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隧道水泥混凝土路面裂缝原因分析及处治研究详细文档

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某新建高速公路的A1号隧道、A3号隧道、B2号隧道水泥混凝土路面在开放交通不到一个月就出现较多纵向裂缝和少量横向裂缝,如果不处理路面板的裂缝,易影响路面的服务能力和使用寿命,最终导致路面的破坏。

裂缝原因调查分析

为了分析水泥混凝土路面的力学响应,找出混凝土路面开裂的原因,需要深入了解路面的施工情况,钻孔取芯是调查路面施工情况比较常用和有效的方法。

路面现场取芯

取芯目的和方法。为了进一步直观地了解隧道水泥混凝土路面使用现状,为路面破坏成因分析提供依据,对典型路段进行现场取芯。取芯机钻头内径为100mm,能取芯样最大长度为150cm,根据隧道的路面结构,能满足芯样取透基层的要求。

现场取芯的主要目的包括了解芯样完整性;了解水泥混凝土板的厚度和强度状况;了解典型病害处混凝土板破坏情况;了解混凝土板下的基层状况。

1.根据取芯目的确定取芯位置,对于破坏板可同时取2个芯,一个取在开裂处观测裂缝状况,另一个取在裂缝附近表面无缝处,取出芯样检测其强度状况。

2.为了查找是否存在切缝时间不及时的原因,在纵向切缝和横向切缝处进行了取芯,看切缝处是否预裂。

3.用取芯机将芯样取出,主要考察芯样完整性、板的状况和基层状况。具体包括面层混凝土质量如何,芯样厚度是否达到要求,基层是否完整等。

取芯结果分析。取透基层的芯样共3个(见图一),将取出的芯样状况与路面板表面状况比较,可得到以下结论:

图一芯样图片

(1)部分发生断裂的水泥混凝土板,板表面质量较差。

(2)基层成型状况与板块断裂与否没有明显的相关性,部分断裂板下的基层完整,而表面无破损板下基层也有松散的情况。

(3)纵向开裂位置取芯结果显示,基层是开裂的。

(4)施工单位没有按设计要求在面层与基层之间设置0.6cm厚热洒改性沥青撒布瓜米石滑动封层。

原因分析

隧道水泥混凝土路面产生裂缝的过程比较复杂。从本项目情况来看,与以下几个环节都有着一定的关系。

存在切缝不及时的现象。切缝施工主要是要把握好切缝的时间。新建横向缩缝锯缝分两次进行,要严格控制第一次锯缝时间,第一次横向缩缝顶部应锯切槽口深度为设计缝深的2 /3,宽度为3mm;第二次锯缝宽度为5mm,深度达到设计深度。切缝时间采用度时积来控制,一般切缝时间的度时积在200℃h,最迟切缝时间不得超过24h。

根据施工记录显示,现场工人施工顺序是先进行横向切缝,然后再进行纵向切缝,但是由于切缝机偏少、切缝作业不连续等原因,大部分横向切缝时间比较及时,而大部分纵向切缝时间比较滞后,为了进一步进行验证,分别在出现纵向开裂的路段纵向切缝处(切缝不及

时)和横向切缝处(切缝及时)进行了取芯,其中纵向切缝处取了4个芯样,结果显示纵向切缝处混凝土板均没有预裂,横向切缝处取芯1个,结果显示横向切缝处混凝土板预裂,由此说明切缝及时会在混凝土板切缝处产生预裂,见图二。

图二横向切缝处芯样(板断开)

下承层存在缺陷。基层、底部基岩存在松散现象,同时基层纵向施工缝与面层纵向裂缝较为吻合,基层状况与原设计情况差异较大,基底渗水严重,加上基层存在开槽排水处理的现象,在车辆荷载的作用下,加速了纵向裂缝的形成。

没按要求设置滑动封层。混凝土板和基层的连接状况不同,会使板内产生的应力状况有所不同,没有按设计要求在面层与基层之间设置0.6cm厚热洒改性沥青撒布瓜米石滑动封层,给隧道水泥混凝土路面留下了质量隐患。

水泥混凝土的养护不到位。混凝土的养护对其早期强度增长和防止收缩裂缝极为重要。目前普遍存在忽视混凝土养生的现象,促使温缩裂缝和干缩裂缝的发育,造成隧道水泥混凝土路面过早出现裂缝。隧道路面混凝土浇筑后,逐渐开始凝结硬化。当空气中相对湿度较小时,混凝土中水分就会不断地被蒸发掉,造成混凝土由表到里逐渐失水,出现干缩裂缝;而水泥水化热引起的温度变化随混凝土的龄期按指数关系增长,一般在3~6天达到最高温度。随着龄期的增长,弹性模量的增高,对混凝土内部降温收缩的约束也愈来愈大,以至产生了很大的拉应力,当混凝土抗拉强度不足以抵抗这种拉应力时,便开始出现温缩裂缝。

干湿变化较大。出现纵向裂缝的路段地下水较为丰富,隧道内干湿变化比较大可能也是加速纵向开裂的原因之一。

处治措施及建议

目前,水泥混凝土路面裂缝修补的主要方式有化学压力灌浆表面处理法、填充密实法等。结合本项目的实际情况,采纳了如下措施及建议:

1.根据合同要求,混凝土的断板块数要求为0,裂缝位置均应整块板进行更换处理。

2.换板时发现A1号隧道水泥混凝土路面返工路段左幅K36+020、A3号隧道左幅K38+445、K38+925、K39+055、K39+190附近基底渗水较多,抽检最大水深达28cm,根据现场渗漏情况,综合分析论证,采用以引为主的方法处理该渗漏水问题,方案具体如下:对于路面基层施工缝有渗漏水部位,沿路面基层施工缝走向,凿开宽150 mm、深200mm的矩形槽;矩形槽底按路面横坡引至隧道低侧的纵向暗沟,槽内埋设φ100HDPE双壁打孔波纹管;HDPE管打孔大小Φ3@30mm,环向范围270度,要求机械打孔及外裹无纺土工布,以防淤塞;在槽中用10mm-20mm的洁净碎石填筑至盲管两边并埋住盲管,上方用无纺布通长覆盖、水泥胶封闭,再用细石混凝土与路面基层面找平。

3.加强对未施工水泥混凝土面层的下承层检查,对不符合要求的基层应返工处理。

4.加强对水泥混凝土路面切缝的管理,加大投入,及时对水泥路面进行纵横向切缝。

5.对下承层工作进行彻底清理,确保施工程质量。

6.督促施工单位完善质量保证体系,落实质量责任制,按照规定要求加强对原材料、实体工程质量的自检工作;严格各工序质量检查,按设计要求在面层与基层之间设置0.6cm厚热洒改性沥青撒布瓜米石滑动封层,对关键工序制定有效的质保措施,严格按批准的施工方案施工。

经过对隧道水泥混凝土路面质量问题进行分析并采取相应的控制措施后,该高速公路隧道水泥混凝土路面没有再发生类似的裂缝现象,说明该控制措施能较好地解决隧道水泥混凝土路面裂缝问题。

水泥混凝土路面裂缝的预防措施

. 水泥混凝土路面裂缝的预防措施随着水泥混凝土路面的使用到中后期容易逐步出现部分破坏,如开裂、断板、沉陷、错台等。水泥混凝土路面的裂缝和胀、缩缝原因是多方面的,但只要我们从原材料、混凝土配合比、施工工艺水平等各个方面上严格把关,采用综合的防治措施,水泥混凝土路面的裂缝与断板是可以有效控制及避免的。笔者在本文中对水泥混疑土路面裂缝和胀缩缝的预防措施进行了探讨。一、水泥混凝土路面破坏的原因 混凝土、温度的应力变化是裂缝和胀、缩缝病害形成的另一种原因。4m*5m1℃左右时,由于板块内温度应力604030℃~℃的气温条件下,地表温度达到板块在夏天的作用,使其发生四角的翘曲,板块发生盆状变形,四周的板块填缝材料被扰动。这样的长期高温天气,昼夜温差的变化,板块也在不断发生变化。在盆状变形状态下重载车通过时发生翘板性跳动,将填缝材料压出,遇雨天进入雨水,会出现混凝土板底部冲刷发生卿浆病害。、在水泥混凝土路面使用期内,嵌缝材料主要受到拉伸和翦切两种作用。嵌缝2 料的拉伸是指水泥混凝土路面板温度下降引起的板收缩而导致了按缝的张开。剪切是指汽车行驶经过接缝时,受荷载板与相邻的未受荷载板的竖向位移差也导致了接缝的张开。当路面和填缝材料发生重度损坏,板下垫层长时间受水的冻融侵害和高速重载的作用,形成一种活水冲刷,由于冲刷的反复作用,将混凝土板下灰土从板缝挪出,即出现卿浆,灰土卿浆后在重载车的反复作用下将粒料磨成泥浆逐渐唧出,板下出现掏空,掏空到一定面积4mx5m的板块出现跳板现象或重载车通过时发生断裂,严重时会影响行车。后、路面表面所出现的裂缝3 主要原因是荷载应力、温度变化致使混凝土自身收缩产生的应力、以及混凝土面 板与基层间强大的摩阻力超过了混凝土面板的抗拉强度而引起的。4、早期表面裂缝与早期断板 早期表面裂缝原因是由于混凝土表面早期过快失水干缩而引起的末完全断裂的表 面性裂缝,大多发生在混凝土路面摊铺成型初期,裂缝规律不很明显。早期断板产生的原因较为复杂,主要发生混凝土路面成型初期,断裂规律比较明显,大多为横向裂缝,一般会贯通板底部。裂缝和胀、缩缝原因是预留胀缝不合理,填缝材料性能较差或收缩缝和切缝后,雨雪水通过缝隙灌入缝内,造成混凝土板底部冲刷发生病害。个别地段由于路基填料土质不均匀,湿度大,膨胀土、冻胀、排水设施不良等造成路基稳定性不足,产生沉陷,路面在受荷载时底部产生过大的弯拉应力,导致混凝土路面破坏。'. . 二、水泥混疑土路面裂缝和胀、缩缝的预防措施 为避免裂缝产生,应严格按设计、施工、验收规范组织精心施工。 、位置缝1)混凝土路面施工缝应尽可能设置于构造物处,当不能避免时,应保证施工1(缝接缝处两侧面板混凝土的振捣密实,并有足够的间隔时间,以形成强度。)当与原有混凝土路面相接时,应采用机械将原路面连接缝处切割整齐,并2(清除表面浮尘及松动石子,用水将连接缝处清洗干净。)水泥混凝土路面为刚性路面,纵横缝应及时填充材料,填料应与板的粘结3( 力强,适应混凝土面板的收缩。如氯丁橡胶、沥青玛蹄脂等。加强养护管理,防止渗水,避免

某隧道洞内水泥混凝土路面施工组织设计

某隧道洞水泥混凝土路面 施工组织设计 一、概况 根据设计文件要求,隧道洞路面采用水泥混凝土刚性路面,路面厚度为26cm水泥混凝土,其中设计弯拉强度不小于5Mpa,混凝土标号不小于25号,路面下设15cm 厚C15素混凝土整平层。 某Ⅰ隧道左线全长829m,路面板数量为6798m2;Ⅰ隧道右线全长820m,路面板数量为6724m2;某Ⅱ隧道左线全长791m,路面板数量为6486m2;Ⅱ隧道右线全长804m,路面板数量为6593m2;某隧道总长3244m,路面总数量26601m2。 二、施工案及施工法 1、隧道路面工序划分 洞路面在隧道衬砌完成后由一端向另一端洞口向施工。。路面砼铺筑分幅分块进行。水泥混凝土路面施工工序包括:路面基层施工与养生;测量放样;模板制作安装;传力杆的制作、安装 ;混凝土生产、运输、摊铺、捣固;路面表面平整(提浆初振平,精平);切缝、刻纹、嵌缝、养生等。 2、C15砼调平层施工: C15砼调平层为15㎝,砼调平层作为路面的持力层,且联接碎与基岩,受力上

起着承上启下的作用,质量好坏直接影响路面的质量。为保证调平层有良好的稳定性,足够的强度和合适的刚度,施工中应注意: ①、C15砼配合比:水泥:细集料:粗集料:水=1:0.64:2.43:3.8,施工时应格按照设计配合比,同时控制好骨料,此为调平层密实度的关键。 ②、调平层必须振捣密实,表面平整,与路面的坡度一致,施工时每5m挂线一处,并时时拉线检查,格控制表面标,保证面层有足够的厚度。 2、路面施工前提条件 ①、路面基层施工完成,经检查,其几尺寸、标高、纵横向坡度等应符合设计及规要求,表面干净,排水通畅,且经过了必要的养生,养生期不得小于7d。 ②、中线、水平控制点布设准确合理,测量放样工作细致到位。基层检查合格后,进行测量放样,按每20m一个中线桩恢复中线,并放出待施工节块的支模边线;标高由边线围明确测放出的水平基准点控制。 ③、砼配合比设计满足设计要求,路面施工案及分项开工报告已报批准,技术交底及岗前培训工作已完成。 ④、模板制作完成,其强度、刚度符合规要求,表面平整度、拼装误差等符合规要求。 ⑤、砼拌和站、砼运输车、摊铺机、振动器及路面切缝机、刻纹机等机械设备性能先进,配套合理,运转正常。 ⑥、水泥、砂、料等砼原材料质量合格,数量满足1.5~2.5倍拟施工段落长度的

公路水泥混凝土路面设计规范

1总则 1.0.1 为适应交通运输发展和公路建设的需要,提高水泥混凝土路面的设计质量和技术水平,保证工程安全可靠、经济合理,制定本规范。 1.0.2 本规范适用于新建和改建公路和水泥混凝土路面设计。1.0.3 水泥混凝土路面设计方案,应根据公路的使用任务、性质和要求,结合当地气侯、水文、土质、材料、施工技术、实践 经验以及环境保护要求等,通过技术经济分析确定。水泥混 凝土路面设计应包括结构组合、材料组成、接缝构造和钢筋 配制等。水泥混凝土路面结构应按规定的安全等级和目标可 靠度,承受预期的荷载作用,并同所处的自然环境相适应, 满足预定的使用性能要求。 1.0.4 水泥混凝土路面设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1 水泥混凝土路面cement concrete pavement 以水泥混凝土做面层(配筋或不配筋)的路面,亦称刚性路面。 2.1.2 普通混凝土路面plain concrete pavement 除接缝区和局部范围外面层内均不配筋的水泥混凝土路面,亦称素混凝土路面。

2.1.3 钢筋混凝土路面jointed reinforced concrete pavement 面层内配置纵、横向钢筋或钢筋网并设接缝的水泥混凝土路面。 2.1.4 连续配筋混凝土路面continuous reinforced concrete pavement 面层内配置纵向连续钢筋和横向钢筋,横向不设缩缝的水泥混凝土路面。 2.1.5 钢纤维混凝土路面steel fiber reinforced concrete pavement 在混凝土面层中掺入钢纤维的水泥混凝土路面。 2.1.6 复合式路面composite pavement 面层由两层不同类型和力学性质的结构层复合而成的路面。 2.1.7 水泥混凝土预制块路面concrete block pavement 面层由水泥混凝土预制块铺砌成的路面。 2.1.8 碾压混凝土roller compected concrete 采用振动碾压成型的水泥混凝土。 2.1.9 贫混凝土lean concrete 水泥用量较低的水泥混凝土。 2.1.10 设计基准期限design reference period 计算路面结构可靠度时,考虑各项基本度量与时间关系所取用的基准时间。 2.1.11 安全等级safety classes

水泥混凝土路面断板、错台原因分析及应对措施

混凝土路面错台机理研究及防治措施 摘要:针对水泥混凝土路面破坏情况,通过分析,提出了路面断板、错台是造成其破坏的主要原因,而断板与错台是由于地基、路基、构造物、垫层、底层、基层、混凝土路面强度、混凝土路面的切缝时间、构造要求等诸多环节处理不当所形成,同时提出了水泥混凝土路面断板、错台的防治措施和处理方法,以提高水泥混凝土路面的质量及使用寿命。 关键词:水泥混凝土路面断板错台原因分析防治措施 1错台原因传统水泥混凝土路面理论认为:水泥混凝土路面错台的原因是水损引起唧泥,进而引起板端脱空,从而导致错台出现。具体的讲,现行水泥混凝土路面理论认为错台主要是由以下原因引起的: 1) 路基基层碾压不密实,强度不足,致使基层在行车荷载作用下发生塑性累积位移; 2) 局部地基不均匀下沉; 3) 相邻板间的传荷能力下降; 4) 水浸入基层,行车荷载使路面板产生泵吸现象,动水将面板与基层间的碎屑抛向后方,把后方的板抬起。 2 错台原因的进一步分析 2.1 错台是由于基层塑性变形引起的通过计算可知,当后轴重为10 t 的汽车荷 载作 用在一块混凝土板(板的尺寸为4 m x 3. 5 m x 0. 24m)的端部(板边)、且不考虑相邻板的共同作用时,基层中的压应力仅为0. 2 MPa竖向位移不超过0.4mm. 基层抗压强度一般较高(5 MPa),在0. 2 MPa的压应力作用下,应力比为0. 04, 根据材料的力学行为一般规律,这种应力水平下的反复加载过程中,材料产生累计塑性位移的可能性几乎不存在。即使考虑超载,基层的应力状态也不足以引起累计塑性位移。另外,由于基层材料一般为脆性材料,塑性变形远远小于其弹性变形。因此从塑性位移角度看,不可能产生毫米级的塑性位移从而导致错台现象。 2. 2 局部地基不均匀下沉局部地基不均匀下沉会导致错台现象,但局部地基不均匀下沉的原因又是什么,是否一定就是该路段施工原因造成的呢?局部地基不均匀下沉能否解释错台为什么只在横缝处出现、这种极富规律的现象呢?显然局部地基不均匀下沉解释错台有些似是而非。 2. 3 相邻板传荷能力下降 如上面的计算,即便只考虑单板受力,荷载引起的弹塑性位移也不足以引起错台, 因此传荷能力下降明显也并非错台的直接原因。 2. 4 水浸入基层 行车荷载使路面板产生泵吸现象,动水将面板与基层问的碎屑抛向后方,把后方的板抬起。这个原因初看上去是对的,但事实上存在许多值得进一步推敲的地方:如果仅仅是一端将板抬起,而另一端不下沉,那末错台时路面板将绝大部分脱空,但事实上错台发生时,脱空仅在板端出现;实际板错台时,板一端向上位移,而另一端向下位移,是整块板的整体运动在板端的表现。面板不脱空、仅考虑板的局部变形

隧道混凝土路面施工

隧道混凝土路面施工 隧道混凝土路面施工技术及监理要点: 一、隧道混凝土路面施工基本要求 1、由于水泥混凝土路面面板的抗折强度要求高,对配合比设计,碎石的强度、级配及洁净度也相应要求较高。 2、隧道路面面板施工过程中,隧道内必须保持良好通风,并设置满足施工需要的照明系统,对路面面板施工进洞的各类施工机械与车辆冲洗干净。 3、隧道水泥路面面板施工选用满足施工要求的配套机械设备施工(如三辊轴机组、振捣机及路面面板切缝机、刻槽机等机械设备),水泥混凝土路面面板宜连续浇筑,形成流水作业。 4、浇筑完成后必须加强养生,在强度未达到设计要求前,不得开放交通。 二、隧道混凝土路面施工工艺 1、基底处理 路面面板施工前对基层进行专项检查,其标高、纵横向坡等均应符合设计及规范要求,对表面冲洗干净、且不积水,保证排水系统良好。 2、模板安装 路面面板施工模板采用强度、刚度足够的新槽钢,模板高度与面板设计厚度一致。模板安装前,按模板支立边线,将基层与模板的接触带整平,然后,沿立模边线将其贴立在基层顶面,对个别不平整处采取

支架措施,并用砂浆填塞;模板之间接头连接紧密;模板侧面每米埋设地锚牢固支撑,保证在浇注砼时能经受振动冲击。模板安装完毕,对立模的平面位置、高程、横坡、相邻板高差、顶面接茬平整度等精确度进行全面检查,合格后方可浇筑混凝土。 3、混凝土运输、摊铺 由于路面水泥混凝土塌落度较小,属于半干性混凝土,塌落度在10~30mm,因此采用自卸车运输。混凝土摊铺前,基层表面清扫干净,并洒水湿润,但不得积水。由专人指挥车辆均匀卸料。布料应与摊铺速度相适应,摊铺厚度根据振实预留高度确定(数据由铺筑砼试验段确定)。 4、混凝土振捣 布料长度大于5m时,开始振捣作业。采用HZP型混凝土路面排式振捣机间歇插入振实,每次移动距离不超过振捣棒有效作用半径的 1.5倍,并不得大于250mm,振捣时间宜为15~30s。匀速缓慢、连续不间断地振捣行进,作业速度应视作业效果确定(以拌和物表面不露粗集料,液化表面不再冒气泡并泛出水泥浆为准)。同时使用2根手持振捣棒,对靠近模板、钢筋位置等排振不易振实部位辅助振捣密实。5、整平 混凝土经振捣机振实后,立即用三辊轴进行提浆和整平。三辊轴滚压整平时,安排专人处理轴前料位的高低情况, 过高时辅以人工铲除,轴下有间隙时,使用混凝土找补。三辊轴整平

水泥混凝土路面裂缝处理措施

水泥混凝土路面裂缝处理措施 水泥混凝土路面因材料、设计、施工及运行管理等方面的原因会导致水泥混凝土路面产生裂缝,一旦产生裂缝需采取相关处理措施。 标签:水泥混凝土路面;裂缝;处理措施 1 概况 水泥混凝土路面具有强度高、承载能力强、稳定性和耐久性好、维护费用低等优点,被广泛运用于各等级道路。但混凝土的抗拉强度低、易开裂等缺点会导致混凝土路面产生裂缝,进而出现断板、错台等病害,使路面逐步碎裂甚至完全丧失使用功能。对水泥混凝土路面裂缝及时采取处理措施,对提高其使用质量、延长使用寿命有非常重要的意义。 常见的水泥混凝土路面裂缝宽度有以下几种:宽度小于0.3mm、宽度大于0.3mm但小于等于3mm及宽度大于3mm,针对不同宽度的裂缝需采取不同的处理措施。 2 裂缝处理措施 宽度小于0.3mm且不再扩展的裂缝属于无害裂缝,不必处理。宽度大于0.3mm的裂缝为有害裂缝,需根据裂缝对水泥混凝土路面的损坏程度,采取相应的处理方法。水泥混凝土路面裂缝处理方法有三种,即裂缝修补、局部修补及整块板更换。 2.1 裂缝修补 无剥落或轻微剥落、宽度大于0.3mm但小于等于3mm的裂缝,采用粘结剂灌浆法进行修补。 2.1.1 灌浆方法及材料:常用灌浆方法有直接灌浆法、喷嘴灌浆法、钻孔灌浆法及注射器灌浆法等。常用灌浆的粘结剂材料有聚胺树脂、聚硫环氧树脂、甲凝及环氧树脂等灌缝料。 2.1.2 裂缝修补工艺。a.直接灌浆法:在开放交通之前,对于水泥混凝土路面产生的收缩裂缝,可采用聚硫环氧树脂材料等直接灌注裂缝,以增强混凝土面板的整体性。b.喷嘴灌浆法:对于已经通车并且在冬季产生裂缝的混凝土路面,可采用喷嘴灌浆法灌注裂缝。具体施工工艺如下:将鸭嘴形喷嘴套在高压风枪上,吹出裂缝中的尘土及杂物,对不能吹出的杂物采用细铅丝小钩进行掏除;然后埋设灌浆嘴并封闭裂缝,根据缝口宽度选取合适的灌浆材料;将配制的灌浆材料倒入灌浆器中,在30min~40min内完成灌缝工作;最后采用红外线灯对已灌裂缝进行加热,温度控制在50℃~60℃。c.钻孔灌浆法:除冬季之外的其他季节,可

水泥混凝土路面的使用现状和发展前景

水泥混凝土路面的使用现状和发展前景 摘要通过对水泥混凝土路面与沥青混凝土路面进行比较,指出水泥混凝土路面在我国的应用优势,介绍道路混凝土的特点、水泥混凝土路面的种类、材料要求和施工工艺,分析国内外公路路面的使用现状,并结合我国国情,对水泥混凝土的发展方向做初步探索。 关键词水泥混凝土;沥青混凝土;特点;现状;发展 以水泥混凝土为主要材料做面层的路面,简称水泥混凝土路面。水泥混凝土路面在我国开始使用时间较早,应用范围很广,高速公路、城市道路、机场跑道、车站码头、乡间道路等处均铺设水泥混凝土路面。我国是水泥生产大国,特别是近年来水泥市场产大于销,形成买方市场,在这种情况下,发展水泥混凝土路面有着良好的经济效益和社会效益。在基础设施建设中,沥青混凝土路面越来越多地使用在交通基础设施中。在人们的传统的观念里,很多人认为沥青路面比水泥路面更经济、更舒适,对水泥混凝土路面产生了怀疑甚至否定,但综合考虑路面的施工养护以及环保因素后,水泥混凝土路面更具有优势和发展前景。 1国内外水泥混凝土路面的发展现状 随着作用于交通基本设施上的荷载越来越大,美国已把国内30%的高速公路建成了水泥混凝土路面;加拿大魁北克省在加拿大水泥混凝土高速公路中约占4%。在欧洲,比利时是使用水泥混凝土路面最多的国家,约50%的高速公路是水泥混凝土路面,绝大多数水泥混凝土路面使用现状达到了设计要求。用水泥混凝土加铺旧路面在比利时也是常用的方法。特别是德国的水泥混凝土路面表现出非常卓越的长期使用性能。在我国的高等级公路中水泥混凝土路面(高速公路和一级公路)约占25%,二级以下公路所占比例约为40%。由于现代公路交通的车流量和荷载进一步增大,渠化程度进一步提高,沥青混凝土路面将面临着严峻的考验,其中很大一部分沥青混凝土路面建成通车后不久,短的几个月,长的也不过3~4年就出现车辙、开裂等破坏,需进行大面积维修或罩面,既影响了交通运输,又造成了极大的经济损失。 2道路水泥混凝土的特点 由于道路水泥混凝土路面所处的使用条件、环境和所承受的外力的特殊性,对道路水泥混凝土的性能也就有特殊的要求。 1)抗折强度高。道路水泥混凝土的破坏是由于弯拉应力引起的。严格来说,用普通混凝土铺筑的路面不能满足道路使用的特点,不利于道路的使用,降低了路面的使用寿命。道路水泥混凝土的要求中引人一个“脆性系数”的指标B,即(28天抗压强度)/(28抗折强度),要求B小于6.5。2)耐磨耗。道路水泥混凝土在使用过程中一般将承受百万次乃至干万次车辆反复荷载的磨耗作用。3)胀缩性小。道路水泥混凝土路面以薄板的形式暴露于大自然中,经受不同季节带来几十度温度变

隧道水泥混凝土路面试验段总结报告

隧道水泥混凝土路面试验段(YK21+280~YK21+470右侧4.1m) 试 验 成 果 报 告 编制: 复核: 批准: 中铁十局二公司南安(金淘)至厦门 高速路泉州段A4标段项目经理部 二O一一年六月九日

路面试验段总结报告 (YK21+280~YK21+470右侧4.1m) (隧道水泥混凝土路面) 一.施工依据 1、水泥混凝土路面施工规范及验收评定标准; 2、福建省南安(金淘)至厦门泉州段高速公路A4标段工程招标文件、 答疑书、设计文件、图纸、会议纪要及相关资料; 3、福建省高速公路隧道施工标准化指南; 4、国家现行公路施工技术安全规则。 二.试验段时间安排 开始时间:2011年6月8日 结束时间:2011年6月9日 三.工程概况 3.1 工程概述 东山隧道采用分离式双洞布置,左线进口里程ZK20+719,出口里程ZK21+562,长843米,隧道左洞进口处在半径为1150米的平曲线上,左洞纵坡均为-1.3%。 3.2 主要技术标准: 设计行车速度:100公里/小时; 单洞建筑界限:净高5米,净宽14.50米(行车道宽3×3.75米,左侧路缘带0.5米,右侧路缘带1.00米,左侧检修道0.75米,右侧检修道1.00米); 隧道中间段照明亮度:4.5cd/m2;

地震动峰值加速度为0.10(Ⅷ度区),按0.20g(Ⅷ度区)设防。 路面设计标准轴载:BZZ-100. 设计活载:公路-Ⅰ级。 3.3主要工程数量 东山隧道水泥混凝土面层施工主要数量为:混凝土面层浇筑抗折强度 5.0Mpa的混凝土为20271㎡,钢筋88.157t。 试验段选取右洞右侧4.1米单幅,桩号YK21+280~470。主要工程量为:混凝土面层浇筑抗折强度5.0Mpa的混凝土779㎡,钢筋3.339t。 四.人员及机械情况 主要机械设备情况一览表

水泥混凝土路面裂缝的预防措施

水泥混凝土路面裂缝的预防措施 随着水泥混凝土路面的使用到中后期容易逐步出现部分破坏,如开裂、断板、沉陷、 错台等。水泥混凝土路面的裂缝和胀、缩缝原因是多方面的,但只要我们从原材料、混凝 土配合比、施工工艺水平等各个方面上严格把关,采用综合的防治措施,水泥混凝土路面 的裂缝与断板是可以有效控制及避免的。笔者在本文中对水泥混疑土路面裂缝和胀缩缝的 预防措施进行了探讨。 一、水泥混凝土路面破坏的原因 1、温度的应力变化是裂缝和胀、缩缝病害形成的另一种原因。4m*5m混凝土板块在夏天30℃~40℃的气温条件下,地表温度达到60℃左右时,由于板块内温度应力 的作用,使其发生四角的翘曲,板块发生盆状变形,四周的板块填缝材料被扰动。这样的 长期高温天气,昼夜温差的变化,板块也在不断发生变化。在盆状变形状态下重载车通过 时发生翘板性跳动,将填缝材料压出,遇雨天进入雨水,会出现混凝土板底部冲刷发生卿 浆病害。 2、在水泥混凝土路面使用期内,嵌缝材料主要受到拉伸和翦切两种作用。嵌缝 料的拉伸是指水泥混凝土路面板温度下降引起的板收缩而导致了按缝的张开。剪切是指汽 车行驶经过接缝时,受荷载板与相邻的未受荷载板的竖向位移差也导致了接缝的张开。当 路面和填缝材料发生重度损坏,板下垫层长时间受水的冻融侵害和高速重载的作用,形成 一种活水冲刷,由于冲刷的反复作用,将混凝土板下灰土从板缝挪出,即出现卿浆,灰土 卿浆后在重载车的反复作用下将粒料磨成泥浆逐渐唧出,板下出现掏空,掏空到一定面积 后4mx5m的板块出现跳板现象或重载车通过时发生断裂,严重时会影响行车。 3、路面表面所出现的裂缝 主要原因是荷载应力、温度变化致使混凝土自身收缩产生的应力、以及混凝土面 板与基层间强大的摩阻力超过了混凝土面板的抗拉强度而引起的。 4、早期表面裂缝与早期断板 早期表面裂缝原因是由于混凝土表面早期过快失水干缩而引起的末完全断裂的表 面性裂缝,大多发生在混凝土路面摊铺成型初期,裂缝规律不很明显。早期断板产生的原 因较为复杂,主要发生混凝土路面成型初期,断裂规律比较明显,大多为横向裂缝,一般 会贯通板底部。裂缝和胀、缩缝原因是预留胀缝不合理,填缝材料性能较差或收缩缝和切 缝后,雨雪水通过缝隙灌入缝内,造成混凝土板底部冲刷发生病害。个别地段由于路基填 料土质不均匀,湿度大,膨胀土、冻胀、排水设施不良等造成路基稳定性不足,产生沉陷, 路面在受荷载时底部产生过大的弯拉应力,导致混凝土路面破坏。

水泥混凝土路面裂缝处理

水泥路面裂缝修补用过大地石料粒径,也容易产生裂缝. 养护不当.混凝土地养护对其早期强度增长和防止收缩裂缝极为重要.因此,一定要加强混凝土地早期养护,在表面收浆后及时予以覆盖和洒水养护.尤其是在炎热地天气或大风天气里,如果不及时覆盖,混凝土表面地游离水分蒸发过快,产生急剧地体积收缩,而此时混凝土早期强度很低,其值不能抵抗这种收缩应力而导致开裂.同时必须保证养护地时间,实际养护天数根据混凝土强度增长情况而定,一般宜为14~21天. 贯穿裂缝成因分析 贯穿裂缝是指水泥混凝土路面板产生贯穿板厚地裂缝,也即断板现象.产生地主要原因有如下几点: 路面厚度设计问题 路面厚度设计地依据是设计年限内地累计当量轴次.笔者认为,实际上不管是按标准车地轴载还是非标准车地轴载,车辆地实际轴载远大于设计轴载.由此得知,设计路面实际承受地当量轴次远远大于作为其设计依据地设计年限内地累计当量轴次.即现阶段新建路面早期开裂破坏情况较多地症结之一是道路在短期内(如1~2年),已达到设计年限内地累计当量轴次. 混凝土抗拉强度地影响 混凝土抗拉强度很低,一般只有混凝土抗压强度地1/17-1/18.混凝土地抗裂性就是指混凝土抵抗干缩变形和温度变形地能力.这些变形所引起地拉应力,如超过了混凝土地极限抗拉强度时,就发生裂缝.也就是说,这些变形量超过了混凝土地极限拉伸应变值时,混凝土就产生裂缝,过大时则引起贯穿裂缝. 基层地影响在路面施工后,由于基层沉降不均匀而导致出现不均匀裂缝,产生断板现象.基层地强度及稳定关系面层地强度和稳定性.基层松铺系数(或基层标高)控制不严而导致地二次补加层,因二次补加层与下层基层无法紧密连接,自身厚度又小,因而极易松散,进而引起路面破坏.地基强度不均匀,路基填料混杂或压实不好,产生不均匀沉降,基层平整度差,导致混凝土面层厚度不匀,离散性大,在行车荷载及温度翘曲应力作用下,使路面应力集中.当应力超过极限强度时,就会在厚度薄弱处产生裂缝. 横向缩缝质量地影响,由于温度和湿度地变化,混凝土会产生体积膨胀和收缩现象,这种变形如受到限制,将会使混凝土内部产生内应力,就有可能产生裂缝.因而水泥混凝土路面上每隔一段距离要设置胀缝或缩缝.切缝施工是混凝土施工中地一个重要环节,切缝质量地好坏直接影响着水泥混凝土路面地质量.如切缝时间掌握不当,切割不及时;切缝深度不符合要求,切缝过浅;切缝未切到头等因素均可引起混凝土路面发生横向贯穿裂缝.

混凝土路面断板处理方案

威宁县通村公路建设工程 水泥混凝土路面断板和开裂的原因分析及处理方案 毕节市融达公路桥梁工程有限责任公司 威宁县通村公路建设工程项目经理部 二0一六年一月十二日

一、中水已完工的混凝土路面概况 我部承建的通村公路工程共计91条线,约721km;其中水泥混凝土路面公路72条,共计517km;已完工混凝土路面25条,共计137km,正在进行混凝土面层施工的8条,共计51km。 已完工的路线中,有部分路线出现不同程度的开裂及断板现象。以迤那镇迤那至果化为例,完工后出现3处断板和多处开裂现象。在发现问题后我部认真排查施工过程的每一个环节,找出导致断板和开裂的原因,在今后的施工过程中采取针对性措施防止断板和开裂现象,并对已经出现断板及开裂的路面提出有效处理方案。 二、可能导致混凝土路面出现断板和开裂的原因 (1)原材料不合格 水泥标号不够、集料中有害物质或含泥量超标或者集料级配不合理、混凝土配合比控制不当。 (2)施工工艺原因 水泥混凝土路面施工过程中工艺控制不当,搅拌时间不够、振捣不密实;在冷却、硬化过程中会因温度差增大混凝土的弯拉应力,导致开裂;施工中工序控制不当(如混凝土间断时未做施工缝处理、切缝不及时、在不利季节施工等)影响混凝土本身抗弯拉强度不足。

基层表面不平整和材料湿度不当。基层表面不平整造 成路面厚度不一致,增加了基层与面层之间的磨阻力,导 致路面薄弱处难以承受拉应力而开裂;基层材料过于干燥,吸收底部混凝土水分,从而降低混凝土抗弯拉强度。 (3)路基不均匀沉降 湿软路基处理不当、填挖交界处压实度不一致、桥涵 和构造物附近压实度不足、路段地质变化处路基处理不当,以上情况均会产生路基不均匀沉降。 (4)路面结构层设计不合理 在通村公路的设计过程中,未做勘查,也未做交通量 调查,路面结构层的设计通常都是根据经验套用标准结构,未作计算分析,导致部分路段的设计不能适用于实际。 (5)其他情况 路面排水不良,超载和超限车增多等原因。 三、我部施工的混凝土路面断板和开裂的原因分析 针对可能导致混凝土路面出现断板和开裂的各项原因,我部逐项排查核实,对拌和站材料进行抽检、查看施工日 志及材料(砼)的出入库时间、对断板开裂处进行钻芯取样。初步查明可能原因如下: (1)项目附近无好的岩层,岩石中的有害物质含量严 重超标,与水泥拌合后会产生不良反应,影响混凝土质量。

高速公路隧道洞内路面 用水泥混凝土路面的优点

高速公路隧道洞内路面为何用水泥混凝土路面 为何全世界几乎所有的公路隧道均优先选用水泥混凝土路面,这是因为在隧道内铺设沥青路面有如下几个“软肋”造成的。 一、施工期间的空气污染 公路隧道路面施工期间的空气污染主要来自以下几个方面: (1)热沥青混合料挥发的气体 (2)摊铺机发动机排放的尾气 (3)运料汽车排放的尾气 (4)施工发电机排放的尾气等 长大公路隧道铺设沥青路面时,在路面施工期间,由于隧道通风设施往往还没有来得及安装,致使整条隧道通风性能较差,即使在隧道口安装鼓风机,但由于隧道洞口尺寸过大,污染空气的排放效果往往比较差。没有好的通风条件,热拌沥青混凝土施工时产生的浓烟很难迅速排除,这不仅会严重影响施工人员的身体健康,还会直接影响隧道路面的施工质量。而且,由于浓烟在隧道内积聚,造成隧道内局部含氧量过低,对施工机械也会产生不良影响,湖北某隧道在摊铺沥青路面时,就出现沥青摊铺机发动机由于缺氧而停机的现象。因此,从施工角度考虑,长大公路隧道应避免铺设沥青混凝土路面,而应以水泥混凝土路面为主要结构型式。 采用水泥混凝土路面时,隧道内只有上述(2)、(3)两项污染,而没有热沥青混合料挥发的有毒气体。如使用三棍轴机组或小型机具施工,将施工发电机置于洞外,则隧道内仅有运料车尾气一项污染源,这可以在很大程度上保证隧道路面的清洁施工和人员健康。 二、运营期间的水破坏 公路隧道路面内的水主要来自4个方面: (1)拱顶、拱壁的渗水和滴、漏水 (2)沿道路纵坡流入的雨水 (3)上涌的地下水或泉水 (4)空气中凝聚的水分 由于上述因素的影响,隧道内路面经常处于潮湿状态,另外,沥青路面的水稳定性较差,易产生局部水损害和基础唧泥等,直接影响路面的使用性能和耐久性,因此,为提高路面在潮湿环境下的耐久性,建议在隧道内摊铺水稳定性好的水泥混凝土路面。

水泥混凝土路面破损处理分析

7 水泥混凝土路面破损处理 7.1 裂缝维修 7.1.1 对宽度小于3mm的轻微裂缝,可采取扩缝灌浆。 1 顺着裂缝扩宽成1.5~2.0cm的沟槽,槽深可根据裂缝深度确定,最大深度不得超过2/3板厚。 2 清除混凝土碎屑,吹净灰层后,填入粒径0.3~0.6cm清洁石屑。 3 根据选用的灌缝材料,混合均匀后,灌入扩缝内。 4 灌缝材料固化后,达到通车强度,即可开放交通。 7.1.2 对贯穿全厚的大于3mm小于15mm的中等裂缝,可采取条带罩面进行补缝。 1 在裂缝两侧切缝时,且距裂缝距离不小于15cm. 2 凿除两横缝内混凝土的深度以7cm为宜。 3 每隔50cm打一对钯钉孔,钯钉孔的大小应略大于钯钉直径2~4mm。并在二钯钉孔之间打一对与钯钉孔直径相一致的钯钉槽。 4 钯钉宜采用?16螺纹钢筋,使用前应予以除锈。钯钉长度不小于20 cm,弯钩长度为7cm。 5 钯钉孔必须填满砂浆,方可将钯钉插入孔内安装。 6 切割的缝内壁应凿毛,并清除松动的混凝土碎块及表面尘土、裸石。 7 浇筑混凝土应及时振捣密实、抹平,并喷洒养护剂。 8 修补块面板两侧,应加深缩缝,并灌注料。 7.1.3对宽度大于15mm的严重裂缝可采用全深度补块。全深度补块分集料嵌锁法、刨挖法、设置传力杆法。 1 集料嵌锁法 1)在修补的混凝土路面位置上,平行于缩缝划线,沿划线位置进行全深度切割。在保留板块边部,沿内侧4cm位置,锯5cm深的缝。 2)破碎、清除旧混凝土过程中不得伤及基层、相邻面板和路肩。若破碎除的旧混凝土面积当天完不成混凝土浇筑时,其补块位置应作临时补块。 3)全深锯口和半深锯口之间的4cm宽条混凝土垂直面应凿成毛面。 4)处理基层时,基层强度符合规范要求,应整平基层;基层强度低于规范要求,应予以补强,并严格整平;若基层全部损坏或松软,应按原设计基层材料重新作基层,其技术要求应符合现行《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034)的规定。 5)混凝土的配合比应根据设计弯拉强度、耐久性、耐磨性、和

沥青路面及水泥混凝土路面拆除恢复工程施工方案

沥青路面及水泥混凝土路面拆除恢复工程施工方案 一、概述 根据工程图纸说明,本标段拆除恢复工程主要为现状路面拆除及恢复。拆除路面结构为沥青混凝土路面、水泥混凝土路面,路面恢复按原有路标准恢复,回填土密实度按照当年筑路标准施工。 二、拆除路面 本标段拆除项目包括路面拆除,其中路面拆除主要采用不会损坏地下设施的方法,在拆除线上用平直的锯切,以便在拆除后形成整齐的断口。混凝土或基层被切割到剩下5cm 时,用破碎锤锤打碎其余部分。当切割位置与原有施工缝或伸缩缝重合或在距其1m范围内时,就近拆除到原接缝处。 三、沥青混凝土路面恢复 沥青混凝土路面层是在验收合格的基层上,热拌热铺并碾压成型的一种结构层。 1、材料 沥青:应为均质材料,无水,每批运到现场必须有生产厂家出场合格证和试验报告,再由我经理部实验室抽样质检。 碎石:要求规格坚固、耐久,全部材料干燥、清洁、无杂质、级配良好,压碎值<20%,以满足规范要求为准。 砂:质地坚硬、清洁、干燥、无风化、无杂质、有适当的级配,含泥量<3%。 矿粉:采用碱性的石粉或干排粉煤灰,不含杂质、团粒。 2、施工准备 (1)施工测量:对于工作面提前进行高程、横坡测量,按设计给定的面层高程、厚度、横坡等指标作出测量成果,并请监理工程师确认。 (2)拟定施工质量控制措施:根据测量成果钉桩挂基准线,每10米钉一个桩,事先确定不同横坡段及渐变段,小弯道及超高部位每5米钉一个桩。 (3)工作面清理:在对路肩和中央隔离带破损混凝土方砖处理完毕后,开始工作面的清理,方法是人工,扫帚,方锨配合水车,达到工作面干净无杂物的要求。 (4)封闭交通:工作面清理完毕后必须断绝交通,除运料车辆外,完全封闭。然后组织专门人员对需做局部处理的地方进行处理。 3、路面施工 (1)石灰粉煤灰稳定土底基层 石灰粉煤灰砂砾采用厂拌,汽车回运、摊铺、碾压施工的方法。施工时石灰粉煤灰砂

高速公路长大隧道路面类型选择分析及建议

关于隧道路面类型选用分析 作者:rblfluo 2016/11/14 公路路面的技术状况、行车性能直接关系到隧道交通安全。由于公路隧道洞内空间狭窄,通风困难,视线差、汽车尾气污染,隧道内路面维修较洞外困难,往往容易造成交通阻断,相对更容易引发交通事故,影响整条公路的正常通行。因此,对隧道内的路面要求不仅有良好的平整度、抗滑性、低噪音,而且要有长期的稳定性和耐久性,并且要便于维护。这是对隧道路面功能的要求,也是我们努力的方向。 长期以来,国内外研究人员从提高隧道路面的行车安全性目的出发,在路面的耐久性、抗滑性、排水机理,以及施工工艺、维修技术等方面展开大量研究,取得很多研究成果。国内外目前对隧道采用水泥混凝土路面还是采用沥青混凝土路面存在两种不同的观点。事实上,这两种路面在隧道中使用仍然各有优缺点,有不同的适应条件和使用范围。就我国来讲,水泥混凝土路面还是占绝大多数,接近90%。 一、水泥混凝土路面 水泥混凝土路面属于刚性路面,其特点是整体刚度大、路面板强度高,水泥混凝土相对沥青路面黑色路面属于“白色路面”,在隧道内照度高,同时水泥混凝土路面使用寿命长,现行水泥混凝土路面设计年限一般为30年,属于“长寿命路面”。 水泥混凝土路面在实际使用过程,考虑道路使用环境条件、超载等不利因素影响,正常情况下一般可以达到十年左右不用大修。维护间隔时间长,因而养护费用少。 然而,根据国内外近些年大量调查和研究表明,对行车速度较快的公路特别是高速公路隧道,采用水泥混凝土路面存在行车安全性问题,导致容易产生交通事故,主要表现为以下几点不足: (1)行车视觉亮度差异。高速公路隧道外道路路面一般采用沥青混合料

水泥混凝土路面产生裂缝的原因及处理办法

水泥混凝土路面产生裂缝的原因及处理办法 水泥混凝土路面是公路中常用的一种路面类型,其特点是在养护良好的条件下,使用年限比其他路面长。而其裂缝则是水泥混凝土路面的一大病害,会对行车造成很大影响。 一、水泥混凝土路面裂缝的产生的原因 1.基层标高失控,造成路面厚度不一致,过薄或厚薄交界处将成为薄弱断面,在混凝土收缩时,难以承受拉应力而开裂。 2.重复荷载应力、翘曲应力及收缩应力等综合作用,使水泥混凝土路面产生裂缝。 3.混凝土混合料搅拌不足或过分,振捣不密实,形成混凝土强度不足或粗细骨料离析分层,易导致早期开裂。混凝土在拌和时,由于水化热产生较大的内外温差,其产生的温度应力大于混凝土本身的强度时就会产生裂缝。 4.施工操作不当,养生不好,也是导致水泥混凝土路面产生裂缝的原因之一。 5.砂、石子含泥量大,有机质含量超标,表面粉尘较多以及级配不好,必然会造成水泥与骨料的界面粘结不良,从而形成开裂。 6.水泥质量差, 不稳定;粗细骨料质量差,也会导致水泥混凝土路面产生不同程度的裂缝。 二、针对路面产生的裂缝采用的处理办法 1.直接灌浆法:适用于非扩展性收缩裂缝。①将缝内清理干净;②缝内及路面采用涂刷方法铺一层聚氨脂底胶层,厚0.3±0.1mm,底胶用量0.15g/㎡;③准备好灌浆材料,灌入缝内,固化后通车。

2.压注灌浆法:对于宽度在0.5mm以下的非扩展性表面裂缝,可采用压注灌浆法。适用于通车路段冬季修补裂缝。 3.全深度补块法:适用于裂缝宽度大于15mm、错台大于12mm的严重裂缝,混凝土补块可以恢复裂缝传递板块间荷载的能力,并最大限度地减少垂直变形。 4.混凝土的极限拉伸值随着抗压强度的提高而有所提高,因此提高混凝土的抗压强度可提高其抗裂性能。目前水泥混凝土路面多采用C30C35较高强度等级的混凝土。 5.控制混凝土骨料的最大粒径,采用最大粒径较小的骨料配制混凝土时,可以提高混凝土的极限拉伸值。

水泥混凝土路面与基层接触状况的探讨

水泥混凝土路面与基层接触状况的探讨 发表时间:2018-01-10T11:11:46.673Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第23期作者:吴仕验钟九发 [导读] 主要影响因素包括面板施工中的材料混合比,行车载荷和温度以及基层。 浙江交工集团股份有限公司浙江杭州 310051 摘要:现在使用基层材料的强度越来越高。事实上接触条件对路面的破坏有重要的影响。水泥混凝土路面与基层之间的接触状况不仅影响接缝的间距和接缝的宽度,还影响混凝土路面的早期开裂。本文分析了小组基层面的制约因素,为水泥混凝土路面设计提供参考。 关键词:水泥混凝土路面;路面基层; 1.面层与基层接触界面影响因素 主要影响因素包括面板施工中的材料混合比,行车载荷和温度以及基层。表层与草根层面界面的影响是复杂多样的。水泥混凝土的水泥混凝土配合比及的浆状物的比率比,基层建设的密度,会影响混凝土砂浆渗透至基层,影响密度程度的界面的形成。面板在负载作用下,面板和基层承受负荷,界面形成弯曲盆地,并且由于雨水侵蚀而导致板的边缘,在交通负载反复作用下可能会导致面板的空心温度变化是影响面板与基座接触的主要因素,这是由于混凝土材料的不可塑性,当体积变化明显的时候发生温度变化,道路会产生膨胀和收缩变形。由翘曲变形引起的温差,导致面板翘曲和拱形;季节性温度由板材膨胀和收缩引起的变形。导致面板在基层上滑动,并且基层在面板上产生约束剪应力。 1.1表面和基底界面的力学性能分析 水泥混凝土表面和基层之间的界面是薄层非常复杂的结构,或称为过渡区的结构。这正是结构中最弱的界面层。这是因为不良混凝土基面的界面粗糙,当表面层浇铸在这样的基层上时,水泥浆可以渗透到基体中孔深度的渗透深度取决于稀土混凝土基体的最大粒径和孔隙度,这种现象对于多孔贫混凝土基体来说更为显着。渗透的水泥浆和水泥石的形成与基层不同,在车辆载荷和环境因素的作用下容易损坏,从而影响路面的应力和可靠性。作为弱界面层,其机械性能主要在剪切强度。 2层问处理的工程意义 2.1完全滑动接触界面,基层在水泥混凝土路面板面板约束较小,面板产生水平拉伸变形的基层损伤小;并且完全连续的接触界面,对面板的基层约束,面板产生横向伸缩变形草根损伤也很大。 2.2由于温差的作用,路面混凝土板在水平方向的伸缩变形,而这种变形在垂直方向的分布不均匀。在浇筑的早期阶段,由于基层强度不足,路面砧板由于变形而导致板的早期开裂。此时希望混凝土板与基层之间的界面完全滑动。 2.3水泥混凝土路面接合面较弱,在交通负荷和温度胁迫下,易发生各种问题,由于季节温度变化的作用,路面宽度。此时需要对面板的基层限制不能太强,也不能太弱,也就是界面预计会在滑动和连续(暂时称为半滑动或半连续)之间滑动状态,使缝宽不会太大。 2.4在水泥混凝土路面附近的桥梁和结构等附近,需要将板材扩大到较小,以消除结构的破坏。此时,接触界面需要完全连续。 3层间处理的工程作用 3.1层间处理除了优化水泥混凝土路面面板的工作状态外,对基层的保护作用也是显而易见的,一是可以减少混凝土面板在温度场作用下产生水平变形对基层的拉伸裂缝,二是在混凝土面板产生裂缝等病害后,可以防止雨水对基层的冲刷等。 3.2层间处理的方式;目前路面工程项目改建中,主要有在原有路面上铺筑混凝土板,可以将混凝土面板与基层层问处理成下述的几种状况。 3.2.1在完好无损的表处上直接铺筑混凝土板,层间接触为完全滑动,可以有效消除混凝土的初期开裂。而在表现为局部剥落、龟裂等病害的表处上,可以浇洒透层油,将层间处理成半连续或半滑动状态。 3.2.2在桥头及结构物附近,在半刚性基层上直接铺筑混凝土板,将层间接触处理成完全连续状态。 3.2.3在接缝中,通过油层或浇注密封层,混凝土板和基层之间的半连续或半滑动状态处理,以防止过多的接头拉伸。 3.2.4在高温季节施工中,应在混凝土面板及其基础之间提供“薄层”。这种“弱层”可以设置为密封层或沥青表面层,混凝土面板和底座的接触情况变为完全滑动的状态。 4 层间粘结状态对路面寿命的影响? 4.1目前路面设计规范设计的挠度值为控制指标,底部弯曲应力要检查,设计弯沉以路表容许弯沉值作为整体强度的设计控制指标。可以看出,在完全连续的情况下,路面结构的路面偏转和寿命最大化,最小值发生在不同层间接触状态下的完全平滑状态。当层完全光滑时,弯沉增加值很大,造成疲劳寿命次数大为降低,将使道路使用寿命缩短近10倍。对于中间层的连续段,路表弯沉和疲劳寿命比完全连续时略有减少,表明层间连续状态的改善将提高道路的使用寿命。界面粘结状态对路面结构的寿命有很大的影响。三个结构层的寿命是完全连续和完全光滑的10倍至1000倍。中间层平滑,层间接触是部分连续状态。路面的寿命将大大提高,并且从部分连续和连续状态的路面寿命还是有一定的差距的。 4.2分析两层混凝土层之间没有混凝土层水泥混凝土路面的接触,由于浇注板,将基层的水泥浆部分浸入一定范围内,随后冷凝,硬化,导致面板和粘合剂状态之间的粘合性,界面是非常复杂的弱强度层,其弹性模量,泊松比和强度不同于表层和相应的基层指标。随着时间的推移,基层和表层的强度以不同的速度增加,凝结硬化过程中表层混凝土的收缩变形和周期性温度变形不同,表层与基层不同将不可避免地导致路面结构沿着表面开裂薄层的一体化开裂。表面层和基层彼此分离,并且分离界面处于非平滑的不均匀状态,当然,隔离层也可以用于切断两者之间的作用以形成新的作用,面板和基板界面的强力限制为弱极限,目前的接口处理方法正在研究中。 5 参数的物理意义 (1)混凝土刚刚浇铸后,混凝土的强度不足。当温度变化时,混凝土会产生伸缩变形。过度的粘结力将导致板的早期开裂。为了防止开裂,在施工过程中,采用夹层防摩技术措施。如:塑料膜隔离法,涂油等。面板与基层之间的界面从强到弱,即键合系数fn减小,但在桥头或构造物附近,则要求面板与基层界面的粘结力大,以消除温度应力结构的损坏。 (2)混凝土板在重复作用下的周期性温差,使板坯与基层之间的界面受伤,工作条件如加载过程的第二阶段。季节性温度变化导致板

水泥混凝土路面常见损坏类型及产生原因分析

TECHNOLOGY TREND 新的公路技术状况评定标准将水泥混凝土常见路面损坏分类:1断板 断板就是破碎板,是较为严重的一种损坏形式,通常是在重载作用下裂缝进一步发展的结果。在荷载的作用下,破碎板会进一步破碎直至完全失去整体性。 1.1早期断板 早期断板是指路面在完成施工浇筑成型后,24小时内发生板快断裂。这种断板一般是由于前期养护不充分造成的,特别是夏天炎热的施工季节。早期断板的另一个原因是切缝较晚。 1.2后期断板 引起后期断板成因归纳有以下原因。基底施工不合格、过早通车加载、因温度造成断裂、混凝土配合比不合理、混凝土的运输与浇注、外加剂使用不当、切缝及附件埋设不当。 1.3防止断板产生的措施 对于路基铺筑时层层严格要求,密实度要求100%合格,弯沉达到设计要求。 基层施工应严格控制标高,平整度,横坡度及厚度,满足强度的要求,基层与路面施工间隔不宜过长。 水泥混凝土所用材料都经过严格挑选,从检验合格的厂家进料,各项指标达到规定要求。混凝土配合比就进场材料批量做相应验证试验,以提高混泥土的拌和质量,尽量避免人为因素对混泥土质量的影响。 2 裂缝 2.1纵向裂缝 纵向裂缝是指跟路线走向平行或基本平行的裂缝。纵向裂缝通常大多出现在高填方、半填半挖路段,填挖交界以及软土地基路段,主要是由于路基横向不均沉降或板下的不均匀支撑造成的,特别是当路堤从局部洼地通过时,如果路堤两侧没有有效排水设施,路堤两侧就会产生积水,积水除向地基渗透外,还能渗入路堤下部。 2.2横向裂缝 横向裂缝是指垂直于路线方向的有规则的裂缝。交叉裂缝是指两条或两条以上相互交叉的裂缝称为交叉裂缝。路面横、斜向裂缝通常发生在:1 )填挖相交断面;2)新老路基交接处;3)土基密度不同部位;4 )桥涵通道等构造物和路基相接处;5)软弱地基。2.3路面裂缝产生的原因 1)混凝土路面浇筑后,养护不及时,没有及时覆盖草包,导致水分迅速散发,在炎热或大风天气,体积急剧的收缩,导致开裂。2)施工时混凝土混合料或基层材料拌和不充分,以致减弱基层强度或路面强度,造成板体裂缝。3)混凝土路面锯缝不及时,由于温缩和干缩发生断裂。混凝土浇筑时气温越高、基层表面越粗糙越容易断裂。 3板角断裂 板角断裂指在水泥混凝土的板角被与纵横接缝相交且交点距离等于或小于板边长度一半的裂缝从板体断开。 板角断裂需和斜向裂缝区分开来,主要看裂缝与纵横缝交点的距离是否小于板边的长度的一半。板角是水泥路面较薄弱的部位。由于施工的原因,板角相对于其他部位来说强度稍低,但却处于不利的受力位 置,因此在重载反复作用及温度和湿度翘曲应力作用下,再加上地基软弱、唧泥和传荷能力差等因素,就会出现板角断裂损坏。 4错台 错台指水泥混凝土路面板的纵向或横向接缝两边板块出现大于5mm 的高差。在唧泥发生和发展的过程中,带有基层被冲蚀材料的高压水把这些材料冲积在近进板的脱空区域内,使该板升高,而驶离板由于板下基层材料被冲蚀而下沉,由此产生错台。此外,在施工时胀缝的填缝板未予牢固固定,在振捣时被振歪或使缝壁倾壁倾斜,或接缝的上部填缝料同下部接缝板未能对齐,两板在伸胀挤压过程中也会导致错台。错台是水泥路面最为常见的损坏之一,也是造成水泥路面行驶舒适性下降的主要原因之一。 5唧泥 唧泥指水泥板块在车辆驶过后,接缝处有基层泥浆涌出。唧泥的明显标志是接缝附近的路面表面有污渍或基层材料沉积物。 唧泥通常是由于板下基层材料受到有压水的冲蚀,泥浆在荷载作用下随之从接缝或裂缝中唧出,唧泥的出现是由于接缝填封的失效而引起水的下渗,板底面与基层顶面的脱空,基层材料不耐冲刷和重载的反复作用引起的。唧泥会使板边缘的基础部分失去支撑能力,在轮载重复作用下最缝将导致板的断裂。 6边角剥落 边角剥落指沿接缝方向的板边出现裂缝、破碎或脱落现象,裂缝面一般垂直贯穿板厚,而是与板面成一定角度。 边角剥落是由于接缝内进入坚硬材料而妨碍了板的膨胀变形,接缝处混凝土强度不足,传荷设施(传力杆)设计或设置不当(未正确定位,锈蚀等),接缝施工质量差,重载反复作用等造成的。 7接缝料损坏 1)填缝料损坏。填缝料损坏是指接缝内无填料,填料破损及接缝内混杂砂石等不正常现象。填缝料损坏的主要原因有:填缝料本身质量不合格,填缝料在长期外界环境作用下老化,脆裂,或由于混凝土路面板受热膨胀,挤压胀缝,致使填缝料被挤出,不能正常复原等。 2)接缝碎裂。接缝碎裂是指水泥混凝土路面板接缝两侧各60cm 左右宽度内倾斜的剪切挤碎现象。接缝碎裂主要是指由于填缝料损坏,泥、砂等杂物侵入胀缝,导致路面板再次膨胀时受阻,或雨水渗入基层和垫层,使基层强度降低,从而导致路面接缝处的变形和破损。 8坑洞 板面出现有效直径大于30mm 、深度大于10mm 的局部坑洞。施工质量差或浇筑的混凝土砂石材料含泥量过大,夹带朽木、纸张、泥块等杂物,以及行驶的某些车辆、机械的金属硬轮对路面产生撞击都可能造成坑沿的产生。 9拱起 拱起损坏指横缝两侧的板体发生明显抬高。这是由于板收缩时缝隙张开,填缝料失效,坚硬碎屑等不可压缩的材料塞满缝,使板在膨胀时不可能恢复原位,产生较大的热压应力,从而出现纵向压曲失稳。 拱起和沉陷。拱起是指横缝两侧的混凝土路面板板体发生明显抬高的现象,相反,沉陷则是指横缝两侧的混凝土路面板板体发生明显下沉的现象。 水泥混凝土路面常见损坏类型及产生原因分析 刘志友李新春 (上蔡县公路管理局,河南上蔡 463800) [摘要]本文通过笔者在多年工程实践中的总结,针对水泥混凝土路面常见的损坏类型进行分析,总结了水泥混凝土路面损坏类型产生的 原因,并提出了预防的措施。 [关键词]混凝土路面;损坏类型;产生原因;处治方法工程技术 195

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