水泥混凝土路面病害的防治与维修技术研究

摘要：水泥混凝土路面因为稳定性较强又具有一定的抗压、抗弯、抗磨损能力，所以在道路工程建设中的应用较为广泛。本文主要针对水泥混凝土路面的病害、水泥路面病害产生的主要原因、

关键词：水泥混凝土；路面病害；防治；维修技术；研究

中图分类号：TV331 文献标识码： A

一、水泥混凝土路面的病害

通过水泥混凝土路面病害的特征，将路面病害分为裂缝类、接缝类、变形类和表面破损等四大类：

1、裂缝类病害。其一，贯穿裂缝在公路问题中教我常见，指的是贯穿板全厚的裂缝，分为横、纵、斜、交叉等方向裂缝；其二，断板和破碎板：此类问题是基于裂缝而逐渐演变而成的，当裂缝为及时进行修改发展到一定程度上即可引整个路面板块破裂起。

2、接缝类破损。接缝处是水泥混凝土路面应力分布最集中的地方，也是水泥混凝土路面病害的高发位置。接缝处病害主要包括：错台、卿泥、脱牢、拱起、接缝剥落及接缝材料损坏等。其一，卿泥和脱牢卿。卿泥指水泥混凝土路面在行车或重物作用下，板下基层的细粒材料从接缝与水一同喷出，致使板体与基础逐渐脱牢；其二，错台：导致错台现象的原因主要有雨水渗入、温度应力、基层断裂等；其三，路面拱起：主要是因相邻板块或多块面板与邻近面板之间在外力作用向上凸起的现象；其四，填缝材料的脱落或丢失：由于水泥路面的特性，在使用一定时间后受到自然因素和其他外力因素的影响必然出现老化问题，填缝材料出现破损、脱落、丢失现象致使砂石流入其中，阻碍了板面的膨胀导致破损和剥落等危害。

3、变形类破坏。变形类破坏指的是水泥路面的沉陷，导致此问题的原因与施工材料质量差以及路基施工不均匀有关。例如，施工中使用性能差，不符合需求的材料加之施工中压实不到位，在外力作用下即可引发路面的局部沉陷，若不及时加以修改则可引起整体的沉陷。4、表面破损。表面破损主要包括路表面的露骨、坑洞、表面剥落及表面裂缝等，水泥路面表面的露骨、坑洞及表面剥落多与雨水对路表面材料的冲刷及行车荷载的综合作用有关。

二、水泥路面病害产生的主要原因

1、裂缝类病害的成因分析

水泥砼路面的施工可变性较大，往往因为铺设不均匀使得铺设好的水泥路面的抗折强度和韧性降低，而出现开裂的现象。此外，路面在经过车辆长期荷载碾压以后，其承重能力也会下降，而导致砼面板损伤破坏开裂，裂缝类病害是最常见的水泥砼路面病害之一。纵向裂缝是一种危害较大的水泥砼路面病害，它一般会沿着道路中心方向扩散，如果没有及时的处理，就很可能导致路面贯穿裂缝的出现。产生纵向裂缝的原因主要有：路基发生不均匀沉降；较大的水泥砼路面病害是横向裂缝，其通常是顺着道路中心线大致垂直的方向扩散，产生的原因主要为：砼路面切缝不及时，砼面板由于温度的变化发生干缩从而导致板块的断裂；由于切缝深度过浅，应力没有释放，因而在临近缩缝处容易产生新的收缩缝；路基发生不均匀沉降；砼面板厚度与强度不足，温度较高和负荷较大的时候容易开裂变形。第三种危害就是斜向裂缝，这种开裂和砼路面板或行车方向相交成锐角，产生的原因为地下土层沉降不均匀或较为松散，使得路面板面承重能力和支撑能力降低而产生裂缝。第四种危害是交叉裂缝，其呈现为砼面板裂缝相互交叉，产生的原因为超载、重载的重复作用和路面沉降不匀的复合作用。

2、变形类病害的成因分析

雨水侵蚀道路缝隙很容易导致土层唧泥的产生，再加上车辆荷载的作用，会将路基层的粉细料和水挤出，久而久之水泥道路的支撑性就会下降，直接造成砼面板断裂病害。错台病害产生的原因有：水泥病害没有得到适当的处理，路基细料在抽吸作用下向后方板块移动、堆积，造成前面板块低，后面板块高的错台现象；基础不均匀沉降，使得切缝两侧出现错位。拱起病害简单的说就是接缝处板块隆起。其产生的主要原因有：胀缝被砂、石、杂物堵塞，使板块伸胀受阻；因为传力杆水平、垂直向偏差大使得胀缝不均匀，使板伸胀受阻；长胀缝砼板在小弯道、陡坡处以及厚度较薄时，造成路面纵向失衡隆起；因为路基中有大量生石灰或其他杂质导致拱胀。

3、接缝损坏类病害的成因分析

接缝损害类病害最常见的表现是在水泥砼路纵横缝的两边大约半米的地方出现板面裂碎，其产生的原因有：当温度较高的时候路面板块很容易受热膨胀，而泥砂、碎石或其他杂物会阻碍板块膨胀导致路面胀裂；缩缝使砼板出现空隙，在车辆反复碾压后导致路面破碎；切缝时间较早，导致路面缝边极易受损坏；填缝料质量差，如粘结强度低，延伸率及弹性差，不耐老化，填缝料与缝壁粘结不牢靠等。

4、表面缺陷类病害的成因分析

表面裂纹产生的主要原因是：铺筑后的砼表面游离水分蒸发过快，体积急剧收缩导致开裂；砼配合比不合理，水泥用量、砂率过大；砼表面过渡振荡或抹平；养护不及时。路面起皮是因为施工的时候抹面不均匀或过于重叠，使得砼品质变坏导致脱落。露骨是因为铺设路面的时候混合料塌落度小或掺入早强剂没有调配好，平板振捣后砼过早凝结，辊筒滚压和收水后不能掩盖石子，或是水灰比过大或水泥的耐磨性差，在行车作用下很快磨损或剥落。坑洞的出现则是因为施工砼材料不合格，含有大量的木屑、纸片等物质，加之车辆碾压或硬物剐蹭、撞击，就很容易在路面形成坑洞。

三、水泥混凝土路面病害的防治

1、科学合理设计

施工前期做到充分调研，收集数据与各类信息，包括路面周围环境的情况，公路的用途，预估车辆数量等，将之纳入到公路设计当中，也即在设计阶段即开始公路的养护管理而不仅仅是事后的补救。重点包括以下内容：应该考虑到公路的使用用途、车辆种类，车流量；应收集当地气候对水泥混凝土路面造成的损害，温差，降水量，牢气湿度数据路基特别是基层参数的选取，如各基层回弹模量、含水率、液限、现场承载力等，并且设计取值要与现场客观实际相符。

2、加强施工质量与材料的管理

其一，强化对路基施工环节的质量管理，重点针对路基工程的填方与碾压工作加强监督，要求分层回填以及碾压。严格按照相关技术要求做到压实平整、均匀、压实，尤其是对于路肩部以及交接处部分要更加注重碾压的效果。其二，严格把控施工材料质量，将可控的质量影响因素最大限度的排除掉以确保工程整体质量。对于路面工程而言，水泥的质量以及施工中混凝土搅拌的质量直观重要，须在施工前加强对水泥采购质量的严格管理，同时在施工中严格按照相关技术要求，合理配置搅拌料，保障混凝土的质量。

3、施工阶段加强防护管理

加强水泥混凝土路面的养护管理，使之处于健康状态之中，不仅可以提升道路运行能力而且利于延伸使用寿命。然而，如若养护管理不到位，一旦出现破损现象不及时进行修补，破坏会日益严重，危及交通安全以及缩短其使用寿命，因此必须要做到养护管理及时到位。

4、强加竣工后养护管理

水泥混凝土路面的病害多样化，现在针对裂缝型，接缝型、错台、破碎板等的防治措施做出汇总：其一，对于裂缝型的处理。缝宽不足0.5cm以下的非扩展性表面裂缝，应采用压注灌浆法；局部性裂缝，且缝日较宽的，采取扩缝灌浆法；对贯穿全层的裂缝，采用条带罩面法。对裂缝宽度大于3-17cm的裂缝，可直接浇筑环氧树脂与固化剂混合物。此外，选用使用寿命更佳的填补材料对整体构造缝进行清缝处理，注意保障密封性；其二，对于错台现象的处理：首先，通过压浆进行调整，待其平顺整后再使用磨平机对高出的部分进行打磨处理，使之恢复平整；其次，在必要的情况下，可以使用聚合物水泥砂浆加以修补；其三，对于大面积的麻面、露骨、平整度较差等现象，可以通过使用沥青混凝土罩面加以处理，恢复路面的原状；其四，破碎板。对于路面出现严重破碎问题可以采用换板进行处理也即将破损所在的整块进行挖除，浇筑新的水泥混凝土，板底脱牢处使用流质材料进行填充压实而达到稳固板块的目的并恢复路面原貌。此外，加铺沥青层是旧水泥混凝土路面有效的补强措施之一，不仅可以提高路面的承载能力，消除原有接缝处易产生卿泥、断裂、脱牢等多种病害的不利影响，同时也可提高路面平整度和抗滑能力，改善路面使用性能。

结束语

通过对水泥混凝土路面病害的产生原因和防治方法的分析，能够在各个环节有效的避免路面病害的发生，延长水泥混凝土路面的使用年限，使国家在公路方面的资金投人得到最大价值的回报。

参考文献

[1]魏志刚.水泥混凝土路面性能评价及养护维修技术研究[D].长沙理工大学，2007.

[2]陈华.水泥混凝土路面病害的防治与维修技术研究[D].重庆交通大学，2008.

[3]李中秋.水泥混凝土路面维修技术研究[D].河北工业大学，2002.

[4]张文学.水泥混凝土路面病害的防治与修补研究[D].武汉理工大学，2002.