水泥混凝土路面的养护与维修研究对策

摘要：水泥混凝土路面因其具有强度高，承载力大，稳定性好，使用寿命长，日常养护费用低等优点，在城市道路建设中所占比例越来越大。如何养护好水泥混凝土路面成为摆在公路养护维修工作面前的一个课题。文章针对水泥混凝土路面存在的危害，提出维修养护原则及对策，以供参考。

关键词：水泥混凝土路面；养护；维修

水泥混凝土路面以其适应行车速度高、客流量大、使用寿命长、维修养护费用少等要求，具有抗压、抗弯曲、抗磨损、高稳定性等许多优点，近几年来被广泛使用。在正常养护情况下、水泥混凝土路面的设计使用年限为20至30年。但是，我国水泥混凝土路面在使用5至10年后，大多数出现了裂缝、破碎板、错台、唧泥、沉陷和接缝损坏等病害。由于缺乏科学的维修和养护方法，水泥混凝土路面的上述病害得不到及时和有效的维修。路面破损程度日趋严重，已严重影响了公路的服务水平和行驶质量。

一、病害成因分析

（一）接缝破坏

（1）接缝破坏：在路面板的胀缝上或在板的搭接处产生倾斜的剪切挤碎，甚至造成整块路面板碎裂或断开裂成很多块，这是由于胀缝内的滑动传力杆位置不正确，或者施工时胀缝内有混凝土搭连或落入坚硬的杂屑等原因，使路面板的伸胀受阻而发生板边的剪切挤碎超重车辆的大轴载作用也可能导致混凝土板的直接断裂。

（2）拱起：纵向相邻两块板或多块板相对其邻近面板向上突起在3cm以上的现象。其成因在春季和炎热夏季时，混凝土面层板在热膨胀受到约束时，某一接缝两侧的数块板突然出现的向上拱起的屈曲失稳。板收缩时接缝缝隙张开，填封料失效，坚硬的碎屑落入缝内，致使板在收热膨胀时产生较大的热压应力，板发生纵向失稳而出现拱起。轻度拱起使路面平整度变差，而严重拱起则会导致前后板块断裂。

（3）错台：接缝两侧混凝土路面板端部出现竖向相对位移，胀缝两侧混凝土壁面不垂直，使缝旁两板在伸胀挤压过程中，上下错开；或地面水沿缝隙渗入基层并使其软化；或者接缝传荷能力不足，轮载作用下相邻端部出现挠度差，都会导致错台产生。当交通量或基础承载力在横向各幅板上分布不均匀，各幅板沉陷不一致时，纵缝也会产生错台现象

（4）唧泥：基层材料形成泥浆从接缝处或板边缘挤出，板底出现脱空。唧泥是汽车行经接缝时，由缝内喷贱出稀浆的现象。在轮载的频繁作用下，板边缘和角隅下的路基和路基由于塑性变形累积而同面层脱离接触；由于接缝填缝料的失效，下渗的水积聚在面层下的脱空区内；在轮载作用下的弯沉变形使空隙内的积水变成有压水，侵蚀基层并同基层内冲刷出的细料搅混成悬液，并沿接缝缝隙喷贱出。唧泥的出现，使面层板边缘部分失去支撑，久之，引起错台并导致板出现裂缝。

（二）混凝土板损坏

（1）裂缝（断裂）：混凝土板的破坏主要是断裂和裂缝。裂缝出现的形式有：横裂、纵裂、网状裂缝或边角裂缝等。断裂是贯空全厚的开裂状裂缝。裂缝出现的原因很多，如缩缝切割太迟；土基强度不够或不均匀；板厚不足；板长达大，伸缩应力超过抗拉应力；温差大，产生较大的翘曲应力；水泥质量差，施工操作粗糙，养护不好，等等。

（2）坑槽（剥落）：水泥混凝土表面局部破损，面层出现一定深度的洞穴。产生这些病害的主要原因是使用了质量差的水泥或矿渣水泥，或水灰比增大，或高温下施工，水分蒸发快，养护不及时，还可能由于轮胎防滑链或履带车辆通过造成剥落，混凝土强度不足出现露骨，施工不良、冻融作用产生起皮等病害发展而成。在抹面时，用砂浆找平或集料表面不洁被土粒包裹使胶结力下降导致集料被剥离造成剥落。

（3）磨光：路面磨成光滑面，其摩擦系数已达到极限以下致使路面平整度和抗滑性差，原因在于宏观或微观纹理不当可能由多种因素引起，如重型交通下的表面磨损；采用了太软的骨料；施工期间，混凝土还未达到足够强度，雨水就冲刷了新刻痕的表面；初凝后才压纹，效果不理想等。

二、混凝土路面养护维修策略原则

（一）经济性原则

所谓经济性原则是指在满足技术要求前提下的经济选择。也就是说，根据经验，所确定的对策考虑技术、经济两方面的因素，并不纯粹是技术因素。主要体现在两方面:一是对于路况较差的道路，确定对策时考虑对旧路面的充分利用，较少建议挖除，对于破碎措施也只是在不得不采用时才会采用；二是对于路况较好的道路，建议采取预防性养护措施，这是考虑长远经济性的原因。

（二）合理性原则

所采取的措施在技术上应该是合理、必要的。目前许多维修措施，尤其是加铺层的使用效果不够理想，技术上不够合理是一个重要原因。对旧路面没有进行处理，或者不知应该处理到什么程度。对不同对策的适用性缺少认识，或对不同对策使用后可能衍生的后果考虑得不够。

（三）预防性原则

目前的养护被动地应付性养护较多，主动的养护比较少。一方面是因为养护资金的限制，另一方面是缺少预防性养护的理念，或者对预防性养护的经济合理性缺少切身的体会。原水泥混凝土路面质量较差、使用寿命很短则加大了养护工作的压力，造成恶性循环。在制定对策的过程中，对许多道路的维修措施，尤其那些较好的路面，所建议的措施实际上是预防性养护措施。

三、水泥混凝土路面养护维修对策

（一）水泥路面的保养

水泥路面必须经常清除泥土、石块、砂砾等杂物，特别是平交道口以及与其他不同种类路面连接的地方更应加强清扫保养。严禁在路面上进行拌合砂浆或混凝土等作业，以免给路面造成污染，影响路面的排水平整度和抗滑性能，对行车安全不利。水泥路面的接缝是保养工作的重点。混凝土板在接缝处受到动荷载作用和板本身伸缩的影响大，最易损坏。同时，雨水也容易从接缝处渗入基层，影响基层的稳定性。而接缝处的不平整，还影响行车的舒适。所以，接缝处是水泥路面的薄弱点，因而是日常保养工作的重点。在保养中，应及时排除嵌入缝内的杂物，填弃或更换填缝材料，以保持伸宿缝作的重点。在保养中，应及时排除嵌入缝内的杂物，填充或更换填缝材料，以保持伸宿缝的功能。水泥路面的填缝料应在雨季到来前（及冬季降雪前）更新完毕，以防止雨（雪）水下渗。

（二）维修措施

（1）接缝料脱落的维修用小扁凿凿除或清缝机具清除旧填缝料和其它杂物，用钢丝刷清理缝壁，再用吹尘器将缝内灰土吹干净，用稀释沥青涂刷缝壁，用配制好的接缝料进行填缝缩缝或横向已拉开的纵缝，缝隙较宽时，在缝的下部可填25～30mm的泡沫嵌缝条用于填缝的材料，使用聚氨酯或沥青胶泥的较多。

（2）破碎板的维修处理，根据其损坏程度不同需分别对待①对于裂缝宽度小于3mm的非扩展性轻微断裂的断板，采用直接灌入粘结剂进行修补，修补的方法同接缝料脱落的修补如属扩展性裂缝，可暂用沥青砂类填料填隙，防止雨水渗入，发现扩展，二次填隙，直至缝隙不增加时，沿裂缝凿缝，注入灌缝材料凿缝时，为了增加填缝料与板缝的粘接面积，扩散温度应力，将接缝和裂缝凿成三角形断面，深和宽约为板厚的1/6填缝料宜用高弹性填缝料，灌注好的填缝料顶面应略高于混土路面，宽于凿口不小于2cm；②中等断裂的断板修补，由于裂缝较宽（裂缝宽度为3～25mm）且缝有轻微剥落，应按裂缝两侧至少各20cm的宽度放样（缝边缘有损坏的混凝土应全部凿除，凿除后的缝边应整齐、规范），按画线范围开凿成深至板厚2/3的凹槽，此凹槽应与路中线垂直，刷洗干净后，用与原路面相同强度等级的快凝混凝土浇筑至与路面同标高。浇筑的同时，在板厚的1/4处，放置直径10mm的20mm×30cm的钢筋网。浇筑的混凝土中要加入一定比例的添加剂。较为彻底的办法是将凹槽凿至贯通板厚，即全深度板块维修，在凹槽边缘两侧板厚中央打洞，深10cm，直径4cm，水平间距30～40cm。每个洞应先将其周围润湿，插入一根直径18～20cm的长约20cm的钢筋，然后用快凝水泥砂浆或环氧树脂填塞捣实。干硬后浇筑快凝混凝土捣实至与路面同标高。③严重破碎板的维修，必须将整块板凿除，处治好基层后，重新浇注新的混凝土板块。凿除时，凿除机械的冲击钻头距离板缝至少50cm，混凝土的去除破碎工作应从板块的中心区开始，然后扩展至整个板块，钻头不能打入基层，破碎板的凿除要细致、谨慎，避免相邻保留板的破坏和减少对基层整体性的破坏。国外部分发达国家在混凝土面板的凿除中已规定采用吊除法，出发点就是不损坏基层和相邻板；对基层的准备是应将所有损坏和松散的基层材料清除掉，且要求采用水泥稳定结构层；横向拉杆在凿除时受破坏的，要人工补植上，完善原先涨缓和缩缝的设置要求，传力杆不能省略，摆放时符合有关施工规范的要求；混凝土的振捣要围绕板块边部从其内部振实，应先采用插入式振捣器，随后再采用其他类型振捣设备，确保传力杆和板边充分振实；按原混凝土路面施工要求，做好切缝和封缝工作；做好养生和交通管制，达到设计强度时，开放交通。

结束语

总之，水泥混凝土路面的养护维修应根据每一条路段的实际情况，来设计有针对性地对策，以保证路面状况的完好。

参考文献：

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