公路水泥混凝土路面病害成因及处治方法

[摘 要]水泥混凝土路面的病害对于行车速度、安全及舒适性具有重要影响。本文分析了水泥混凝土路面的四大类病害：断裂类病害、竖向位移类病害、接缝类病害、表层类病害，对各类病害的类型及轻重程度分级进行了详细讨论，而后探讨了水泥混凝土路面病害的基本处治方法，并提出了相应的预防措施。

[关键词]水泥砼路面病害处治

中图分类号：U418.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0073-01

0 前言

近年来我国公路工程得到迅速发展，作为其技术关键之一的路面工程也得到明显发展，其中包括水泥混凝土路面的广泛使用。随着水泥混凝土路面的广泛应用，也相应暴露出一些与设计、施工及使用相关的病害，这些病害处理不好，将会严重影响行车速度、安全及舒适性。因此，分析水泥混凝土路面的病害，并采取针对性的处治对策，对于我国公路工程的健康发展具有重要的现实意义。

1 水泥砼路面病害产生的原因

1.1 裂缝类病害的成因分析

由于水泥砼路面的非均质性、低韧性及现场环境条件和施工工艺水平的可变性，很难完全避免砼面板的开裂，因此，裂缝类病害在水泥砼路面病害中较为常见。

纵向裂缝是顺道路中心方向出现的，修补不及时，往往会变成贯穿裂缝。出现的主要原因是：（1）、路基发生不均匀沉陷；（2）、砼面板厚度与基础强度不足导致产生荷载型裂缝。

横向裂缝是沿着与道路中心线大致垂直的方向产生的，出现的主要原因是：（1）、砼路面锯缝不及时，砼面板由于温缩和干缩发生断裂；（2）、由于切缝深度过浅，应力没有释放，因而在临近缩缝处产生新的收缩缝；（3）路基发生不均匀沉陷；（4）、砼面板厚度与强度不足，在荷载和温度应力作用下产生强度裂缝。

斜向裂缝横贯砼路面板角或与行车方向相交成锐角，主要原因是由于下卧土层发生唧泥病害或不均匀沉陷而使板边丧失支撑，在重载反复作用下产生裂缝。

交叉裂缝表现为砼面板裂缝相互交叉，主要是不良路基土的不均匀沉降导致的，此外，超载、重载的重复作用也可能引起这种破坏。

1.2 变形类病害的成因分析

淤泥产生的主要原因是雨水沿接缝或裂缝渗入基层，在行车荷载作用下，基层的粉细料和水一起被挤出，使基础逐渐失去支撑能力，最终发生砼面板断裂。

错台病害产生的原因是：（1）、唧泥病害处理不及时或不当，路基细料在抽吸作用下向后方板移动、堆积，造成前板低，后板高的错台现象；（2）、基础不均匀沉降，导致缝的两侧形成台阶。

沉陷通常是由于路基土沉降或固结所引起的，特别是接近桥涵构造物处或道路加宽部分会由于压实不足而往往会产生沉陷。

拱起表现为接缝处板块出现向上隆起，横缝两侧的板体明显抬高。产生的主要原因是：（1）胀缝被砂、石、杂物堵塞，使板伸胀受阻；（2）胀缝设置的传力杆水平、垂直向偏差大，使板伸胀受阻；（3）长胀缝砼板在小弯道、陡坡处以及厚度较薄时，易发生纵向的失稳，引起拱胀；（4）由于基层中存在生石灰及不稳定的废渣，自身发生反应导致路面拱胀。

1.3 接缝损坏类病害的成因分析

接缝损害类病害通常表现为水泥砼路面纵横缝两侧50cm宽度内，板边缘砼开裂或成破碎，产生这种现象的原因是：（1）胀缝被泥砂、碎石等杂物堵塞或传力杆设置不当，阻碍了板块热膨胀，过大的温度应力使板边胀裂；（2）缩缝使砼板形成临空面，再加上填缝料质量不能保证，使得板边在车轮荷载反复作用下被压碎；（3）由于切缝时间过早，使缝边较早受到损伤导致日后损坏；（4）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。

1.4 表面缺陷类病害的成因分析

表面裂纹产生的主要原因是：（1）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；（2）砼配合比不合理，水泥用量、砂率过大；（3）砼表面过渡振荡或抹平；（4）养护不及时。

起皮表现为面层3-13mm深的砼品质变坏而产生脱落，主要是由于砼路面施工中过度抹面，使用的集料质量不合格或砼配合比不当（如细集料过多）引起的。

露骨是指砼路面在行车作用下水泥砂浆磨损或剥落后石子的现象。主要是由于：（1）施工时混合料塌落度小或掺入早强剂不当，在平板振捣后，砼就开始凝结，以至待辊筒滚压和收水时，石子已压不下去，抹平后，石子外露表面；（2）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。

坑洞一般表现为路面板表面呈现孔洞状，一般孔的直径为2.5mm-10mm，深度为1mm-5mm。主要原因是：（1）施工质量差或砼材料中夹带朽木、纸张和泥块等杂物；（2）某些车辆的金属硬轮或掉落硬物的撞击。

2 水泥混凝土路面病害的预防

水泥混凝土路面的病害处治始终是一种事后补救的方法，对水泥混凝土路面病害，更多的应当以建立预防为主的思想，尽量在设计和施工中予以避免减少，本文在此提出以下几点建议：

（1）严格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，确保施工值与设计值一致，并且设计取值与现场客观实际相符，因此必要时应加大基本设计依据、参数的现场实际测定方面的工作，而不能仅按规范选取。

（2）加强路基施工管理，对填方路基，确保分层回填，分层碾压，并强化施工单位自检和监理检查工作，一要保证达到要求的压实度，并要求压实均匀，特别是路肩部位及车道与路肩交接部位，此处极易产生纵向错台；对半填半挖路基，特别注意挖、填结合部位的碾压。

（3）对用作路基的土，应加强土质的鉴别和性能测试，对膨胀土，注意区分其类别，对强膨胀土，必须置换，对中、弱膨胀土，采用适当的方法对土质进行改良，基坡较大时，采用适当的设施来加强土坡稳定性，从而保证路面不破坏。

3 水泥混凝土路面病害的处治

3.1 裂缝修补

水泥混凝土路面裂缝型式多样，处治时要根据具体情况采用相应的技术措施。缝宽不足0.5mm的非扩展性表面裂缝，采用压注灌浆法；局部性裂缝，且缝口较宽时，采取扩缝灌浆法；对贯穿全厚的裂缝，采用条带罩面法。对裂缝宽度大于3mm的裂缝，用环氧树脂与固化剂搅拌均匀后直接灌注。裂缝的修补方法为：（1）对混凝土路面裂缝的修补在3mm以下的非扩展性表面裂缝，可采用压注灌浆法，用压力灌浆器将灌浆材料溶液压入缝内。

（2）对局部性裂缝且缝口较宽时，可采用扩缝灌浆法。将缝内杂物、灰尘用压缩空气吹净，确保缝内无水和干燥。在缝两边各约3cm的路面上及缝内涂刷一层聚脂底胶层，厚度为0.3±0.1mm，底胶用量为0.15kg/m2；将环氧树脂与固化剂等灌浆材料，按比例配制好，搅拌均匀后，直接灌入缝内养护2～4天，即可开放交通。

（3）对贯穿全厚板块的开裂状裂缝，采取条带罩面法进行修补，其施工工序较为繁琐。首先沿裂缝两侧约20cm平行切出7～10cm深的两条缝，将缝间的混凝土料凿除，沿裂缝两侧10cm钻钯钉孔，每隔50cm钻一对。钯钉长约20cm，用

3.2 接缝修补

接缝是水泥混凝土板块的薄弱部位。当填缝料出现老化损坏时，则必须立即更换填缝料。以免填缝料与板块之间被拉出空隙，受雨水进入造成唧泥、错台等，或因质硬的石子进入缝内，导致板边破碎。接缝施工时，为保证清缝质量，对杂物充填较多的纵缝，必须用切缝机切割，其它缝也应用铁铲对杂物和老化的填料进行清理，然后用高压气体吹净。对加热型填缝材料，按规定进行熔化，使其具有较好的流动性，加热温度不宜过高、过低，时间不宜过长，以避免材料老化或流动性较差。坚持周期性养护，根据填料有效使用寿命，对全部构造缝进行全面清缝和普灌，其后每年入冬和雨季之前进行补灌，保证构造缝全部密封。

4 结语

公路建设是一项基础建设，是我国经济发展的标志之一，从近几年全国建成通车的高等级公路来看，二条路比一条路要好、这说明：“质量”这个概念已被人们所接受，并逐步认识到了它的重要性。一条高质量、高标准公路的修建，不仅离不开一支具有高素质的施工队伍，同样必须有一支高水平、责任心强的监理队伍和具有科学头脑的管理队伍。

参考文献

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