水泥混凝土路面的破壞類型與防治ppt課件

.,1,水泥混凝土路面的破壞類型與防治,組員：李雨生，劉棒棒，路亦男，馬蘭,.,2,水泥混凝土路面常見(jiàn)的病害有兩類，一是水泥混凝土板損壞，二是接縫破損。水泥混凝土板損壞的類型:1、縱向裂縫2、橫斜向裂縫3、掉角4、交叉裂縫和破碎板5、孔洞6、磨耗層局部脫落,.,3,斷裂破壞實(shí)例,板角的斷裂和裂縫,橫向，縱向均出現(xiàn)裂縫,.,4,1、縱向裂縫,縱向裂縫通常大多出現(xiàn)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(dāng)路堤從局部洼地通過(guò)時(shí)，如果路堤兩側(cè)沒(méi)有有效的排水，設(shè)施、路堤兩側(cè)就會(huì)產(chǎn)生積水，積水除向地基滲透外，還能滲入路堤下部。邊部土層中，并通過(guò)毛細(xì)作用逐漸向上，使路堤上部邊部的土層也變濕。由于路堤邊部土層的壓實(shí)度較中間部分差，一旦邊部土層變成潮濕，邊部土就產(chǎn)生固結(jié)變形，路堤形成橫向不均勻沉降，在行車荷載作用下，久而久之，路面就會(huì)出現(xiàn)縱向裂縫，半填半挖地段路基處理不好，這樣也會(huì)導(dǎo)致中路現(xiàn)出現(xiàn)縱向裂縫，此外，有些高速公路采用先填筑超車道和主車道，一半的路基，以保持路線貫通，再填筑其余部分的方法進(jìn)行施工，實(shí)踐證明，按這種施工方法修筑路基，其路面產(chǎn)生縱向理解裂縫幾乎是不可避免的。采用大型滑模機(jī)械攤鋪，因前進(jìn)速度快，振搗棒劃溝不能充分振搗，也會(huì)產(chǎn)生縱向裂縫。,.,5,2.橫斜向裂縫,原因：土基強(qiáng)度不夠或不均勻混凝土澆注后?？p切割較晚，因板底各斷面磨擦系數(shù)不等，很可能在沒(méi)割縫前出現(xiàn)混板收縮，拉應(yīng)力和溫度應(yīng)力集中，并超過(guò)當(dāng)時(shí)混凝土的抗拉應(yīng)力溫差大，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7一8，最大可達(dá)12?；炷涟宓纳厦?，下面對(duì)外界溫度敏感程度相差也較大，一般在10左右，因溫度的影響產(chǎn)生較大的翹曲應(yīng)力現(xiàn)在所修的水泥混凝土路面，所用水泥全部采用建筑指標(biāo)，至今無(wú)有路用指標(biāo)水泥，只能采用外加劑進(jìn)行緩凝，其材料指標(biāo)不穩(wěn)定。在人工施工過(guò)程中，插入振搗棒時(shí)應(yīng)是梅花形，如果在一個(gè)斷面插入過(guò)多，造成這一斷面漿體過(guò)多，骨料下沉集中的分層離析，至使下沉骨料集中，漿體含量少，收縮值小，上層漿體集中骨料少，收縮值大，這個(gè)斷面很容易出現(xiàn)斷裂。,.,6,橫斜向裂縫,真空吸水的搭接處，處理不合理，造成混凝土板含水量分布不均勻，中部已達(dá)到塑性強(qiáng)度，邊部仍呈彈軟狀態(tài)，這樣搭接處也容易出現(xiàn)斷裂，養(yǎng)生不及時(shí)，或因路面有縱坡出現(xiàn)養(yǎng)生空白段，至使強(qiáng)度降低，都可出現(xiàn)裂縫。因施工時(shí)不斷交，半幅施工，混凝土澆注在塑性強(qiáng)度時(shí)，由于旁邊重型車輛的行駛，產(chǎn)生的振動(dòng)，混凝土板有可能出現(xiàn)裂縫。施工時(shí)兩車料相接處振搗時(shí)沒(méi)有特別注意，振搗不密度，蜂窩較多，因而形成一個(gè)強(qiáng)度薄弱的橫斷面，也容易在斷面上出現(xiàn)裂縫。當(dāng)路線縱坡超過(guò)20%時(shí)，應(yīng)盡量采用上坡為施工前進(jìn)方向，下坡施工因塌落度原因也會(huì)出現(xiàn)裂縫。施工中因養(yǎng)生不及時(shí)，出現(xiàn)干縮裂縫，這種裂縫窄、短、淺，盡管它在一般情況下不會(huì)影響路面的正常使用，但它降低路面的耐磨性，耐腐蝕性并加劇混凝土的風(fēng)化，影響使用壽命。,.,7,3、掉角,掉角通長(zhǎng)由于脹、縮縫或施工縫填料選擇不當(dāng)，或者填縫料失效，造成路表水沿縫隙不滲，尤其是當(dāng)板下基層排水不暢，或基層材料細(xì)料過(guò)多，基層材料耐沖刷性較差時(shí)，在車輛荷載反復(fù)作用下，真空吸力就會(huì)使扳角處產(chǎn)生唧泥，板下被沖刷掏空，造成板角應(yīng)力集中，從而導(dǎo)致路面板出現(xiàn)掉角，路面板的接縫傳荷能力差，或在施工中，為了使角部容易振搗，少出現(xiàn)蜂面，特意用些粗骨料少的混凝土，振搗時(shí)間又長(zhǎng)一些，造成表層漿體過(guò)多，骨料下沉集中的分層離析，使其抗折強(qiáng)度降低，反之因振搗不密度，角部側(cè)面有蜂窩麻面，這兩種情況在車輪的作有下，很容易出現(xiàn)掉角。,.,8,4、交叉裂縫和破碎板,交叉裂縫和破碎板是水泥混凝土路面的一種嚴(yán)重破壞形式，對(duì)行車的安全和舒適性產(chǎn)生較大的影響，公路運(yùn)輸超載嚴(yán)重，路面板厚度不足或強(qiáng)度偏低，板底脫空基層松散或強(qiáng)度不夠，土基的不均勻沉降地下水位過(guò)高路基液化等都可能會(huì)導(dǎo)致路面板出現(xiàn)交叉裂縫或破碎板，另外，當(dāng)路面出現(xiàn)縱向橫、斜向等各種裂縫時(shí)，如果養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，路表水沿縫隙進(jìn)入基層或路基，導(dǎo)致基層和路基浸水軟化，在重載反復(fù)作用下，裂縫會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展，如此循環(huán)，久而久之，路面就會(huì)產(chǎn)生交叉裂縫，甚至出現(xiàn)破碎現(xiàn)象。,.,9,5、孔洞,混凝土路面表面呈現(xiàn)破損和孔洞，主要原因是施工質(zhì)量差，或混凝土材料中夾帶朽木紙張和泥塊樹(shù)葉等雜物，還有春季施工，水中夾帶冰塊造成的。,.,10,6、磨耗層局部脫落,磨耗層局部脫落，出現(xiàn)露骨麻面現(xiàn)象，其原因:行駛在路面上的某種車輛機(jī)械的金屬硬輪，硬石子等撞擊，摩擦路面而形成，破損施工中，因緩凝劑級(jí)配不合理或指標(biāo)不穩(wěn)定，造成成型時(shí)間超過(guò)了初凝時(shí)間，造成面層強(qiáng)度損失。在施工中，振搗過(guò)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(xiàn)網(wǎng)裂，在車輪反復(fù)作用下，甚至出現(xiàn)脫皮，露骨，如果水泥穩(wěn)定性能差一些，就很容易出現(xiàn)麻面現(xiàn)象。,.,11,接縫破損種類,接縫是水泥混凝土路面的薄弱環(huán)節(jié)，出現(xiàn)病害的機(jī)率大類型也多，接縫病害，損壞的形態(tài)和影響范圍主要包括：1.接縫擠碎2.拱起3.唧泥4.錯(cuò)臺(tái),.,12,1、接縫擠碎,接縫擠碎是指鄰近接縫或裂縫約50CM寬度范圍內(nèi)，出現(xiàn)未擴(kuò)展整個(gè)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(dāng)(包括縫板不垂直上寬下窄，傳力桿，拉桿設(shè)置不當(dāng)?shù)?，或者因填縫料，剝落，擠出，老化，接縫被硬石子阻塞，則當(dāng)混凝土伸脹時(shí)，混凝土板的上部產(chǎn)生集中壓實(shí)力，在超過(guò)混凝土的抗剪強(qiáng)度時(shí)，板即發(fā)生剪切擠碎，接縫處兩端混凝土強(qiáng)度不一致，由于傳力桿的作用，同樣會(huì)造成混凝土板破碎現(xiàn)象，但這種情況，一般在普通路段上比較少見(jiàn)，多出現(xiàn)在構(gòu)造物接頭部位，此外，板邊混凝土振搗不密度，強(qiáng)度降低，或者接縫中滲入水后，導(dǎo)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(fù)作用下，也會(huì)導(dǎo)致接縫出現(xiàn)碎裂。,.,13,擠碎實(shí)例,.,14,擠碎的預(yù)防和治理,適時(shí)清掃路面，做好接縫的養(yǎng)護(hù)；清除接縫中的雜物，然后用瀝青混凝土補(bǔ)平夯實(shí)；如果擠碎比較嚴(yán)重，應(yīng)根據(jù)最大擠碎尺寸，用切割機(jī)械開(kāi)槽，開(kāi)出正規(guī)和直壁的槽形，槽深應(yīng)根據(jù)碎的情況而定，然后清洗槽內(nèi)雜物并涼干，用瀝青砂或密級(jí)配瀝青混凝土夯實(shí)補(bǔ)平。,.,15,2、拱起混凝土板脹縫間距較長(zhǎng)，頭一至二年混凝土板在伸脹時(shí)還不明顯。收縮時(shí)，因接縫填縫料失效，板縫就會(huì)掉進(jìn)土或石子，加上養(yǎng)護(hù)不及時(shí)清掃，年復(fù)一年的熱脹冷縮，板縫一年年加寬，導(dǎo)致混凝土板伸脹時(shí)產(chǎn)生的壓力大于基層與混凝土板間的摩擦力，但未超過(guò)混凝土的抗壓強(qiáng)度時(shí)，由于板的伸長(zhǎng)，在真縫處相鄰，兩板就會(huì)向上拱起。有個(gè)別脹縫拱起，落下后因板折斷，重疊后有17厘米之多。據(jù)調(diào)查，春秋兩季，氣溫較低時(shí)施工的混凝土路面，因脹量較大，更容易出現(xiàn)拱起現(xiàn)象。,路面拱起實(shí)例,.,16,路面拱起破壞的修復(fù),水泥砼路面拱起的修復(fù)路面拱起后應(yīng)按規(guī)定盡快進(jìn)行修復(fù)，以確保交通安全和公路暢通。路面拱起后通常采用下述方法進(jìn)行處理：（1）、板端拱起但路面完好時(shí)，首先用切割機(jī)緩慢將被拱起端兩側(cè)的各23條橫縫切寬、切深，釋放膨脹壓應(yīng)力；接著切開(kāi)拱起端，將板塊恢復(fù)原位。由于板拱起時(shí)已是一年中溫度最高時(shí)，故該處恢復(fù)后不應(yīng)再筑做脹縫，尤其不得筑做寬脹縫。最后按要求進(jìn)行清縫和填縫。（2）、板端發(fā)生破裂或斷裂時(shí)，應(yīng)將相鄰最近未破壞的板塊的橫縫切深，清除已破壞板塊，處理被損壞的路面基層，然后重新澆筑新板塊。注意新澆筑的砼板強(qiáng)度應(yīng)比原路面砼強(qiáng)度高，且應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和交通管制。在難于長(zhǎng)時(shí)間中斷交通的路段應(yīng)考慮采用快硬水泥砼或采用瀝青混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。,.,17,3、唧泥唧泥是汽車行經(jīng)接縫時(shí)，由縫內(nèi)噴濺出稀泥漿的現(xiàn)象在輪載的頻繁作用下，基層由于塑性變形積累而同面層板脫空，地面水沿接縫下滲而集聚在脫空的空隙內(nèi)；在輪載作用下積水變成有壓水而同基層內(nèi)浸濕的細(xì)料混攪成泥漿，并沿接縫縫隙噴濺出來(lái)。,唧泥與斷裂的共同破壞,.,18,唧泥的處理,為了防止水泥混凝土路面唧泥，可采取以下措施：21是對(duì)未發(fā)現(xiàn)唧泥現(xiàn)象的段落，突出一個(gè)“堵”字。加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，使用灌縫料進(jìn)行多次重復(fù)填堵水泥混凝土面板的各種縫隙，以防止水的滲入。22是對(duì)已發(fā)現(xiàn)唧泥現(xiàn)象但較輕的段落，突出一個(gè)“填”字。采取壓乳化瀝青的方法來(lái)進(jìn)行補(bǔ)救。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，壓乳化瀝青有以下三方面的作用：第一，能填充板底的空洞，減少滲積水的存儲(chǔ)空間，起到傳荷支承作用，并在遭水浸蝕破壞的石灰土上面形成新的封層，防止?jié)B積水對(duì)石灰穩(wěn)定土的繼續(xù)破壞；第二，乳化瀝青在破破乳的過(guò)程中，能在水泥混凝土面板的縫隙中形成下大上小的瀝青“反楔”，有效地阻塞了滲水渠道，起到了良好的防水效果，同時(shí)減弱了，滲積水在車輪荷載下產(chǎn)生高壓，延長(zhǎng)了界面縫的養(yǎng)護(hù)周期，節(jié)約了養(yǎng)護(hù)資金；第三，乳化瀝青能固化破壞后形成的石灰土顆粒，防止細(xì)集料失散，形成瀝青土。,.,19,23是對(duì)于嚴(yán)重唧泥段采用灌漿加固。第一目的是為了恢復(fù)對(duì)路面結(jié)構(gòu)的支承，它是通過(guò)向這些空隙灌漿而實(shí)現(xiàn)的。灌漿加固作為一種預(yù)防性維護(hù)措施，應(yīng)在板角剛一出現(xiàn)支承喪失的情況時(shí)就盡快地進(jìn)行。支承喪失的表現(xiàn)是彎沉增大，橫向接縫形成錯(cuò)臺(tái)，交通車道或路肩的接縫和裂縫附近積存細(xì)屑。在路面板尚未發(fā)生嚴(yán)重裂縫時(shí)，灌漿加固是一種比較經(jīng)濟(jì)的修復(fù)方法。灌漿加固不能矯正沉降，不能提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，也不能消除因板內(nèi)溫、溫度變化及板上交通荷載而造成的垂直錯(cuò)臺(tái)。但是由于空隙被填充，減小了彎沉，恢復(fù)了結(jié)構(gòu)的整體性，因此減小了未來(lái)發(fā)生唧泥以及錯(cuò)臺(tái)和板斷裂的可能性。第二加固機(jī)理是在現(xiàn)有混凝土路面設(shè)計(jì)理論中，我們把混凝土板看作是小撓度彈性薄板，其假定條件是面板與地基間完全接觸(不脫空)。同時(shí)混凝土板是一種脆性材料,抗壓強(qiáng)度高、抗彎拉性能差。在正常情況下，面板均勻支承時(shí)，無(wú)論荷載作用位置，應(yīng)力都較小。而一旦脫空，板角處由于基礎(chǔ)支撐的喪失處于懸臂狀態(tài)，板內(nèi)將產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力、剪力，混凝土板很快達(dá)到極限壽命。水泥混凝土板灌漿是通過(guò)注漿管，施加一定壓力將漿液均勻注入板底空隙、板下基（墊）層中，以充填、滲透、擠密等方式，趕走板底、基層裂隙中的積水、空氣后占據(jù)其位置，經(jīng)人工控制一段時(shí)間后，漿液將原來(lái)的松散顆?；蛄严赌z結(jié)為整體，形成一個(gè)良好的“結(jié)石體”。灌漿改善了板底原有受力狀態(tài)，恢復(fù)板體與地基的連續(xù)性。達(dá)到加固基礎(chǔ)，治理病害的目的,.,20,4、錯(cuò)臺(tái)產(chǎn)生的原因較多，如錯(cuò)臺(tái)主要是由以下原因引起的：1)路基基層碾壓不密實(shí)，強(qiáng)度不足，致使基層在行車荷載作用下發(fā)生塑性累積位移；2)局部地基不均勻下沉；3)相鄰板間的傳荷能力下降；4)水浸入基層，行車荷載使路面板產(chǎn)生泵吸現(xiàn)象，動(dòng)水將面板與基層間的碎屑拋向后方，把后方的板抬起,錯(cuò)臺(tái),錯(cuò)臺(tái)與斷裂的綜合破壞,.,21,錯(cuò)臺(tái)的預(yù)防措施,技規(guī)范要求要用模板頂高程控制路面板高程。(2)在攤鋪、震搗過(guò)程中要隨時(shí)檢查模板高程的變化，如有變化應(yīng)及時(shí)