水泥混凝土路面,是指以水泥混凝土為主要材料做面層的路面,簡稱混凝土路面。亦稱剛性路面,俗稱白色路面,它是一種高級路面。隨著高等級公路在我國的發(fā)展,特別是高速公路的發(fā)展,對路面提出了更高的要求,我國已經(jīng)建成的高等級公路中,水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)約占10%~20%,水泥混凝土路面在我國及世界都發(fā)展迅速。混凝土路面堅固耐用,能適應現(xiàn)代高速、重載而繁密的汽車運輸?shù)囊螅B(yǎng)護維修費用也少,所以在飛機場跑道、高速公路、干線公路、城市道路、廠礦道路以及停車站場上采用較多。它也特別適用于隧道內(nèi)路面和過水路面。
一、水泥混凝土路面的優(yōu)點
(一)剛度大,承載能力強
水泥混凝土的彈性模量在(25~40)×104Mpa之間,所以,混凝土面層板具有很高的剛度和擴散荷載的能力,通過面層和基層傳到路基頂面的荷載應力值很小,一般不超過0.05Mpa。因此,對路基承載能力的要求并不高,在穩(wěn)定基層上的大交通量和重載交通的高速公路、國道、省道、機場、廠礦道路上都可使用。在土基承載力小的輕交通量的鄉(xiāng)村道路、停車場可直接將水泥混凝土路面鋪筑于土基上。
(二)穩(wěn)定性好
水泥混凝土路面的水穩(wěn)性、熱穩(wěn)性均較好,特別是它的強度能隨著時間的延長而逐漸提高,不存在瀝青路面那種“老化”現(xiàn)象。
(三)耐久性好
由于混凝土路面的強度和穩(wěn)定性好,所以它經(jīng)久耐用,一般能使用20-40年,而且它能通行包括履帶式車輛在內(nèi)的各種運輸工具。
(四)耐水性、耐高溫性好
水泥混凝土路面的耐水性好,能夠較好的使用在降雨量較大的地區(qū)和在短期浸水的過水路面上,在洪水短期淹沒條件下,可照常通行,并且具有很好的耐高溫性,不存在瀝青路面那種“泛油”現(xiàn)象。
(五)抗滑性能好,有利于夜間行車
混凝土路面色澤鮮明,能見度好,對夜間行車有利。
(六)建造費用較瀝青路面低
水泥路面的建造費用比瀝青路面節(jié)省一倍。按每立方米混合料測算,瀝青混合料需要1000元~1200元,而水泥路面僅需要500元~600元。按厚度計算,18cm厚瀝青路面高速公路每平方米造價180元~240元,而28cm厚的水泥路面每平方米只需要90元~120元。
(七)養(yǎng)護費用較瀝青路面低
雖然瀝青路面養(yǎng)護有通車快,比水泥路面便于做薄層加鋪,不用考慮接縫防裂等特點,但在我國目前瀝青、集料、機械、養(yǎng)護施工等嚴峻形勢下,其養(yǎng)護費用大致為水泥路面的3倍左右。目前國內(nèi)許多高速公路瀝青路面出現(xiàn)了建得起、養(yǎng)不起的尷尬局面。
二、水泥混凝土路面的缺點
(一)對水泥和水的需要量大,修筑0.2m、厚7m寬的混凝土路面,每1000m要耗費水泥約400-500t和水約250t,尚不包括養(yǎng)生用的水在內(nèi),這對水泥供應不足和缺水地區(qū)帶來較大困難。
(二)有接縫,同等平整度舒適性較低 。一般混凝土路面要建造許多接縫,這些接縫不但增加施工和養(yǎng)護的復雜性,,反彈顛簸大,荷載、溫度、干濕變形較大,設(shè)置的接縫很多,接縫極易破壞。剛度大,同時帶來減振效果差,噪聲較大,影響路面的舒適性。同等平整度時的舒適性明顯性比瀝青路面差。
(三)開放交通較遲。一般水泥混凝土路面完工后,要經(jīng)過28天的濕治養(yǎng)生,才能開放交通,如果需提高開放交通,則需采取特殊措施。
(四)板體性強、對基層的抗沖刷性要求高
在交通量大、重載車多的路面上,對基層的抗沖刷性要求較高,否則將在接縫部位出現(xiàn)唧泥、錯臺和啃邊,造成路面行車顛簸。
三、水泥混凝土路面常見病害及處理措施
(一)唧泥
水泥混凝土路面工程施工會設(shè)置許多的接縫,如縮縫、脹縫、施工縫等,施工期和使用期也會產(chǎn)生各種裂縫,這些縫會成為路面最薄弱、最易損壞的部位。尤其是多雨地區(qū),雨水會通過接縫、裂縫及板邊縫隙滲入板底,在車輛動荷載的反復作用下,形成有壓水,在板底接縫、裂縫及板邊高速流動,對基層頂面進行沖刷,細顆粒從接縫、裂縫和板邊被帶到路面,產(chǎn)生唧泥現(xiàn)象。筆者認為可從以下幾個方面采取措施:(1)選擇適宜的基層材料,提高基礎(chǔ)抗沖刷能力(2)加強防排水措施。(3)減小荷載應力以防止唧泥發(fā)展。
(二)裂縫
水泥混凝土路面在各種因素下會產(chǎn)生很多裂縫 ,由于混凝土路面裂縫的產(chǎn)生同時受到多種因素的影響,其質(zhì)量的控制也應根據(jù)氣候、施工條件等實行綜合控制,可從以下幾個方面進行工作:(1)認真選擇混凝土原材料。(2)搞好基層質(zhì)量控制,防止路基不均勻沉降,主要是控制好基層的平整度、密實度。(3)處理好混凝土施工質(zhì)量控制。(4)采用新型混凝土材料
(三)錯臺
錯臺現(xiàn)象常常與唧泥現(xiàn)象、填縫料喪失、路基的不均勻變形等密切相關(guān)。一方面,填縫料的喪失,會造成路面水的滲入,在車輛荷載的作用下,產(chǎn)生唧泥,隨著唧泥的連續(xù)不斷發(fā)生,路基游離土被不斷帶走,路基表面標高不斷降低,產(chǎn)生錯臺。另一方面,路基若處理不好,如壓實程度不同,則通車會隨著時間增大,會產(chǎn)生不均勻沉降和變形,也可產(chǎn)生錯臺。
(四) 脫皮、坑洞
水泥混凝土路面脫皮破壞是指在車輛荷載的作用下,路表面混凝土泥膠體逐漸剝落露出粗骨料形成很粗糙的毛面或高低不平的陷坑。此種破壞產(chǎn)生的原因主要是由于水泥混凝土路面施工質(zhì)量控制不好、水灰比過大等原因造成的。根
四、結(jié)論
水泥混凝土路面在我國以及全世界已廣泛使用,水泥混凝土路面的使用帶來了巨大的經(jīng)濟效應和社會效應,我們要利用水泥混凝土路面的優(yōu)點,努力克服其缺點,積極做好病害的處理,建設(shè)好平原區(qū)乃至山嶺重丘區(qū)的高速公路經(jīng)久耐用的水泥混凝土路面,而且在將來國際上原油產(chǎn)量下滑或枯竭的條件下,能夠利用我國豐富的水泥與砂石材料資源,建設(shè)更多、更好的高速公路和一般公路水泥混凝土路面。
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