水泥混凝土路面病害問題的探討

尤全章

1 綜述

近年來我國公路工程得到迅速發(fā)展，作為其技術(shù)關(guān)鍵之一的路面工程也得到明顯發(fā)展，其中包括水泥混凝土路面的廣泛使用。隨著水泥混凝土路面的廣泛應(yīng)用，也相應(yīng)暴露出一些與設(shè)計(jì)、施工及使用相關(guān)的病害，這些病害處理不好，將會(huì)嚴(yán)重影響行車速度、安全及舒適性。因此，分析水泥混凝土路面的病害，并采取針對(duì)性的處治對(duì)策，對(duì)于我國公路工程的健康發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 對(duì)水泥路面常見病害成因的綜述

水泥混凝土路面在具體的施工中必須要從路基、基層等整體的設(shè)計(jì)施工環(huán)節(jié)來預(yù)防這些病害，所以要從綜合方面來分析其病害的產(chǎn)生原因，以期達(dá)到在整體施工的最初各個(gè)環(huán)節(jié)就能夠避免和減少這些病害。

1)水是形成病害的主要原因。前幾年水泥路面的橫縫均是采用瀝青灌縫，縱縫為施工縫不灌縫，路肩盲溝排水的設(shè)施基本沒有設(shè)置。如果養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，經(jīng)過多年的行車作用，一種是路面板塊間相互擠壓，原路面橫縫接縫的填縫料老化剝落破損。路面的雨水通過裂縫接縫滲入基層，造成基層軟化。另一種是低洼地水排不掉，兩側(cè)就會(huì)產(chǎn)生積水，積水向路基滲透，通過毛細(xì)作用逐漸向上，使路基上部土層變濕。在車輛荷載的重復(fù)作用下，出現(xiàn)基層承載力不足，地基不均勻下沉。產(chǎn)生唧泥將基層細(xì)料沖走導(dǎo)致板端脫空、路面板塊松動(dòng)、錯(cuò)臺(tái)、板角冒漿，最后出現(xiàn)斷板破碎。

2)車輛超載也是造成水泥路面斷板、碎板的主要原因。由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，車流量不斷增加，特別是市場競爭激烈，運(yùn)輸戶只顧經(jīng)營利益，絕大部分的貨車進(jìn)行改裝，加高車廂，加厚大梁等等，嚴(yán)重超載，造成混凝土板塊疲勞，形成水泥板斷裂、破碎，大大縮短正常使用年限。

3)施工控制質(zhì)量不嚴(yán)造成水泥路面破損。路基密實(shí)度不足造成不均勻沉降，病害大都分布在路基填挖交界，高填方路段和路面與橋涵等構(gòu)造物交接處，因?yàn)槁坊痪鶆蛳鲁猎斐陕访娴某两?，在行車的沖擊作用下造成錯(cuò)臺(tái)滲水、唧泥，導(dǎo)致水泥路面破損。由于路面材料質(zhì)量控制不佳，配合比達(dá)不到要求，拌和不均勻，壓實(shí)或振搗不實(shí)等施工原因，從而降低混凝土路面的強(qiáng)度，在荷載的作用下，混凝土路面無法承受荷載帶來的豎向剪切力從而導(dǎo)致路面破損。

3 水泥路面病害的預(yù)防措施

水泥混凝土路面的病害處治始終是一種事后補(bǔ)救的方法，對(duì)水泥混凝土路面病害，更多的應(yīng)當(dāng)以建立預(yù)防為主的思想，盡量在設(shè)計(jì)和施工中予以避免減少，在此提出以下幾點(diǎn)建議:

1)嚴(yán)格路基特別是基層參數(shù)的選取，如各基層回彈模量、含水率、液限、現(xiàn)場承載力等，確保施工值與設(shè)計(jì)值一致，并且設(shè)計(jì)取值與現(xiàn)場客觀實(shí)際相符，因此必要時(shí)應(yīng)加大基本設(shè)計(jì)依據(jù)、參數(shù)的現(xiàn)場實(shí)際測定方面的工作，而不能僅按規(guī)范選取。

2)加強(qiáng)路基施工管理，對(duì)填方路基，確保分層回填，分層碾壓，并強(qiáng)化施工單位自檢和監(jiān)理檢查工作，保證達(dá)到要求的壓實(shí)度，并要求壓實(shí)均勻，特別是路肩部位及車道與路肩交接部位，此處極易產(chǎn)生縱向錯(cuò)臺(tái);對(duì)半填半挖路基，特別注意挖、填結(jié)合部位的碾壓。

3)對(duì)用作路基的土，應(yīng)加強(qiáng)土質(zhì)的鑒別和性能測試;對(duì)膨脹土，注意區(qū)分其類別;對(duì)強(qiáng)膨脹土，必須置換;對(duì)中、弱膨脹土，采用適當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)土質(zhì)進(jìn)行改良，基坡較大時(shí)，采用適當(dāng)?shù)脑O(shè)施來加強(qiáng)土坡穩(wěn)定性，從而保證路面不破壞。

4)加強(qiáng)路面材料研究，選擇適宜的材料及配比，對(duì)特殊路段，也可適量采用成本較高的新型路面材料，如鋼纖維混凝土、連續(xù)配筋混凝土等，初期投資的適當(dāng)增加可大量減少后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。

5)加強(qiáng)路面施工管理，采用規(guī)范化、程序化的施工和養(yǎng)生方法，適時(shí)切縫，掌握適合的操作時(shí)機(jī)，并根據(jù)氣溫變化的不同情況做不同的處理。

4 混凝土路面病害的具體處理方法

4.1 加鋪瀝青層補(bǔ)強(qiáng)措施

加鋪瀝青層是舊水泥混凝土路面有效的補(bǔ)強(qiáng)措施之一，不僅提高了路面的承載能力，消除了原有接縫處易產(chǎn)生唧泥、斷裂、脫空等多種病害的不利影響，同時(shí)也提高了路面平整度和抗滑能力，改善了路面使用性能，提高了路面服務(wù)水平，水泥混凝土路面瀝青加鋪層的施工主要環(huán)節(jié)為:

1)處理破碎板:將原路面嚴(yán)重破碎板、嚴(yán)重裂縫、板角斷裂等破碎板塊挖除，用早強(qiáng)混凝土或早強(qiáng)鋼筋混凝土進(jìn)行修補(bǔ)至與原路面齊平，原路涵洞蓋板鋪裝層出現(xiàn)破碎的也應(yīng)一并處理。

2)穩(wěn)定原路面板:對(duì)唧泥、脫空的混凝土面板及輕微、中等裂縫的面板進(jìn)行板底壓漿處理，使混凝土面板處于穩(wěn)定狀態(tài)。對(duì)使用時(shí)間較長，原路面基層為石灰土等水穩(wěn)定性不良結(jié)構(gòu)的路段，為保險(xiǎn)起見，可對(duì)全部原有的混凝土面板進(jìn)行壓漿處理。

3)提高原路面防水能力:對(duì)所有縮縫、縱縫、裂縫清縫后，用填縫料灌縫。然后在原混凝土路面上加鋪土工布隔離層或加鋪1.5 cm～2.5 cm瀝青混合料隔離層，不做隔離層的應(yīng)灑布粘層油，以減少路表水下滲并提高加鋪層與原路面的結(jié)合能力。

4)加鋪瀝青層:在隔離層(粘層)上加鋪瀝青混凝土面層一般應(yīng)分為兩層，下面層較厚(一般4 cm～8 cm)，采用熱穩(wěn)定性較好的開級(jí)配粗粒式或中粒式瀝青碎石或?yàn)r青混凝土，上面層較薄(一般厚2 cm～4 cm)，采用防水性能較好的密級(jí)配細(xì)粒式或中粒式瀝青混凝土。原水泥混凝土路面橫坡較小時(shí)，通過瀝青面層調(diào)整路面橫坡不小于1.5%。碾壓時(shí)，選擇壓實(shí)機(jī)具噸位應(yīng)考慮瀝青層的厚度，防止過振引起瀝青混合料二次細(xì)?；?。為防止瀝青層滲水導(dǎo)致混凝土路面加鋪后再次唧泥問題，可在舊板與瀝青層間鋪筑玻璃纖維布隔離層。

4.2 水泥混凝土路面斷板的處理

1)斷板形狀:a.較直斷縫;b.斜度較小斷縫;c.角隅處斷縫;d.斜度較大斷縫。前三種情況較多見，第四種情況較少見。

2)處理方法:a.凹槽開挖根據(jù)斷縫位置，把水泥混凝土面板鑿開成長方形凹槽，貫通整個(gè)板厚，凹槽壁鑿成1∶0.15的斜坡為最好，以使修補(bǔ)混凝土與面板更充分地共同支撐行車荷載。凹槽的直角邊分別平行于縮縫和縱縫。對(duì)于較直的斷縫，斷縫的兩側(cè)開鑿寬度每側(cè)不小于20 cm，總寬度不小于40 cm;若斷縫稍有斜度或彎度時(shí)，開鑿時(shí)要距斷縫凸出部位或端頭不小于10 cm，凹槽開鑿總寬度不小于40 cm;若斷縫在縮縫附近，且開鑿邊緣距縮縫不大于40 cm時(shí)，原縮縫要作為凹槽的一個(gè)邊。對(duì)于角隅處的斷縫，要按開鑿尺寸的要求，將斷縫(斷板)周圍的混凝土鑿開挖掉即可。b.填充凹槽時(shí)，我們用的混凝土是高于面板一級(jí)標(biāo)號(hào)的膨脹混凝土。鶴臺(tái)線路面面板混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為30號(hào)，處理斷縫用0.3%的促使混凝土膨脹的材料氧化鋁(即市上銷售的鋁粉)。其配合比為:水泥∶砂∶碎石∶水∶氧化鋁 =100∶158∶275∶62∶0.3。c.養(yǎng)生凹槽填充完畢，要在周圍設(shè)有標(biāo)志或障礙，不讓在其上行車，待膨脹混凝土達(dá)到終凝時(shí)間(一般為8 h)時(shí)，就可在混凝土上鋪厚度不小于15 cm的細(xì)土進(jìn)行養(yǎng)生，土要經(jīng)常保持潮濕狀態(tài)。待養(yǎng)生兩星期后，就可拆除標(biāo)志或障礙，開放交通。

總之，道路任何病害的產(chǎn)生都直接或間接反映了工程的施工質(zhì)量，最佳的防治時(shí)機(jī)是在建設(shè)階段，最好的治理方法就是防患于未然。因而水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)工作必須貫徹“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的方針，以達(dá)到提高水泥混凝土路面的使用質(zhì)量和使用壽命。

[1]JTJ D40-2002，公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S］.

[2]JTJ F30-2003，公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范[S］.

[3]JTJ/T 037.1-2000，公路水泥混凝土路面滑模施工技術(shù)規(guī)程[S］.

[4]交通部水泥混凝土路面推廣組.水泥混凝土路面研究[M］.北京:人民交通出版社，1995.

[5]胡長順，黃輝華.高等級(jí)公路路基路面施工技術(shù)[M］.北京:人民交通出版社，2000.