水泥混凝土路面的病害分析與預(yù)防措施

水永江

（江蘇交通技師學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212006）

1 路面損壞

混凝土路面在使用過程中會在行車荷載和環(huán)境因素單獨(dú)或綜合作用下出現(xiàn)各種損壞。這些損壞具有不同的形態(tài)和肇因，并對結(jié)構(gòu)性能和功能性能產(chǎn)生不同的影響。它們可分為斷裂、豎向位移、接縫損壞和表層損壞四大類。

斷裂類：混凝土板塊出現(xiàn)縱向、橫向、斜向或角隅斷裂裂縫，這是混凝土面層最常見的病害。裂縫初現(xiàn)時，縫隙很小，斷裂的板塊還具有一定的傳荷能力。但裂縫縫隙隨時間而逐漸變寬，并在縫隙邊緣出現(xiàn)碎裂，這時斷裂的板塊已無傳荷能力。斷裂的進(jìn)一步發(fā)展，使板出現(xiàn)兩條以上交叉裂縫，并進(jìn)一步斷裂成三塊以上的破碎板。裂縫的出現(xiàn)是板內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力大于混凝土的強(qiáng)度或疲勞強(qiáng)度。溫度和濕度收縮變形或翹曲變形受到約束而產(chǎn)生的應(yīng)力，行車荷載反復(fù)作用產(chǎn)生的應(yīng)力，以及二者共同作用產(chǎn)生的應(yīng)力，都可能導(dǎo)致面層板出現(xiàn)開裂。斷裂損壞破壞了混凝土板的結(jié)構(gòu)完整性，為表面水提供了下滲通道，使路面結(jié)構(gòu)迅速降低或喪失承載能力。

豎向變形類：由于地基軟弱或填土壓實不足而出現(xiàn)的路基沉降變形，或者由于季節(jié)性冰凍地區(qū)的路基凍漲，混凝土面層板出現(xiàn)沉降或隆起。這類變形如果是均勻的，對混凝土板的結(jié)構(gòu)完整性影響不大，但會降低路面的行駛舒適性。而如果有不均勻變形，會由于產(chǎn)生附加應(yīng)力而可能使混凝土板出現(xiàn)開裂。

接縫損壞類：接縫是混凝土路面的薄弱部位，接縫損壞也是混凝土路面最常見的一類病害，包括唧泥和板底脫空、錯臺、接縫碎裂、拱起、填封料損壞和喪失等。施工不當(dāng)或養(yǎng)護(hù)不及時，使填封料損壞或缺損，導(dǎo)致水或（和）堅硬雜物滲入或（和）進(jìn)入。在重載的反復(fù)作用下，積滯在板下的滲入水沖刷基層頂面，形成泥漿沿接縫唧出，使接縫周圍的底板出現(xiàn)脫空，并使板端出現(xiàn)錯臺。唧泥和錯臺病害是混凝土路面最常見的一種損壞，嚴(yán)重影響路面的行駛舒適性，并由于接縫兩側(cè)板底出現(xiàn)脫空，可使面層板迅速出現(xiàn)破壞。

表層損壞類：這類損壞局限于混凝土板的表層，包括耐久性裂紋、活性集料反應(yīng)、網(wǎng)裂和起皮、磨損和露骨等，大多由所用材料的性質(zhì)不佳引起。這類由于材料因素而非結(jié)構(gòu)因素引起的損壞，在初期對路面的功能性能影響不大，但發(fā)展到后期也會出現(xiàn)裂縫的碎裂和混凝土的崩解，從而影響行車的舒適和安全以及面層的結(jié)構(gòu)性能。

2 病害治理

裂縫修補(bǔ)：混凝土路面裂縫型式多樣，處治時要根據(jù)具體情況采用相應(yīng)的技術(shù)措施?？p寬不足0.5mm的非擴(kuò)展性表面裂縫，采用壓注灌漿法；局部性裂縫，且縫口較寬時，采用擴(kuò)縫灌漿法；對貫穿全厚的裂縫，采用條帶罩面法。對裂縫寬度大于3mm的裂縫，用環(huán)氧樹脂與固化劑攪拌均勻后直接灌注。

接縫修補(bǔ)：接縫施工時，為保證清縫質(zhì)量，對雜物充填較多的縱縫，必須用切縫機(jī)切割，其它縫也應(yīng)用鐵鏟對雜物和老化的填料進(jìn)行清理，然后用高壓氣體吹凈。對加熱型填縫材料，加熱溫度不宜過高、過低，避免材料老化或流動性差。用黃油槍或扁嘴鐵壺沿縫方向均勻澆灌加熱后的填縫料至滿為止，灌縫深度至少應(yīng)大于1.5cm。灌縫應(yīng)在路面干燥及路面板下沒有積水時進(jìn)行，做好交通控制工作，待填縫料冷卻后開放交通。堅持周期性養(yǎng)護(hù)，根據(jù)填料使用壽命，對全部構(gòu)造縫進(jìn)行全面清縫和普灌，氣候每年入冬和雨季之前進(jìn)行補(bǔ)灌，保證構(gòu)造縫全部密封。

錯臺處理：對出現(xiàn)錯臺的板塊，先采用壓漿調(diào)整，恢復(fù)平順，調(diào)整后仍有高差，且錯臺量小于10mm，可用建筑磨平機(jī)打磨掉高出的部分。錯臺量大于10mm的，在低的一側(cè)用瀝青砂或細(xì)粒式瀝青碎石襯平，襯補(bǔ)長度按坡度為1～2%，也可用聚合物水泥砂漿薄層修補(bǔ)。

破碎板塊修補(bǔ)：采取換板方式處理混凝土路面嚴(yán)重破碎板，即挖除整塊破碎板，然后澆筑混凝土。板角斷裂采用局部修補(bǔ)方式，即對斷裂部分采取切除成矩形，在原板壁上加裝傳力桿后，在鑿除位置澆筑混凝土。

脫空板塊處治技術(shù)：路面使用期間出現(xiàn)的裂縫、破碎板幾乎都與板底脫空有關(guān)，這種病害較隱蔽，但危害性卻非常大。板底脫空可使用鉆孔壓漿法處理，此法是借鑒后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的孔道壓漿原理，在混凝土面板底部有脫空處鉆孔，通過孔洞利用高強(qiáng)壓力將流質(zhì)材料壓入脫空空隙，流質(zhì)材料凝固后產(chǎn)生一定的強(qiáng)度，對面板產(chǎn)生均勻的承托作用，從而達(dá)到穩(wěn)固板塊的目的。

加鋪瀝青層：即在舊混凝土路面上加鋪一層瀝青混凝土面層，其施工的主要過程是：處理破碎板、穩(wěn)定原路面板、提高原路面的防水能力、加鋪瀝青混凝土面層。

3 混凝土路面病害預(yù)防

水泥混凝土路面有剛度大、強(qiáng)度高、使用耐久和日常養(yǎng)護(hù)工作量小等優(yōu)點(diǎn)，但是一旦在設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)過程中出現(xiàn)問題，那么在損壞以后，要維修起來，就會造成很大的麻煩。因此，對于水泥混凝土路面來說，早期預(yù)防比后期維修要劃算得多。所以，我們有必要探討一下混凝土路面病害的早期預(yù)防。

路基的影響：路基應(yīng)穩(wěn)定，能為路面提供連續(xù)均勻的支撐。大量事實證明，路修得越快，壞的越快。原因就在于沒有給路基足夠的時間使之自然沉降，達(dá)到沉降穩(wěn)定后再修筑路面。所以當(dāng)要修建混凝土路時，應(yīng)先鋪筑砂石路面維持通車，第二年經(jīng)彎沉檢測合格后再鋪筑水泥混凝土面層。

墊層：墊層的主要作用為改善路面結(jié)構(gòu)的水溫狀況，減少路基不均勻變形對路面結(jié)構(gòu)的影響。特殊路段必須設(shè)置墊層。有些人認(rèn)為路塹地段的路床是原裝土——“硬的很”，可以減薄基層。實際上恰恰相反。土質(zhì)路塹地段由于地下水位較高和破免水的匯集，路床的強(qiáng)度、水穩(wěn)定性大大降低，不但不能減薄基層，還應(yīng)增設(shè)全寬式隔、排水墊層。

基層：水泥混凝土路面面層強(qiáng)度和剛度都較大，主要是面層受力，基層主要應(yīng)具有足夠的抗沖刷能力和一定的剛度。選用多孔隙粒料或者水泥或瀝青穩(wěn)定開級配碎石做透水性基層，可以將通過面層接縫或裂縫滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水分迅速排除，從而提高路面的使用壽命。選用集料的質(zhì)量對路面使用壽命有非常重要的影響，一般應(yīng)遵循的原則：一是間斷級配比連續(xù)級配好，二是粗集料多比細(xì)集料多好，三是充分利用當(dāng)?shù)夭牧?，但不是任意取材?/p>

面層：面層應(yīng)有較多的安全儲備。面層厚度的微小變化，對路面使用壽命有明顯影響，所以面層應(yīng)“寧厚勿薄”。

路面排水：水是導(dǎo)致路面損壞的“元兇”，不應(yīng)將排水系統(tǒng)看作是“附屬”設(shè)施，而應(yīng)將其放在與路面結(jié)構(gòu)同等重要的位置，進(jìn)行系統(tǒng)性的規(guī)劃。路面排水包括路面表面排水和路面內(nèi)部排水，人們經(jīng)常容易注意到路表排水，不注重路面內(nèi)部排水。路面內(nèi)部排水的措施包括設(shè)置排水基層、用透水性材料填筑路肩、用漿砌片石（不勾縫）或無砂大孔隙預(yù)制塊砌筑路緣石等。國外的研究表明，設(shè)置了內(nèi)部排水的路面，使用壽命提高50%左右。

養(yǎng)護(hù)：其實水泥混凝土路面的養(yǎng)護(hù)工作還是比較簡單的，重點(diǎn)是接縫的定期維護(hù)。還有日常排水設(shè)施檢查與路面檢查。一旦發(fā)生損壞后，要盡早維修，避免損壞一步步加重，直到需更換整塊路面板。

4 結(jié)束語

水泥混凝土路面是現(xiàn)今比較重要的一種路面結(jié)構(gòu)形式，它有很多優(yōu)點(diǎn)，也有缺點(diǎn)。作為公路設(shè)計、施工人員來說，我們應(yīng)該發(fā)揮我們的聰明才智，在設(shè)計和施工過程中采取多種多樣的辦法發(fā)揚(yáng)這種路面形式的優(yōu)點(diǎn)，克服或者避免它的缺點(diǎn)。僅以本為起到拋磚引玉，引起大家討論的作用，不足之處，請指正。

[1]徐憲江.《最新公路工程施工要點(diǎn)與通病防治大全》.北京.兵器工業(yè)出版社2001.

[2]潘艷珠,王端宜,譚寶龍.《水泥混凝土路面板底脫空的原因及防治措施》.廣州大學(xué)學(xué)報2006（01）.

[3]姚祖康.《水泥混凝土路面設(shè)計理論和方法》人民交通出版社.1998.