水泥混凝土路面病害與防治措施
2011-10-10 來源：天工網(wǎng)
路面直接承受交通荷載的作用，受氣候、水、溫度等因素的直接影響，因而在使用過程中是最容易受到破壞的結構層。對于高等級水泥混凝土路面板，根據(jù)我國已建成通車的高等級公路使用情況看，有相當部分破壞，如開裂、斷板、沉陷、錯臺等病害。本文將就水泥混凝土路面的病害及其成因進行分析，并提出預防和治理的個人見解，共同仁探討。
一、病害的類型
（一）裂縫
1．橫向裂縫。橫向裂縫是指垂直于路線方向的有規(guī)則的裂縫，其產生的原因主要有水泥混凝土失水干縮、冷縮、切縫不及時等。失水干縮橫向裂縫是混凝土表層水分散失或體積收縮受到約束所產生的裂縫，一般發(fā)生在水泥混凝土水化、硬化的早期；冷縮裂縫是指由于水泥混凝土冷縮產生拉應力而引起的路面板開裂。
2．縱向裂縫?？v向裂縫是指跟路線走向平行或基本平行的裂縫。產生原因主要是路基體填料土質不均勻、含水量不均勻、施工方法不當?shù)?，導致路基不均勻沉降，從而使路面板在自重和行車壓力作用下產生縱向裂縫。
3．交叉裂縫。兩條或兩條以上相互交叉的裂縫稱為交叉裂縫。產生交又裂縫的主要原因有：（1）水泥混凝土路面自身強度不足；（2）路基和路面基層的強度和水穩(wěn)定性差；（3）使用了性能不穩(wěn)定的水泥，澆筑的水泥混凝土路面板就會產生大面積的龜裂。
4．板角斷裂。板角斷裂是指與板角兩邊接縫相等的貫穿水泥混凝土路面板全厚度的裂縫，從板角到裂縫兩端點的距離分別小于或等于端點所在路面板邊長的一半。板角裂縫通常是由于板角處受連續(xù)荷載作用、基礎支撐強度不足及翹曲應力等因素綜合作用而產生。
（二）表面損壞
1．紋裂、網(wǎng)裂、板面起皮和剝落。紋裂和網(wǎng)裂是指路面板表層出現(xiàn)的淺而細或發(fā)絲狀的表面裂紋和網(wǎng)狀裂紋。產生的原因主要是水泥混凝土水灰比過大，施工時過度抹面、養(yǎng)護不及時，在水泥混凝土拌和過程中用了含鹽量偏高的水和質量低劣的集料?；蛩嘀械膲A與集料中的特定礦物質發(fā)生堿硅反應等。故在施工過程中，對集料的質量應嚴格把關，嚴控用水量，必要時，還應對水的質量進行檢驗。
2．麻面、露骨。麻面是指水泥混凝土路面板表面結合料磨失，成片或成段路面板呈現(xiàn)過度的粗糙表面的現(xiàn)象。麻面一般是由于水泥混凝土路面施工時，在混凝土初凝前遇雨所致。
路面混凝土保護層脫落導致骨料裸露的現(xiàn)象稱為露骨。其產生的原因主要是混凝土表面灰漿不足，泌水提漿，從而造成混凝土路面表層強度不足。
3．磨光。磨光是指水泥混凝土路面板在車輪荷載作用的重復輾磨后，表面磨擦系數(shù)下降到極限值以下，從而嚴重影響行車安全。磨光的主要原因是水泥混凝土路面表面水泥砂漿層強度低，水泥及集料等原材料耐磨性差，或路面使用時間較長等。
4．坑槽、孔洞。由于水泥混凝土混合料是種多相不均勻材料，囚此在水泥混凝上路面板強度較低處易出現(xiàn)局部破損，并形成有一定深度的洞穴，即孔洞。面層骨料局部脫落而產生的長槽稱為坑槽?？锥?、坑槽產生的原因主要是由于集料含泥量過大，混凝土內有泥土或其他雜物。
（三）接縫損壞
接縫包括橫縫（脹縫、縮縫）、縱縫和施工縫。設置目的是減少或避免由于水泥混凝土熱脹冷縮產生的應力對路面板的破壞作用。但是接縫設置不當或接縫損壞也會降低路面的整體使用性能，甚至使路面板更快地遭到破壞。水泥混凝土接縫損壞主要有以下幾種形式。
1．填縫料損壞。填縫料損壞是指接縫內無填料，填料破損及接縫內混雜砂石等不正?，F(xiàn)象。填縫料損壞的主要原因有：填縫料本身質量不合格，填縫料在長期外界環(huán)境作用下老化，脆裂，或由于混凝土路面板受熱膨脹，擠壓脹縫，致使填縫料被擠出，不能正常復原等。
2．接縫碎裂。接縫碎裂是指水泥混凝土路面板接縫兩側各60cm左右寬度內傾斜的剪切擠碎現(xiàn)象。接縫碎裂主要是指由于填縫料損壞，泥、砂等雜物侵入脹縫，導致路面板再次膨脹時受阻，或雨水滲入基層和墊層，使基層強度降低，從而導致路面接縫處的變形和破損。
3．唧泥。唧泥是指車輛通過時，基層細料和水一起從接縫處擠出的現(xiàn)象。唧泥產生的原因是填縫料破壞，雨水下滲等。
（四）變形損壞
由于水泥混凝上硬化后是非塑性的，因此水泥混凝土路面板的變形破壞是指水泥混凝土路面板接縫處產生的錯臺、拱起和沉陷等現(xiàn)象。
1．錯臺。錯臺是指相鄰水泥混凝土路面板在接縫處產生的垂直高差。錯臺產生的原因是橫縫處未設置傳力桿，由于基層或路基體壓實不均勻，致使相鄰水泥混凝土路面板在車輛的重復荷載作用下，產生不均勻沉降。
2．拱起和沉陷。拱起是指橫縫兩側的混凝土路面板板體發(fā)生明顯抬高的現(xiàn)象，相反，沉陷則是指橫縫兩側的混凝土路面板板體發(fā)生明顯下沉的現(xiàn)象。
拱起產生原因主要是脹縫被硬物阻塞，或脹縫設置過少，使路面板受熱時不能自由伸張。沉陷產生的原因主要是填縫料損壞導致雨水從接縫處下滲，軟化基層，甚至軟化路基體，使路面板接縫下方的基層和路基體承載力下降，路面板跟著下沉。
拱起和沉陷都將對車輛行駛的舒適性和安全性造成很大的影響。施工時合理設置脹縫，運營中有效維護好接縫，可以有效避免此類損壞的發(fā)生。
二、防治措施
（一）對于建設中的道路，科學的管理、高質量的施工是保證路面質量的根本
1．嚴把材料關。公路路基施工規(guī)范規(guī)定，在通常情況下，不能被壓實到規(guī)定的密實度和不能形成穩(wěn)定填方的材料不能用于路基填筑。路面板施工嚴格按規(guī)范要求選材，控制水泥、骨料、砂的各項技術指標，混合料運至工地后要符合工作要求；臺背回填要求選用透水性好、有良好配的材料。
2．保證施工質量，包括地基處理、基層施工、面層施工。保證各個施工階段的質量。保證切縫的溫度和時間，養(yǎng)生、切縫要及時；振搗完全充分密實；搞好施工縫、縮縫、脹縫的處理；構建科學的排水設施，防止路表水滲入；保證每層的厚度及壓實度合格等。
3．健全科學的管理制度，嚴格監(jiān)理制度，對試驗段工程的施工，從方案的審批，準備工作的審查到施工全過程，都必須進行現(xiàn)場監(jiān)理，堅持全過程旁站，以便及時發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，及時總結施工工藝、施工組織等經驗。通過試驗段施工來核準所用材料配比、拌和方式、機械實效、松鋪系數(shù)、允許延遲時間、每個作業(yè)段適宜長度等問題。
（二）對于已經出現(xiàn)的損害，應針對具體類型進行不同工程處理方法
1．對于水泥混凝土板裂縫的現(xiàn)象，可采用 HZ/HD補裂縫材料進行灌漿處理，4h后開放交通。對裂縫的徹底處理，可在裂縫兩邊各30～40cm范圍內將混凝土板鑿除，放置鋼筋網(wǎng)再澆筑與原來面板標號相同的混凝上，夯搗密實后，磨光拉紋，兩側應設置縮縫，縫內填充瀝青材料防止雨水滲入；對于基層已遭破壞的裂縫，或發(fā)生斷板爛板及脹縫破壞的路面，需將混凝土板大面積鑿除，結合實際對基層進行處理后，再沿用以上辦法處理。
2．對于水泥混凝土板錯臺、沉陷的現(xiàn)象最好鏟除，用同標號的新混凝土進行修補，并加入JK系列混凝土快速修補劑，一般4h后便能開放交通。
3．對于水泥混凝土龜裂、網(wǎng)裂及脹縫、施工縫、縮縫處的局部破壞現(xiàn)象，可采用局部換板進行修補并加入JK系列混凝土快速修補劑。對于已產生龜背狀裂紋的混凝土路面，需將板塊全部鑿除重做。
4．產生路面板塊嚴重斷裂多是由于基層強度不足或滲軟化、路基不均勻沉降等情況導致，處理方法一般采用將整塊板鑿除在處理好基層以及路基后，重新澆筑新的凝混凝土板。
5．對于水泥混凝土路面大部分出現(xiàn)開裂、斷板、沉陷、錯臺等病害時，除采用上訴方法修補外，對一些主要道路同時采用在舊水泥混凝土路面上罩改性瀝青混凝土面層處理方法。
三、結語
道路任何病害的產生都直接或間接反映了工程的施工質量。最佳的防治時機在建設階段，最好的治理方法就是防范于未然。在建設工程中科學管理，質量層層把關，能最大限度地減小路面病害的發(fā)生率。對已經出現(xiàn)和形成的病害，應查明原因，對癥下藥。同時還應從道路養(yǎng)護、制止超載等人的因素進行管理，綜合治理，保障道路的正常運營。
