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公路快速修补

混凝土路面快速修补

混凝土路面破损状况及分类

水泥混凝土路面是一种刚度大、扩散荷载能力强、稳定性好的路面结构,在世界上各工业发达国家,水泥混凝土路面与沥青混凝土路面两种结构一直同步发展,都各有所长。许多国家对水泥混凝土路面的修筑技术一直在进行研究和总结,取得了很多成果,并得到了广泛的应用,特别是重交通的高速公路上,水泥混凝土路面得到更广泛的应用


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        但水泥混凝土路面的病害是一个普遍存在的问题,世界各国对水泥混凝土路面的养护进行了大量研究。由于水泥混凝土路面病害种类较多,出现的原因也较为复杂,目前为止还没有一套经济快速、适应性强而成熟的根治方法,仍处于多种处治方法并行的试验研究阶段。建国初期,由于资金、能源有限、水泥紧缺,我国修建水泥混凝土路面的公路里程较少。到1970年底我国水泥混凝土路面仅200km,占高级、次高级路面里程的0.9%左右。此后在公路路面修筑过程中,发现沥青路面出现不少病害,同时为缓解沥青供应不足的问题,一些省、市如浙江、广东、湖南、江苏等省开始修筑水泥混凝土路面。随着修筑里程的增加和各科研院所对水泥混凝土路面的深入研究,以及实践经验的积累,修筑技术不断改进,工程质量也不断提高。又由于水泥混凝土路面的适应性和抗灾能力均较强,较好地满足了现代化交通的要求,此后,水泥混凝土路面得到了迅猛的发展。到1998年底,水泥混凝土路面公路里程增至83652Km,占高级、次高级路面比重的16.4%,其发展速度在国外也是罕见的。 "十五"期间我国将累计建成2万公里左右的高速公路,且水泥混凝土路面里程还将继续增长,其修建技术也需要进一步的提高。

国内早期修建的水泥混凝土路面,主要用于低等级公路上,设计强度偏低,面板厚度偏薄。如,水泥混凝土抗压强度除少数为30MPa外,多数为20~25MPa;,厚度一般为16~24cm。这些砼路面在行车荷载和环境因素作用下,有的修建不久便出现破坏,大多未达到使用寿命就已破坏而不能使用了,又不得不进行罩面,补强或改建。

改革开放以来,随着国民经济的迅速发展,公路交通量和汽车载重量日趋增加,路面结构的损坏也日趋加速,不仅加快了早期修建的旧混凝土路面接近其使用寿命,而且使近年新建的水泥混凝土路面在远未达到其实际使用年限时就出现了不同程度的损坏。特别是中南地区,如湖南、湖北、广东等省由于气候湿热,降水量大等环境因素,和计算理论、设计、材料、施工技术、施工管理和质量控制等方面的不足,观测80年代中后期和90年代修筑的水泥混凝土路面,无论是二级公路或是高速公路,许多投入使用3~5年后就出现了大量的早期破坏,严重影响行车的速度及舒适性和安全性。据不完全统计,我国现有的水泥混凝土路面有50~60%左右都面临着修复和改善。

水泥混凝土路面常见的损坏包括破碎、开裂、板边缘和角隅的损坏、接缝的损坏、板面磨损和错台等几种。按其损坏形式可分为两大类:

 

混凝土路面早期、局部病害最常见的形式为裂缝、孔洞坑槽、接缝附近混凝土局部损坏、边角断裂及表层脱落等。据调查,大多数混凝土路面的严重破损最初都表现为路面局部病害,这些小范围的、局部的、非结构性的、混凝土材料的损害若得不到及时、有效的修复,将导致破损范围进一步扩大、病害进一步加剧,最终导致大范围的、结构性的、整板损坏,造成更大的经济损失。即由最初的小范围局部材料破损发展到后期的大范围结构破损。"及时发现、尽早修复"是混凝土路面病害最科学、最经济的处理措施。

快速修复材料的技术要求

我国现阶段混凝土路面日常养护水平较低,对于局部缺陷的快速修复还没有很好的对策,常用的水泥基材料局部修复技术不仅工艺较复杂、开放交通时间长,而且修补界面粘结差,效果很不理想;而这些局部缺陷若采用整板修复技术,不仅修复工期长而且很不经济。  

我国水泥混凝土路面传统的修补的方法是将破损的混凝土除掉,新铺上与原设计标号相同或高标号的普通混凝土。采用普通水泥混凝土修补被损坏的混凝土路面,主要有如下缺点:

 (1) 收缩大,易导致新浇混凝土开裂;

(2) 水泥混凝土本身拉伸强度低,与老混凝土结合差

(3) 新老混凝土间的界面薄弱,易使修补层剥落;    

(4) 修复及养生工期长,影响交通。

我国水泥混凝土路面的病害(特别是大量局部病害)得不到及时、有效修复,其主要原因是修补材料的性能不理想及修补工艺不切合我国公路修补的具体实际。用于水泥混凝土路面板局部缺陷修补的材料必须满足下列技术及施工要求:  

(1) 快硬、高早强,以满足公路修补后快速开放交通的要求;

(2) 粘结力强、韧性好,修补界面粘结强度不低于旧混凝土,以保证局部修补的效果;  

(3) 施工快速、简单、方便,不需使用大型机具;  

(4) 施工后不需养护或只需稍加养护即可开放交通;  

(5) 耐磨性高,耐久性好;    

(6) 收缩小,后期性能稳定;  

(7) 平整度好,修补材料的颜色与老混凝土基本一致,无明显差异。


 

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