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1、第1期(总第134期)华东公路No.1(TotalNo.134)2002年2月20日EASTCHINAHIGHWAYFebruary2002文章编号:1001-7291(2002)01-0058-05文献标识码:B水泥混凝土路面脱空的检测及对策田波(同济大学道交系上海200092)李志明吴青峰王一如(上海公路处上海200063)胡国强王永鑫(上海金山公路养护公司上海201500)摘要:唧泥和地基塑性变形引起的脱空是水泥混凝土路面提前损坏主要原因之一。可采用贝克曼梁,以驶入、驶出弯沉检测脱空状况。同时采用适宜的措施(板底灌浆)进
2、行处理,灌浆时浆体以掺入膨胀剂的水泥净浆为最佳。最后并对板底灌浆工艺等进行讨论。关键词:水泥混凝土路面;养护;脱空;灌浆1板底脱空是路面损坏的主要因素限地基,都假定薄板与地基间的竖向位移连续。一旦发生脱空现象,令脱空点的地基反力为零即可解决。[1]文献中取脱空位置位于板中、板边及板角,同时先定脱空尺寸为0,60cm!60cm,120cm!120cm,180cm!180cm,当混凝土板均匀支承时,无论荷载作用于板中、板边还是板角,应力都较小。一旦发生脱空现象(如60cm!60cm),板边荷载激增,提高了324%。如果考虑到疲劳分析的累积损伤,板反图1唧泥示意反复复地在大应力比
3、作用下,很快就达到极限寿命。随着公路等级的提高,路面损坏的概念也从单纯同时从两块板的有限元分析来看,脱空对传荷能力也的结构性破坏,扩展到舒适性、安全性等功能性破有一定的影响,但接缝状况良好时,仅受荷一边脱空坏。表1列出了养护规范中提到的常见水泥混凝土路时,随脱空尺寸的变大,传荷能力变化不大,而当接面破坏形式,有的属于结构性破坏,有的属于功能性缝传荷能力较差时,能力随脱空尺寸的变大而降低。破坏,从中可以发现路面损坏的一个重要原因是板的2脱空形成的原因支承条件的恶化,除大面积纵向裂缝的出现与新老路由于现场浇筑的混凝土的水泥浆下渗,使得板与基的结合有关外,其余支承条件的恶化常与板底脱
4、空基础之间形成一个具有一定抗剪能力的整体材料,但有关。受温度的影响,板要伸缩,反反复复的作用,使得水表1损坏类型与原因平抗剪能力下降;同时板内的温度的非线形分布,引损坏类型结构性功能性与支承条件有关起板向上或向下的翘曲,加速了板与基础之间的分纵向裂缝离;再加之车轮荷载的重复作用使得板底基础发生了横、斜向裂缝角隅断裂微小的塑性变形,于是水泥混凝土路面板底与基层之交叉裂缝间出现微小的空隙,即原始脱空区。唧泥、冒水由于硬化后的水泥板,会受环境温度的影响,产错台沉陷生很大的温度应力,为避免板的断裂或拱起,设置了拱起、胀起纵缝、横缝。而在自然环境下,正是由于纵缝、横缝一般来说,水泥混
5、凝土路面与地基之间是紧密联的存在,水的入侵是不可避免的。在重载车辆的作用结的,在理论上无论是运用温克勒地基或是弹性半无下,车轮使得后板回弹时,形成真空,这种负压进一*收稿日期:200110272002年第1期田波等:水泥混凝土路面脱空的检测及对策&59&步将水泵入业已形成的原始空隙中,随着混凝土板下带出,这些悬浮的液体就形成了唧泥现象。对于刚刚水的累积,基础材料趋向于自由水饱和状态,开始表形成唧泥的板来说,只是产生在缝边及板边缘的局部现为少量的冒水现象;在重型车频繁的作用下,移动范围内,随着唧泥的进一步发展,范围会贯通整个板荷载引起的水动压力,使得某些未经处治的细粒料和
6、内;这样周而复始,恶性循环,最终导致路面的损联结较弱的胶结料受到冲刷,并随着水的被挤出而被坏。即产生唧泥的条件有三个方面。表2室内不同材料的流动性实验不掺减水剂掺减水剂(SN-2掺量1%)水灰比水泥∀粉煤灰时间水灰比水泥∀粉煤灰时间水泥∀粉煤灰时间03833#120322∃30#1304水泥净浆21#1303346#1004212#66035水泥净浆21#9303816#1804011#780331∃27#421∃20#67036100∀2545#00100∀3540#3303925#7027#5703550#1040#71038100∀4541#08
7、100∀6020#680432#0616#48注:粉煤灰为袋装%级灰图2驶入、驶出弯沉车位示意图3孔位布置示意(1)混凝土板下的材料处于自由水饱和状态。早在1930年,美国就开始在水泥混凝土路面的(2)重型车辆荷载的频繁通过。养护中采用此法,只不过那时采用的灌浆材料是沥青(3)混凝土板下的材料易受冲刷。或干砂。随着经验的积累,道路工作者尝试各种方3检测与对策法,如环氧树脂浆体、水泥净浆、水泥石灰浆、粉煤&60&华东公路2002年第1期灰水泥浆等大流动性的材料。板下
