移动或过度灌浆,采用砂浆回流系统有助于消除砂浆在喷射管内的初凝,砂浆的回流一被切断,管内的砂浆就可回流到泵中。
3.灌浆孔的靠置
钻孔的分布形式应能保证砂浆在一定压力下流到路面下的所有空隙内,孔的布置形式随水泥混凝路面的不同设计类型而变化。
(6)接缝碎裂病害,按碎裂范围和程度可分为3个等级:
①轻微——碎裂仅出现在接缝或裂缝两侧8em范围内,尚未采取临时修补措施:
②中等——裤裂范围大于8cm,部分碎块松动或散失,但不影响安全或危害轮胎;
③严重——影响行车安全或危害轮胎。
2.4表层类病害
(1)水泥混凝土面层的表层损坏,可分为磨损和露骨、纹裂、网裂和起皮、活性集料反应引起的网裂、粗集料冻融裂纹、坑洞等六种病害。
(2)磨损和露骨病害,按磨损或露骨的深度分为2个等级:
①轻微——磨损、露骨深度小于等于3mm;
②严重——磨损、露骨深度大于3mm。
(3)纹裂、网裂和起皮病害,按是否出现起皮和起皮病害的面积,可分为3个等级:
①轻微——板的大部分面积出现纹裂或网裂,但表面状况良好,无起皮;
②中等——板出现起皮,面积小于等于混凝土板面积的10%;
③严重——板出现起皮,面积大于混凝土板面积的10%。
(4)活性集料病害可分为3个等级:
①轻微——板出现网裂,面层可能变色,但未出现起皮和接缝碎裂;
②中等——出现起皮和(或)接缝碎裂,沿裂缝和接缝有白色细屑;
③严重——出现起皮和(或)接缝碎裂的范围发展到影响行车安全或危害轮胎,路表面有大量白色细屑。
(5)集料冻融裂纹病害可分为3个等级:
①轻微——裂纹出现在缝或自由边附近0.3m范围内,缝未发生碎裂;
②中等——裂纹出现在缝或自由边附近,范围大于0.3m,受影响区内缝出现轻微或中等碎裂;
③严重——裂纹影响区内裂缝出现严重碎裂,不少材料散失。
(6)坑洞病害不分轻重程度等级。
(7)修补损坏病害,按修补处再次出现的损坏情况可分为3个等级:
①轻微——轻微破损,或边缘处有轻微碎裂;
②中等——轻微裂缝或车辙、推移,边缘处有中等碎裂和10mm以下错台;
③严重——出现严重裂缝、车辙、推移或错台,需重新进行修补。
3.水泥混凝土路面破损原因及其防治分析
水泥混凝土路面破损的发生,可分为外界因素、设计因素、施工因素以及各种因素互相影响而引起的。
因此,必须充分做好病害统计资料,查明原因,采取针对性治理对策。
3.1水泥混凝土路面断板产生的原因
断板所产生的原因:
大都是由于温度应力和荷载应力超过混凝土的抗拉强度后,混凝土路面板就会产生断裂并发展为断板。
可分为以下几种可能:
(1)在施工期间由于混凝土的初期收缩受到阻碍而产生的拉应力超过了混凝土的抗拉强度而引起的横向裂缝;
(2)由于板块尺寸过大所产生的温度翘曲应力超过了混凝土的抗弯拉强度而引起的横向裂缝;
(3)由于地基的不均匀沉降或地基受侵蚀而使板底出现脱空后,致使应力增加而引起的纵向、横向或角隅
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