浅谈水泥混凝土路面损坏原因及修复方法

摘 要：水泥混凝土路面具有强度高、稳定性好、使用年限较长的优点，但同样也具有投资大、维修困难等不足的地方，本人根据某路段水泥混凝土路面损坏原因及修复的切身体会，提出了自己的一些想法，以供类似工程参考。

关键词：水泥混凝土路面；损坏原因；修补方法

一．工程概况

某水泥混凝土路面西段K1143+331～K1180+211段修建于1995年，是当地的主要交通要道，由于车流量大、车辆超载严重等主要原因，致使路面出现不同程度的损坏，根据省、市公路局的计划和要求，我们安排了15000多平方米的修补任务，为确保水泥混凝土路面维修任务圆满完成，我们对原旧路面进行了详细的调查、分析、并根据实际情况提出了具体方法。

二．水泥混凝土破坏的原因分析

经调查发现沿线有很多石片加工厂和路边洗车加水店门口水沟被人为地填实，且石片加工厂和路边洗车加水店大部分标高高于公路路面，这样雨季或几场大雨公路便成聚水低洼处，雨水大量从伸缩缝下渗，极大地为削弱基层的强度，长期经超限荷载货车碾压的作用则加速了水泥混凝土路面的损坏。

三．修复方案的确立

(1)确立面板修复结构，我们（设计）修复面板厚25cm，抗折强度5.0MPa，素水泥混凝土基层厚15cm，抗压强度15Mpa。

(2)材料的选购：现浇面板一律采用525号水泥，基层采用425号水泥，碎石采用级配石灰岩碎石。

(3)为了尽早开放交通，水泥混凝土组成设计考虑了掺入早强剂，我们采用了广州逸飞生产的YF-4型早强减水剂，通过试验掺配量2～3%，使其抗折强度和抗压强度在7天内达到设计要求80%以上。

四．施工质量控制事项

(1)根据当地材料的实际情况，我们对材料和配比的选择一般为：5～15mm碎石占46%左右，20～40mm碎石占56%左右，砂率在33%左右。水泥（525）用量为385/m3水灰比为0.45。上述材料配比经过多组试验，抗折强度完全可满足设计要求5MPa。有关碎石级配及中砂级配分别见如下表1。

表1水泥混凝土有关碎石级配表

筛子孔径（mm） 实际通过百分率(%） 规范要求通过百分率(%)

40 95.6 95～100

20 13.3 30～60

10 17.5 10～25

5 3.6 0～5

(2)水泥混凝土面板平整度的控制，水泥混凝土面板平整度指标为水泥混凝土面板施工质量的主要指标之一。我们在实际工作中着重抓住二个主要技术关键：一是钢模板的安装和振动梁的操作必须牢固和精细，使水泥混凝土在其表面磨平之前有一个基本与设计要求相符的良好坯子；二是在水泥混凝土表面磨平的同时用3米直尺和细绳交叉法不断进行检测，发现面板平整度≥5mm时可以及时进行调平，从而使其最终平整度＜5mm，符合设计要求。

(3)水泥混凝土面板厚度的控制，水泥混凝土面板的控制主要在二个方面：一是在铺筑基层时的标高和平整度要掌握好，一定要达到甚至超过施工规范要求，从而为水泥混凝土面板的施工奠定良好的基础；二是在浇捣水泥混凝土立侧模时用横向拉线法，定好的侧模之间的高度（即模内高度）频率视截面基层的平整度情况检测3～4点，应使浇捣水泥混凝土板厚在允许偏差之内，否则应进行调整。因此，水泥混凝土面板厚度的控制，或者说是侧模高度的控制，就必须在测量基层的标高情况下，既酌情考虑其标高的平均值，要考虑其一定的保证系数来加以确定。这样摊出来的水泥混凝土面板才真正有确切的保障，取芯时才能达到或接近设计要求。综合上述，由于我们从管理上和技术措施上实施了较为严格的质量控制，水泥混凝土面板的整体质量是有保证的，其检测结果详见如下表2。

表2水泥混凝土板块质量检测成果表

检查项目 合格率（%） 备注

抗折强度 100

水泥混凝土板厚度 100 取芯测定

面板平整度 85.6

面板宽度 100

横坡度 81.5

纵横缝顺直度 95.8

五．水泥混凝土板块防裂措施

为了避免出现水泥混凝土板块裂缝，应特别注意以下几个方面：

(1)各道工序各个环节都要在“均匀”两字上狠下功夫。在施工中采取有效措施，使水泥混凝土板块成为“均质体”，也就是使水泥混凝土板抵抗外部荷载和测试变化的内部抗力处于同等水平，那么水泥混凝土板块裂缝就完全可以避免。因为这时的横向裂缝只能产生在其具有切缝的抗力最薄弱的断面上，促使假缝（切缝）变成真缝。因此，如何使各个板块能成为抵抗外力的“均质体”，这便成为了施工单位采取防裂措施的最高着眼点。在实际工作中，由于主客观因素的多样性和复习性，真正要使板块成为“均质体”，是相当困难的。其中尤其需要采取各种有效的、严格的管理措施和技术措施就我们工地施工而言，主要抓以下几个方面：一是严格控制材料来源和材料规格质量。主要材料如水泥、碎石、砂均采用同一来源和品牌，具有相同的物理力学性能；二是严格控制基层的平整度，进而严格控制水泥混凝土面板的厚度，确保每个板块上各个点厚度的均匀一致，进而确保每个切缝断面均是内部抗力最弱的断面；三是严格控制材料配合比、水灰比、密实度等的均匀一致，这可通过施工中水泥混凝土试块强度的检查来加以验证，而试块强度的均匀性又可通过其均方差σ或偏差系数Cu值的分析来加以控制，从而使其整个施工控制能达到优良状态。

(2)要特别注意板块切缝的施工操作。从工程角度看，水泥混凝土板要开裂是无法避免的。问题在于怎样通过人工切缝，使水泥混凝土板开裂按照人们的设计位置处整齐有规则的开裂。根据交通公路（1994）536号《公路水泥水泥混凝土路面设计规范》第5.2.1规定，缩缝采用切割法施工当水泥混凝土达到设计强度20%～40%时进行切割。在实际施工时要掌握20%～40%水泥混凝土设计强度所需要的时间是有困难的。因为，水泥混凝土抗折强度不仅与龄期有关，而且与温度等许多因素有关。从我们施工的情况来看，我们认为在切缝施工操作方面有两个问题必须谨慎处理好。一是切缝时间，根据工地具体情况，我们一般在水泥混凝土成型后4～6小时左右开始切割。不过此时的水泥混凝土强度偏低，人工切割时要十分仔细小心，决不能因为人为因素（如切割机的进行以及锯片摆动）的缘故损坏此时稚嫩的水泥混凝土板块；二是切割的深度，按规范要求为板厚的1/3～1/4，我们的经验应取其中值或高值，宁可切深一些，不可切浅一些，从而真正保证切割断面为其抗力最薄弱的断面，达到板块不在其他部位出现断裂的质量目标。

六．结语

对于水泥混凝土路面应从建、养、管三方面来共同管理以提高其使用寿命。养护至关重要，伸缩缝与裂缝的及时填充和路面清扫、水沟的清理开挖、疏通都对水泥混凝土路面的强度保证起很大作用。今后路政管理部门要加大对沿线石材工厂和路边洗车加水店的整治力度和管理工作，使其石材加工厂和路边洗车加水店的标高要低于路面，从而延长公路水泥混凝土路面的使用寿命。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。