水泥混凝土面板損壞原因分析及處理辦法

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摘　要：結合大同市水泥混凝土路面損壞的典型事例，從結構因素、交通荷載因素、路面基層材料因素、施工質量因素等方面，分析了水泥混凝土面板損壞的原因，并針對其特點提出了具體的處理辦法。  
    關鍵詞：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成中所占比例最多。水泥路面以它剛度大、強度大、承載力高的優(yōu)點，在大同地區(qū)是一種普遍使用的一種路面結構。但多年來在重載車輛甚至超載車輛的不斷作用下，水泥路面已出現多種不同病害?，F以204省道拒云公路為例，就水泥路面的相關問題做一淺析。  
    204省道拒云線(拒墻堡一云崗)，修建于1968年。起點拒墻堡一新榮段原路面結構為粒料改善土路，1993年曾投資將拒墻堡一新榮段原三級公路改建為平原二級公路，路面為水泥混凝土路面。改建后的路面結構為：22 ClTI水泥混凝土+15 cln礫石土。目前運行不足10年，已先后出現了水泥路面在運行過程中可能出現的各種病害。以下是分析大同市水泥路面病害成因及根據大同市交通特點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  
    拒云線路面結構為水泥混凝土路面，現有路面損壞嚴重，通過現場調查，發(fā)現水泥混凝土路面的損壞有兩種類型：一種是結構性損壞，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構性損壞，有荷載因素和非荷載因素。  
    2．1 結構因素 
    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下部、左和右三面無排水設施的礫石土中，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，在行車荷載的重復作用下，形成有壓水在板底流動，對礫石土基層產生沖刷，基層中的細顆粒被帶到混凝土表面上來，從而產生凸凹不平，使混凝土板體脫空，導致板體的荷載應力增大，加速混凝土板體的斷裂。由于板體的斷裂，又擴大了板體的滲水范圍，反復循環(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)煤炭銷往內蒙的主要通道。拒云線運輸車輛中以大型貨運車輛及拖掛車所占比例最大，車輛超載的現象十分普遍，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低液限粘土，由于自身的抗剪切強度不足，就很難抵抗壓路機的剪應力，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生唧泥，最終導致斷板。另外，路面基層因受溫度應力及其他因素的影響，基層澆筑好后，在一定范圍內會出現自然斷裂，由于基層的裂縫沒有進行及時處理，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、局部修補、整塊板更換。  
    3．1 裂縫修補  
    對于輕微斷裂，裂縫無剝落或輕微剝落，裂縫寬度小于3 mm的面板，采用灌入粘結劑的方法進行修補。 　　    3．1．1 粘結劑材料  
    粘結劑材料有聚氨酯、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BI—GROUT等高分子樹脂工程材料。  
    3．1．2 裂縫修補工藝  
    粘結劑灌入方法分為：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：使用于施工中產生的混凝土收縮裂縫。在未通車前，一旦發(fā)現混凝土板出現裂縫，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裂縫。操作工藝：清縫一埋設灌漿嘴封閉裂縫一灌縫一加熱增強。
    3)鉆孔灌漿法：可用于非冬季修補裂縫。
    4)注射器注射法：此法適用于通車時間短，裂縫內雜物少，較清潔、干燥，裂縫寬度在3 mm左右的路面斷板修補。  
    3．2 局部修補、整塊板更換