水泥混凝土路面破损和其修复探究

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1、水泥混凝土路面破损和其修复探究　　摘要：随着我国经济建设和交通运输业的发展，公路交通量越来越大，超载现象和重载车辆也越来越多，随之而来水泥混凝土路面板破损的现象也越来越严重，路面修复已成为许多公路部门越来越关注的问题。本文首先分析研究了旧水泥混凝土路面破损的产生原因，并提出了几种可供选择的修复方案，提出采用钢纤维混凝土路面加铺层做修复罩面，并介绍了加铺钢纤维混凝土路面的施工要点。关键词：水泥混凝土路面破损修复钢纤维混凝土加铺层中图分类号：U416.216文献标识码：A文章编号：1引起水泥混凝土路面破损的原因1.1水是引起水泥混凝土路面病害产生的直接

2、外因筑路先治水，水是公路工程和公路养护工作中首先必须解决好的一个主要问题，是水泥混凝土路面早期病害引发的一个直接外因。每到春、冬季节，由于地表水的渗入，地下水位的上升，直接改变路基的湿度，使路面的强度降低，路基的承载力下降，从而导致路面病害的产生，一场大雨和几场连绵阴雨过后，路面便开始小面积的裂缝，继而出现大面积的松散、翻浆、坑槽等现象。1.25超限超载车辆是水泥混凝土路面早期病害产生的潜在外因公路运输车辆的超限超载是公路水泥混凝土路面早期病害产生的又一个主要外因。据有关资料统计：车辆超限重量的增大和其对路面的损害是呈几何倍数增长的，超限10%的货

3、车对道路损坏会增加40%，一台超载2倍的车辆行驶一次，对公路的损害相当于不超载车辆行驶16次，一台36吨的超载车辆对道路毁坏程度相当于9600辆1.8吨重汽车对道路的破坏，超限超载车辆对路面结构产生破坏造成路面网裂、变形、松散、沉陷和坑槽。1.3路面设计、施工不合理和不规范路面设计、施工不合理和不规范是水泥混凝土路面早期病害产生的内因。一是路面结构设计不合理，沥青面层结构选用不当，混合料类型不合理。二是路面基层（底基层）补强厚度设计不当，导致沥青面层产生早期病害，如龟裂、松散，局部沉陷等。三是路面施工不规范，材料把关不严，施工机具陈旧不配套，使得沥

4、青混合料的配合比设计、拌和均匀性、压实度、平整度都达不到规范要求，从而导致面层松散、裂缝等病害。2水泥混凝土路面破损的修复方案水泥混凝土路面的翻修对修复破损混凝土路面是简单易行的，但需大量击碎旧路面、振实路基、重新铺设基层和面层，工作量大，施工期间交通难以维持，而且以前对部分地段也进行过翻修，效果均不理想。所以理想的修复方案如下：5首先按普通混凝土加铺层计算加铺层厚度：钢纤维混凝土加铺层采用普通混凝土加铺层厚度的0.55～0.65倍；连续配筋混凝土加铺层采用普通混凝土加铺层厚度的0.9倍，且厚度还应满足加铺层最小厚度的规定。普通混凝土加铺层厚度h的

5、确定，采用等刚度原则，按分离式加铺层的结合条件，将双层混凝土板换算成等效单层混凝土板计算其荷载应力和温度应力，然后计算旧混凝土板与加铺层底面的应力。当旧混凝土路面的应力和加铺层的应力都满足规范要求时，则加铺层厚度h确定，否则重新计算。假设对该路段进行24h的交通量调查，将汽车轴载换算为标准轴载作用下的次数Ns=125n/d，设计使用年限为20年，交通量年平均增长率为14%，旧水泥混凝土路面板的弯拉强度fem=4.3MPa，弯拉弹性模量Ee=28×103MPa，基层顶面当量回弹模量Et=87.83MPa。经计算，普通混凝土加铺层厚度h=17cm，故连

6、续配筋混凝土加铺层厚度ha′=0.9×h=16cm；钢纤维混凝土加铺层厚度ha=0.6×h=11cm。其次，从钢纤维混凝土的性质和作用功能上分析。钢纤维混凝土是在水泥混凝土中掺入一定数量的低碳钢或钢纤维，是一种纤维型与颗粒型相混合而成的复合材料，通过两者之间的界面作用成为一体，在受力过程中两种材料各施所长，显著地提高了混凝土各项性能指标。而且钢纤维混凝土路面也可用一般混凝土路面的施工方法来铺设、振捣和抹平，不需要特殊的机械，施工简易。综合比较，采用钢纤维混凝土加铺层是最佳方案。53钢纤维混凝土加铺层的施工要点混凝土路面板质量的好坏，很大程度上取决于

7、施工质量。钢纤维混凝土路面施工时，除应满足普通混凝土路面施工的一般要求外，还应注意：3.1旧路面的检查与整修对旧路面中严重破碎、裂缝继续发展的板，击碎清除，重新浇筑混凝土。为防止旧水泥混凝土板的裂缝向上反射，先将旧路面清扫干净，再按1.0～1.5kg/m2的标准涂一层沥青，并在其上加铺一层厚度均匀油毛毡作隔离层。3.2材料试验和混凝土配合比配合比要保证钢纤维混凝土有较大抗弯强度，以满足结构设计对抗压强度与抗折强度的要求及施工的和易性。为保证施工时混合料质地均匀、不离析，集料宜采用连续级配，粗集料最大粒径不宜大于20mm。钢纤维长度宜为25～60mm

8、，直径0.4～0.7mm，长度与直径的最佳比值为50～70。钢纤维混凝土的配合比中钢纤维的体积率为1.0%～1.2%，砂率