城市水泥混凝土路面接缝损坏类病害的分析及维修养护探讨.doc

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城市水泥混凝土路面接缝损坏类病害的分析及维修养护探讨
摘 要：本文通过对城市道路中水泥混凝土路面出现的接缝损坏类病害的成因分析，探讨此类病害的维修方法和日常养护措施。
关键词：普通混凝土路面；缩缝；胀缝；填缝料；拱起
上世纪90年代末期至本世纪初，XX市城市道路新建及改造施工中部分道路采用了普通混凝土路面，其中由我单位负责管养的约25.34公里长，总面积约50.39万平方米。经过10年左右的通行使用，水泥混凝土路面的病害在部分路段比较严重，尤其是接缝损坏类病害特别突出，严重影响道路使用功能，消耗了大量的人力财力进行维修。
1 水泥混凝土路面接缝损坏类病害的分类及成因分析
1.1 水泥混凝土路面接缝损坏类病害的分类
水泥混凝土路面接缝损坏类病害分为接缝碎裂、填缝料损坏、接缝处拱起、接缝张开、错台、唧泥等，本文主要分析表现突出的前三种病害。
1.1.1接缝碎裂：水泥混凝土路面板接缝两侧倾斜的剪切挤碎现象称为接缝碎裂。混凝土路面常见的接缝分纵缝和横缝。横缝又分为胀缝（真缝）和缩缝（假缝）两种。在我市水泥混凝土路面接缝损坏病害比较常见的是横缝碎裂。
1.1.2填缝料损坏：接缝内无填料，填料破损，缝内混杂砂石称为填缝料损坏。笔者认为该病害是引发接缝损坏类病害的主要原因。
1.1.3接缝处拱起：是指路面横缝两侧的板体在气温较高时发生明显抬高的现象。目前我们管养过程中发现的接缝拱起处一般伴有接缝碎裂病害出现。
1.2水泥混凝土路面接缝损坏类病害的成因分析
1.2.1填缝料损坏主要是由于填料脆裂、老化、挤出与板边脱离造成，填缝料质量较差的，短时间内就会发生填缝料损坏现象。
1.2.2接缝碎裂主要原因是由于胀缝的宽度随气温而变化，当气温上升时缝中的的填缝料被挤出；当气温下降时性能较差的填缝料不能恢复，使缝中形成空隙，因而泥沙、石屑等杂物侵入，成为板块伸胀时的障碍。挤入的硬物将引起板边胀裂，雨雪水便能沿此空隙渗入，损坏基层和垫层，造成路面接缝处的变形和破损。缩缝的变化较小，但经过若干次冻缩，能把假缝折断成真缝。加之填缝料的老化，也会造成像胀缝一样的后患。
1.2.3接缝处拱起产生的原因主要是是胀缝设置不当或接缝内被杂物阻塞，在高温作用下板体受热伸长时空间不足，导致应力集中，引起路面横缝两侧的板体发生明显抬高。
1.2.4此外，半刚性基层上未作做滑动封层，施工时胀缝制作不规范也能在高温下使应力集中，导致拱起，而施工缝处隔天施工的首盘混凝土强度往往达不到设计标准，最易在温胀应力集中时首先发生接缝碎裂。
2 水泥混凝土路面接缝损坏类病害的修复
2.1接缝碎裂处的维修方法：接缝碎裂处基本都发生在横缝两侧大约2米之内，由于应力集中，水泥混凝土均被压碎，并伴随拱起，一般修复时需进行全深度混凝土补块。修复的步骤一般为：①放样、锯切混凝土板，一般宽度为整板宽度，长度在破损碎裂处错后30厘米以上，并用专用水泥混凝土切割锯全深度切割。②混凝土块去除，在去除混凝土块的过程中要特别谨慎小心，尽量不要使混凝土与其他材料混在一起，不要伤及地基、相邻路面。③基层准备，去除混凝土后，把所有混杂或松散的基层材料去掉。如果基层有变形损坏要进行修复。在摊铺混凝土之前基层要适当洒水。④传力杆安设，横向施工缝传力杆直径为25㎜，长度为45㎝，嵌入相邻保留板内达22㎝深，传力杆间距为30㎝，为保证传力杆牢牢地固定在规定位置，先将环氧砂浆填入孔的后部，然后插入传力杆，摊铺混凝土前将光面传力杆的伸出端要涂少许润滑油。⑤混凝土摊铺振捣整平，完全按照水泥混凝土路面施工技术规范进行操作施工。并做好断交养生，保证湿润。⑥接缝，新板与保留板之间需放置橡胶泡沫板，并做好填缝。⑦交通放行，在10至15天混凝土板达到设计强度70%至80%间，拆除围挡，放行车辆。
2.2接缝处拱起处的维修：若横缝的两块相邻板拱起，但没有发生碎裂破损，可以将附近几道缩缝或胀缝等横缝进行清理，将缝内杂物用钩子清除，释放应力，一般即可恢复。如果达不到效果，可以用大切缝机将拱起部位两侧各切一道预留缝，并在缝内灌好填缝料。若相邻板拱起并发生碎裂，则按照接缝碎裂处的维修方法修复。
2.3填缝料损坏的修复办法：①清除旧填缝料，用小钩子将缝内杂物全部清除，由于缩缝使用几年后都变为真缝，所以一定要清除彻底，用皮老虎或空气压缩机产生的气流清除干净。②用稀释沥青涂刷缝壁。③在缝的两侧路面各撒一层石粉或石灰水，防止填缝材料污染路面。④缝的下部可填25至30毫米的橡胶背衬嵌条。⑤用配置好的填缝材料进行填缝，缝的顶部须留有5毫米的膨胀空间。
⑥待填缝料固化或凝固后2至6小时后可放行交通。
2.4填缝料的选择，填缝材料应具有与混凝土板壁粘结牢固、回弹性好、不溶于水、不渗水，高温时不挤出、不流淌、抗嵌入能力强、耐老化龟裂，负温拉伸量大，低温时不脆裂、耐久性好等性能。填缝料有常温施工式和加热施工式两种，常温施工式填缝料主要有聚(氨)酯、硅树脂类，氯丁橡胶、沥青橡胶类等。加热施工式填缝料主要有沥青马蹄脂类、聚氯乙烯胶泥类、改性沥青类等。维修工程中应优先使用树脂类、橡胶类或改性沥青类填缝材料，并宜在填缝料中加入耐老化剂。
3 水泥混凝土路面接缝损坏类病害的日常养护
水泥混凝土路面接缝损坏类病害产生原因，部分原因是在施工时半刚性基层上未作做滑动封层，施工时胀缝设置不合理或施工制作不规范等因素导致，但最主要的原因还是填缝料损坏，导致后续产生的接缝碎裂、接缝处拱起、唧泥等病害。因此作为道路维修养护单位，首先要高度重视水泥混凝土路面填缝料的管养，及时对老化和缺失的缝隙更换和修补填缝料，并按照道路养护规范的要求，每隔2至3年对水泥混凝土路面填缝料定期更换维修，做好早期的预防性养护。
4 结束语
4.1最近两年，我单位按照维修工艺，对市区部分水泥混凝土路面进行了填缝料更换维修，通过维修，在次年即取得良好效果，接缝损坏类病害大为减少或没有发生。
4.2通过对水泥混凝土路面填缝料的更换维修，做好早期的预防性养护。可以有效减少接缝损坏类病害，从总体来讲，可以减少维修养护费用的支出，避免进行断交维修施工造成的交通不便和影响，因此具有良好的社会效益和经济效益。
参考文献：
[1]公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D40-2011）
[2]公路水泥混凝土路面施工技术规范（ JTGF30-2003）
[3]水泥混凝土路面修补技术.李华、缪昌文 金志强编著1998年出版.
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