近年來,混凝土路面裂縫土路面使用量大,損壞量也大。且施工掌握不好易出現裂縫甚至斷板,若未及時進行處理,路面受雨水潮氣侵蝕會影響路基的穩定性,使路面基礎產生塑性變形和不均勻沉降,繼而破壞整個路面工程。此時再維修難度就大了,且影響交通,這對于有地下管線的城市道路,交通量較大的公路段,會帶來極大的損失和不便。加之維修又達不到質量要求,形成了壞就修那壞就修哪,越修越差的惡性循環。本文就此相關問題做如下淺析。
一、裂縫產生原因分析及維修問題
1、裂縫產生原因:
混凝土產生裂縫的原因非常復雜,在正常施工中常遇到的幾種原因為:由外荷載(包括施工和實用階段的靜荷載、動荷載)引起的裂縫,由變形(包括溫度、濕度變形,不均勻沉降等)引起的裂縫,有施工操作引起的裂縫(如制作、脫模、養護、堆放、運輸、吊運和混凝土配合比不當等)引起的裂縫,可分為塑性裂縫、干性裂縫、溫度裂縫、不均勻沉降裂縫、張拉裂縫、施工及其不可預料的裂縫等。
(1)縱向裂縫
縱向裂縫通常大多出現在高填方,半填半挖路段、填挖交界以及軟土地基路段,主要是由于路基橫向不均沉降或板下的不均勻支撐造成的,特別是當路堤從局部洼地通過時,如果路堤兩側沒有有效排水、設施,路堤兩側就會產生積水,積水除向地基滲透外,還能滲入路堤下部。
(2)橫斜向裂縫
路面橫、斜向裂縫通常發生在①填挖相交斷面②新老路基交接處③土基密度不同部位④橋涵通道等構造物和路基連接處⑤軟弱地基。
其原因①土基強度不夠或不均勻②混凝土澆注后。縫切割較晚,因板底各斷面磨擦系數不等,很可能在沒割縫前出現混板收縮,拉應力和溫度應力集中,并超過當時混凝土的抗拉應力③溫差大,春秋兩季施工的混凝土路面,白天與晚上的溫差較大,一般在7-8℃,最大可達12℃.因溫度的影響產生較大的翹曲應力④現在所修的水泥混凝土路面,所用水泥全部采用建筑指標,至今無有路用指標水泥,只能采用外加劑進行緩凝,其材料指標不穩定。⑤施工時兩車料相接處振搗時沒有特別注意,振搗不密度,蜂窩較多,因而形成一個強度薄弱的橫斷面,也容易在斷面上出現裂縫。⑥當路線縱坡超過20﹪時,應盡量采用上坡為施工前進方向,下坡施工因塌落度原因也會出現裂縫。⑦施工中因養生不及時,出現較小縮裂縫。
(3)掉角
掉角通長由于脹、縮縫或施工縫填料選擇不當,或者填縫料失效,造成路表水沿縫隙下滲,尤其是當板下基層排水不暢,或基層材料細料過多,基層材料耐沖刷性較差時,在車輛荷載反復作用下,真空吸力就會使扳角處產生唧泥,板下被沖刷掏空,造成板角應力集中,從而導致路面板出現掉角。
(4)磨耗層局部脫落
磨耗層局部脫落,出現露骨麻面現象,其原因:①堅硬物等在路面上撞擊、摩擦路面而形成破損。②施工中,因緩凝劑級配不合理或指標不穩定,造成成型時間超過了初凝時間,造成面層強度損失。③在施工中,振搗過后混凝土板不夠厚度,為了省事,只拌砂漿找平,或用推搟的方法找平,從而形成一層砂漿層,這地方不僅造成表面水灰比不均勻,出現網裂,在車輪反復作用下,甚至出現脫皮,露骨,如果水泥穩定性能差一些,容易出現麻面現象。
2.接縫破損
接縫是水泥混凝土路面的薄弱環節,出現病害的機率大類型多,接縫病害,主要病害現象包括:接縫擠碎、拱起、板底脫空和脫落等幾種病害。
(1)接縫擠碎
接縫擠碎是指鄰近接縫或裂縫約50㎝寬度范圍內,出現未擴展整個板厚的裂縫或者混凝土分裂碎塊,接縫擠碎主要是由于接縫施工不當或者因填縫料剝落、擠出、老化,接縫被硬石子阻塞,當混凝土伸脹時,混凝土板的上部產生集中壓實力,在超過混凝土的抗剪強度時,板即發生剪切擠碎。接縫處兩端混凝土強度不一致,由于傳力桿的作用,同樣會造成混凝土板破碎現象。此外,板邊混凝土振搗不密度,強度降低,或者接縫中滲入水后,導致基層,路基軟弱和唧泥,造成沿接縫邊緣處板底小范圍的脫落,在行車荷載反復作用下,也會導致接縫出現碎裂。
(2)拱起
混凝土板脹縫間距較長,第一至二年混凝土板在伸脹時還不明顯。收縮時,因接縫填縫料失效,板縫就會掉進土或石子,加上養護不及時清掃,年復一年的熱脹冷縮,板縫一年年加寬,導致混凝土板伸脹時產生的壓力大于基層與混凝土板間的摩擦力,但未超過混凝土的抗壓強度時,由于板的伸長,在真縫處相鄰,兩板就會向上拱起。