断板
断板问题是由于纵向、横向、斜向裂缝导致的路面板出现断裂的情况。造成此种情况的原因有:原料不符合标准,有的含砂、泥等杂质较多,水泥的安全性不好等原料本身的质量问题;标高失控导致的路面厚度不一,水分下渗时被基层吸收;施工时施工工艺使用不当,原料拌和时间搅拌不够或者搅拌过分,填缝不及时,没有做好养护就过早开放交通等;设计不当使路面过薄,尺寸不当,排水设计不当等;在投入使用时,吨位较大的车辆通过较多,使路面损坏。初期裂缝未能及时处理导致更为严重的开裂;排水不足,导致积水使路基浸泡导致失去稳定性和强度造成路面不规则断裂;基层施工质量不好,强度较低不均匀使填缝的封料失效;路基的不同填料,新老路基交接处出现的路基不均匀沉降等造成的路面断板问题。
表面损坏
表面裂痕一般是浅而细的网状或者纹状的裂纹,一般是混凝土的水灰比较大,施工时路面板的表面过度抹面,养护不及时,在配制时使用了质量较低的原料,使用了含盐量较高的水等原因;混凝土表面结合料的缺失导致路面出现凹凸不平过于粗糙等现象,这是在混凝土凝固初期遇雨所致 [2] ;表面保护层脱落使得骨料出现裸露的现象,这是混凝土表面灰浆不足导致的路面表层强度不够;由于过多的车辆行驶使得路面过于光滑,摩擦系数减小,防滑能力大大削弱影响行车安全,这是由于水泥等原材料的耐磨性较差导致的;集料含泥量较大,并且有杂质的情况下会使路面出现孔洞等现象。
接缝问题
出现接缝损坏的主要原因还是接缝处的填料质量不过关,在外界环境的长期作用下导致材料的老化,或者由于板面受热膨胀将填料挤出不能正常复原,或者是接缝处根本无填料,泥沙等杂物较多使得接缝处损坏;接缝碎裂、填料损坏、泥沙等杂物侵入使路面板膨胀受阻或者雨水侵入导致;路面板受过往车辆积压变形导致雨水渗入形成唧泥现象还有胀缝不贯通现象等。
施工方法编辑
总体部署
包括施工管理部门的人员职务分配,施工队伍的人员配置,机械仪器配置及检测,施工时用水用电以及通讯联络的**,施工总平面布置以及占地计划,制定施工进度计划和工期的总体安排等。
施工准备
材料的采购,混凝土路面的主要材料是砂、水泥、碎石等,需用材料都应该严格进行检查,必须符合相关规定才能允许材料运输到施工地点,并且要保证足量供应 [3] 。混凝土的配合由相关实验室负责,在有关部门的监督下,按照要求进行标准试验,以提供科学准确的依据,之后将合格的原材料进行配合设计调整。根据实际情况,选择合理的时间、合理的拌和站进行安装调试等,并按照规定时间计量拌和的精确度,测量下承层,保证无浮土、浮灰、浮砂,处理好下承层后,立即进行混凝土路面的测量放样,以**路面结构。
方法与工艺
模板的安装与拆除,水泥混凝土的拌和及运输,切缝处理及填缝,还有养生养护等。模板应采用钢模板,小型工程也可以采用木模板,要求模板安装的稳固性能够承受摊铺、振捣、整平时带来的冲击力度。水泥混凝土的拌制要严格按照实验的配合比进行,保证水灰比的准确性。运输则使用小型的自卸汽车,保证汽车内部的光洁、平整、不漏。填缝工作在混凝土初凝后进行,应先清除杂物后再进行填缝,可用常温施工式和加热施工式两种。养生是在混凝土表面修整完毕之后,可借助塑料布、湿麻袋等对路面进行覆盖,需时常洒水保持湿度。
注意事项
大多数采用的水泥都为普通水泥,但应尽可能地选用水热化小的水泥,以减少路面产生干裂;砂的配合用量应该尽可能符合要求,泥的含量尽可能少,水的用量应符合标准,防止路面产生裂缝;原料的温度对坍落度的影响较大,所以应该控制好施工的温度等环境因素;混凝土板的缝隙处应该涂上沥青,但是要注意不能涂到拉杆上。
问题防范编辑
开裂断板预防
严格控制原材料的标准,符合相关规定经过技术人员的检测,合格之后才可允许进场。对于边界的影响,应该尽早将浇筑后的路面板切缝,养生后及时浇筑混凝土路面并填缝,防止基层长时间暴露,如在施工过程中出现裂缝,应该在浇筑前填补裂缝,预防裂缝到路面板的表面。在设计时应考虑到该路段的交通状况,控制吨位较大的车辆通行,选择符合环境的原材料。加强养护工作,处理好新老路基的交接处及路桥的结合部位,完善排水系统等。
表面损坏预防及修复
控制好水灰比以及坍落度,原料的配比应做好相关的试验再投入使用,保证施工的质量。在施工时要严格按照要求选择好原材料,根据配比进行配置,控制好水量,选择良好的结合料,对路面表面损坏进行及时修复。
接缝问题预防及修复
首先选取的填料质量应该符合要求,防水能力较强,能够有效防止雨水冲刷浸泡等带来的问题,基层表面不能使用松散的集料,应选用耐冲刷的原料,基层表面应该平整坚实,在路面设计方面应该增设排水系统,有效地将积水排出,减少雨水对填料的侵蚀,防止细小的杂物渗入缝内,当产生不均匀沉降时应该及时加固。
在混凝土路面板内,沿纵横向配置钢筋网,配筋率为 0.1~0.2%。钢筋直径8~12毫米,纵筋间距15~35厘米,横筋间距30~75厘米。钢筋设在板表面下5~6厘米处,以减轻板面裂纹的产生和扩张。板厚和纵缝间距与素混凝土路面相同,但横缩缝间距可增至10~30米,并设传力杆。在地路基软弱地段和交通特别繁重处,也可将钢筋网设在板底面之上5~6厘米处,或设双层钢筋网。
连续配筋
在混凝土路面板内大量配筋,配筋率达0.6~1.0%,纵筋直径12~16毫米,间距7.5~20厘米,可连续贯穿横缝。横筋直径6~9毫米。间距40~120厘米。钢筋设在板厚略高处,与板表面距离至少6~7厘米。
在连续配筋混凝土路面板的端部应设置端缝,它有两种形式:一为自由式,即连续设置3~4条胀缝,以便板端部自由胀缩;另一为锚固式,即在板底部设置若干根肋梁或桩埋入地基内,以阻止板的胀缩活动。与素混凝土路面相比,连续配筋混凝土路面板厚可减薄15~20%;缩缝间距可增长至100~300米。但用钢多,造**,施工较复杂。
纤维土路面
纤维混凝土路面是在混凝土面层中掺入各种短纤维的水泥混凝土路面,纤维混凝土通常比素混凝土具有更高的抗拉强度或更好的耐久性。常用的纤维有钢纤维、各种聚合物纤维以及玻璃纤维。纤维混凝土路面广泛用于重载道路、机场跑道及工作环境恶劣的路面和桥面。
碾压土路面
碾压混凝土路面是采用振动碾压成型的水泥混凝土,不同于上述类型混凝土路面的灌注施工方式。碾压混凝土路面要求采用十硬性混凝土,施工便捷快速,但其表面平整度和结构耐久性不如普通混凝土。碾压混凝土主要用于低等级道路或面层由两层不同类型的结构层复合而成的复合式路面的下层。
块料土路面
块料混凝土路面是用混凝土预制块做面层铺筑在下承层上的路面结构。大的块料路面的块料尺寸可达1~2m,小的块体通常为20~30cm。由于可以使用石料打制较小的块料,因此,认为只有较大的块料路面才能归于水泥混凝土路面范畴,从而用刚性路面理论进行结构分析。块料路面常用于城市道路、非机动车道、低等级公路,或用于基础不稳定的道路交叉口、桥头引道、过水路面等处。 [2]
预应力
按路面构造的不同分为三种:
图5
图5
①无筋预应力混凝土路面。在混凝土板两端设置墩座埋入地基内,墩座与板之间设置弹力缝,放入钢弹簧。板长设置加力缝,缝内设千斤顶,对混凝土板逐渐施加压应力至5兆帕,然后塞入混凝土预制块,取出千斤顶,用混凝土填塞缝隙。
②有筋预应力混凝土路面。在混凝土板厚预留孔,穿进钢丝束,张拉后将两头锚固,并在孔内注入水泥浆使钢丝束与混凝土粘牢。较窄的板可仅在板的纵向加力,较宽的板需在纵横向同时加力,或按与路中线成小于45°角的斜向加力(图5)。后者可以连续浇筑很长的板,在板的两侧施加应力。所加预应
图6:水泥混凝土路面施工
图6:水泥混凝土路面施工
力,在纵向为2~4兆帕,在横向为0.4~1.4兆帕。
③自应力混凝土路面。用膨胀水泥制备混凝土铺筑路面,借配筋或在板的两端设置墩座,通过混凝土的膨胀施加预应力。
预应力混凝土路面板厚可减至10~15厘米,缩缝间距可增至100~150米。但因施工工艺复杂,所需机具性能要求较高,除在某些飞机场建设中获得成功经验外,尚未普遍推广。
钢纤维
图7:水泥混凝土路面施工
图7:水泥混凝土路面施工
于混凝土中掺入1.5~2.0%(体积比)的长25~60毫米、直径0.25~1毫米的钢纤维,可使其28天极限抗压强度和极限抗弯拉强度较素混凝土提高50%以上;而且它的抗疲劳和抗裂缝能力也较素混凝土高(见纤维混凝土)。与素混凝土路面相比,钢纤维混凝土路面板厚可减小30~50%,缩缝间距可增至15~30米,纵缝间距可增至8米,胀缝可以不设。钢纤维混凝土路面施工工艺尚未定型,仍在试验阶段。
装配式
在工厂中制成混凝土预制板,运至工地现场铺装而成的路面。装配式混凝土板一般做成边长1~2米的正方形或矩形,也可做成边长1.2米的六角形,板厚12~18厘米;还可做成宽3.5米、长3~6米的大型板,但需有相应的运输和吊装机具来配合。板的边缘和角隅可配置钢筋,也可在全板面配设钢筋网。为提高混凝土的质量,可采用预应力、真空吸水、机械振捣和蒸汽养护等工艺。装配式混凝土路面板可以全年生产,不受气候影响,质量容易保证;而且铺装进度快,铺完即可通车,损坏后易于拆换修理。因此,较适用于停车站场及港口码头处,但其接缝多,整体性差,故在公路和城市道路干线上很少采用。
土基基层编辑
土基与基层的稳定与坚固对混凝土路面的经久耐用有较大关系。60年代以来,都强调要用水泥、石灰或沥青稳定土或粒料、工业废渣、沥青混合料或贫混凝土作混凝土路面的基层,厚约15~20厘米,宽度较混凝土板每侧宽出25~35厘米以上。土基上层60厘米深度内的压实度要达到较佳密实度的98%以上。在冰冻地区,还要在基层之下,另设30~80厘米厚的砂砾或炉渣防冻层。在基层与混凝土面板之间,可铺设1~2厘米厚的沥青砂或塑料薄膜;如基层表面平整,亦可将混凝土直接灌筑于基层上。
材料要求编辑
用作水泥混凝土面层的材料包括普通混凝土,钢筋混凝土,连续配筋混凝土,钢纤维混凝土、碾压混凝土等。
制备路面用混凝土,要采用软练425或525号普通硅酸盐水泥、中砂或粗砂和Ⅰ、Ⅱ级碎(砾)石。混凝土28天极限抗压强度不低于30~40兆帕,极限抗弯拉强度不低于4.5~5.5兆帕,每立方米混凝土的水泥用量为300~350公斤。对双层式混凝土路面的下层材料,可适当降低要求。为提高混凝土的使用性能,可掺入少量早强剂、加气剂、增塑剂、减水剂或聚合物等外加剂(见混凝土外加剂)。
在接缝上部所浇灌的填缝料,常用沥青、矿粉、石棉屑、软木屑或橡胶粉,按适当配比制成的沥青胶泥(也称沥青玛脂)。亦有采用氯丁橡胶空心带、塑料嵌条或聚氯乙烯胶泥等作填缝料,效果较好。
路面施工编辑
混凝土路面施工的一般工序是:①安装边模、接缝嵌条、传力杆和钢筋网等;②拌和混凝土混合料并运至工地;③摊铺与振捣混凝土混合料;④整平混凝土表面并刷毛或刻防划滑小槽;⑤养生与填缝。此外,还有试用真空吸水、振动碾压等工艺于混凝土路面施工中。
在早年,混凝土路面的施工使用钢制轨模,它一方面作为边模,一方面又可供具有钢轮的混凝土拌和机、运料车、摊铺机和振捣机等行驶操作。20世纪40年代,一些工业发达国家混凝土路面施工已全盘机械化,从基础整形、轨模安装与拆卸、混凝土拌和、摊铺、捣实与整面,直到切缝、填缝与养生等工序,都使用专门机械,进行流水作业。
1960年出现了滑模式水泥混凝土路面铺筑机(见水泥混凝土路面铺筑机械),机尾两侧装有模板随机前进,摊铺、振捣、整面与刻槽等作业顺序完成,成型的路面即在机后延伸出来。此外,还有一种混凝土路面联合铺筑机,它行驶一次即能使路基成型,并摊铺、压实基层,再于其上铺筑混凝土板。
;由于过多的车辆行驶使得路面过于光滑,摩擦系数减小,防滑能力大大削弱影响行车安全,这是由于水泥等原材料的耐磨性较差导致的。
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