水泥混凝土路面病害常用處治措施研究

李春陽(yáng)

(天津城建總誠(chéng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資有限公司， 天津市 300000)

水泥混凝土路面病害常用處治措施研究

李春陽(yáng)

(天津城建總誠(chéng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資有限公司， 天津市 300000)

近年來(lái)，隨著我國(guó)交通和市政工程的發(fā)展，道路路面病害處理問(wèn)題逐漸突出。本文通過(guò)對(duì)水泥混凝土路面病害處治效果進(jìn)行分析總結(jié)，研究目前水泥混凝土路面常用處治措施主要適用條件。

路面病害；原因；處治；適用

1 水泥混凝土路面病害原因分析

由于汽車荷載及溫縮重復(fù)疲勞作用，水泥混凝土路面會(huì)過(guò)早地出現(xiàn)板角斷裂、面板破碎、錯(cuò)臺(tái)和斷板等病害。產(chǎn)生上述病害主要原因有以幾個(gè)方面：

1.1 超載影響

汽車在水泥路面上行駛，荷載 Pi相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)軸載(100kN)的疲勞作用次數(shù) Ns與軸載比的16次方成正比。因此，雙倍標(biāo)準(zhǔn)軸載的汽車通過(guò)一次，即相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)軸載 65536次的行車疲勞破壞作用；而三倍標(biāo)準(zhǔn)軸載的汽車通過(guò)一次，可能相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)軸載30年的疲勞破壞作用。

1.2 路基穩(wěn)定性影響

路基不均勻變形將導(dǎo)致混凝土面板破損和斷裂：填挖交界或新、老路基交界處由于土體固結(jié)程度不同產(chǎn)生的差異沉降；軟弱地基或壓實(shí)度不同產(chǎn)生的不均勻沉降；路基濕度變化引起的變形；由于含水率差異、路基材料不同或坡面位置影響引起的不均勻凍脹。

1.3 設(shè)計(jì)配筋影響

研究表明，長(zhǎng)20m連續(xù)配筋的面板，表面間隔1至3m有縫寬小于1mm不連續(xù)的細(xì)小紋裂；水泥混凝土路面5m長(zhǎng)面板配筋后，使用5年無(wú)開(kāi)裂、斷板現(xiàn)象。若能采用較細(xì)鋼筋，增加配筋密度，提高鋼筋網(wǎng)放置位置，則鋼筋網(wǎng)可起到更佳的應(yīng)力擴(kuò)散和預(yù)防開(kāi)裂的效果。

2 主要處治措施及適用條件

2.1 預(yù)防措施

設(shè)計(jì)是對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行合理配筋是保證工程質(zhì)量的有效措施，鋼筋焊接網(wǎng)可為優(yōu)質(zhì)快速地發(fā)展水泥混凝土路面提供技術(shù)保障。增設(shè)鋼筋網(wǎng)的普通混凝土面層縮縫間距可增為 10m；連續(xù)配筋面層兩端脹縫間可不設(shè)縮縫以改善路面平整度。采用表面縱向或斜向刻槽或小石子外露工藝處理，將大大改善水泥路面的行車舒適性，并降低行駛噪音。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)路面板產(chǎn)生的微小病害進(jìn)行及時(shí)處治可以有效防止病害擴(kuò)大，延緩病害的發(fā)展。路肩損壞的路段選擇合理的加固措施，完善排水設(shè)施、及時(shí)處理排水系統(tǒng)問(wèn)題使路基處于干燥、穩(wěn)定狀態(tài)，加強(qiáng)接縫填縫料養(yǎng)護(hù)，及時(shí)增補(bǔ)或更換流失或失效填縫料。對(duì)已產(chǎn)生的坑槽、裂縫等及時(shí)處治、記錄，雖然未達(dá)到公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)進(jìn)行維修。

2.2 接縫及邊角損壞處理

接縫填縫料損壞應(yīng)清除舊填縫料及雜物采用填縫料修補(bǔ)。當(dāng)縱縫接縫寬度小于10mm時(shí)，宜采用加熱施工式填縫料；當(dāng)縱縫接縫寬度在10到15mm時(shí)，宜采用常溫施工式填縫料；當(dāng)縱縫接縫寬度在15到30mm時(shí)，采用瀝青砂填縫；當(dāng)縱縫接縫寬度大于30mm時(shí)，開(kāi)槽處理。

以目標(biāo)為導(dǎo)向是工科人才培養(yǎng)體系的根本[5]。IEET認(rèn)證首先重點(diǎn)檢查專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是否展現(xiàn)專業(yè)的功能和特色，是否順應(yīng)時(shí)代的潮流和需求。需要建立一個(gè)定期檢查培養(yǎng)目標(biāo)的機(jī)制，需要建立外部的咨詢委員會(huì)，定期召開(kāi)相關(guān)會(huì)議審視培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)教育目標(biāo)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，促使教育目標(biāo)符合時(shí)代需求。專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)向?qū)W生、企業(yè)、校友等的宣傳情況、培養(yǎng)目標(biāo)制定的機(jī)制以及人員參與情況、專業(yè)的咨詢機(jī)制、專業(yè)的課程設(shè)計(jì)與培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)聯(lián)性、教育目標(biāo)的循序漸進(jìn)調(diào)整等都是IEET認(rèn)證特別關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題，也是專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的基本要求。

板邊輕度剝落，可用灌縫材料填充密實(shí)；板邊嚴(yán)重剝落應(yīng)切割后澆筑混凝土修補(bǔ)并用養(yǎng)生劑養(yǎng)護(hù)；板邊全深度破碎需按全深度補(bǔ)塊的方法進(jìn)行修復(fù)。板角修補(bǔ)根據(jù)破裂面大小確定范圍，檢查并更換失效傳力桿，澆筑并切縫。接縫料損壞后及時(shí)更換，保證每3年所有接縫料更換一次。

2.3 裂縫病害處理

施工中產(chǎn)生的收縮裂縫，通車前用聚硫環(huán)氧樹(shù)脂材料灌縫。冬季通車路段修補(bǔ)裂縫采用灌嘴灌入，非冬季修補(bǔ)裂縫采用鉆孔灌漿法。病害發(fā)展相對(duì)緩慢的路面在裂縫影響行駛質(zhì)量之前，應(yīng)封縫處理；影響行駛質(zhì)量的中、重度裂縫，應(yīng)局部修補(bǔ)或全厚度開(kāi)槽維修。及時(shí)處理以避免輕度病害向重度病害的轉(zhuǎn)換。一般應(yīng)定在雨季前，及時(shí)對(duì)路面裂縫進(jìn)行封閉。局部結(jié)構(gòu)性修復(fù)交通干擾大、施工工期長(zhǎng)，對(duì)行車安全有一定影響，因此應(yīng)盡量在交通繁忙期之前實(shí)施，避免施工對(duì)交通的干擾，同時(shí)減少超重交通荷載下斷裂速度的快速發(fā)展。

2.4 板底脫空病害處理

板底脫空會(huì)逐漸演變成輕度斷裂類病害，因此，在這個(gè)階段應(yīng)及時(shí)對(duì)脫空區(qū)進(jìn)行灌漿封堵處理。對(duì)出現(xiàn)板底脫空的面板應(yīng)及時(shí)向板下填充封堵漿液，通過(guò)施加高壓使板底基層松散處填充密實(shí)。適用于脫空較重、以接縫處錯(cuò)臺(tái)為主、未出現(xiàn)嚴(yán)重?cái)嗔杨惵访姹砻娌『Γ殡S有一定的唧泥、唧水現(xiàn)象，但未出現(xiàn)中、重度唧泥，錯(cuò)臺(tái)量不超過(guò)5至6mm。資金充裕時(shí)，對(duì)檢測(cè)為中度及以上脫空，雖無(wú)明顯唧泥、唧水現(xiàn)象的面板也可采用壓漿處理。灌注乳化瀝青穩(wěn)固處理方式一般用于較輕的板底脫空，表現(xiàn)形式為基層沒(méi)有松散，水泥板錯(cuò)臺(tái)。

2.5 錯(cuò)臺(tái)、沉陷、坑洞等病害處理

高差小于3mm錯(cuò)臺(tái)可暫不處理；3至10mm錯(cuò)臺(tái)采用人工配合機(jī)械處治法或機(jī)械磨平法，磨平法可減少處治資金的投入。高差大于 10mm嚴(yán)重錯(cuò)臺(tái)可采用細(xì)石混凝土或采用級(jí)配良好的乳化瀝青砂漿封層修補(bǔ)。若水泥混凝土板面完好，可采用板塊頂升法進(jìn)行處治，頂升起板面并壓漿使板塊與其它板塊保持在一個(gè)水平面。當(dāng)水泥混凝土面板整板塊沉陷并已產(chǎn)生破碎時(shí)應(yīng)進(jìn)行整板翻修處治，清除舊板板面混凝土以及被損壞的基層，澆筑快速修補(bǔ)材料。對(duì)個(gè)別坑洞可開(kāi)挖成矩形直壁槽，填補(bǔ)高強(qiáng)度水泥砂漿。如果較多坑洞連成一片，面積小于20m2的，應(yīng)采取罩面修補(bǔ)措施，切割并清理出修補(bǔ)區(qū)域路面混凝土，澆筑修補(bǔ)混凝土。對(duì)面積大于20m2且深度在4cm左右的成片坑洞，可用瀝青混凝土罩面修補(bǔ)或線層結(jié)合式表面修復(fù)方法。

針對(duì)路面表面起皮、剝落和露骨采用薄層水泥砂漿罩面進(jìn)行修復(fù)，可有效阻止表層病害進(jìn)一步發(fā)展，施工快速、簡(jiǎn)單且維修費(fèi)用較低廉。通常選用有良好耐磨性、變形適用性和抗凍性的材料。鋼纖維水泥砂漿具有良好的抗彎拉、抗裂、抗沖擊強(qiáng)度、耐磨性能好和抗疲勞、抗凍性好，疲勞壽命長(zhǎng)，具有良好的阻止溫縮裂縫的產(chǎn)生與擴(kuò)展的能力。

薄層瀝青磨耗層罩面適用于路面性能要求高、交通量大的高級(jí)路面，采用專用施工設(shè)備，改性熱瀝青混合料攤鋪與特種改性乳化瀝青黏結(jié)層噴灑同步進(jìn)行，形成2cm厚的薄層，可起到有效的封水作用，解決路面橫向排水問(wèn)題，消除雨天水霧濺起，有效改善行駛質(zhì)量，改善路面的性能，降低噪聲，減少交通事故，延長(zhǎng)公路的使用壽命。

通過(guò)刻槽、金剛石研磨等方法適用于現(xiàn)路面基層良好、斷面均勻水泥混凝土路面通車3至5年后，路面表面出現(xiàn)磨光、起皮、剝落、露骨現(xiàn)象，表面嚴(yán)重磨損的路段，可以消除由帶釘輪胎造成的路面凹槽以及接縫與裂縫斷層，恢復(fù)橫向排水，改善路面的抗滑性能及路面行駛質(zhì)量。對(duì)水泥混凝土表面進(jìn)行銑刨磨削適用于原路面整體狀況較好但表面局部不平整或表面抗滑性能低的路面處治，可以有效降低噪聲，增強(qiáng)抗滑性，恢復(fù)表面功能。

2.7 傳荷恢復(fù)措施

為了維修橫向的裂縫和接縫，維持水泥混凝土路面的性能，避免發(fā)展為更嚴(yán)重的路面病害，可使用切割機(jī)在裂縫或垂直接縫處割出一條深至 1/2板厚處的縫槽，將傳力桿安放進(jìn)切好的槽中，進(jìn)行回填后再對(duì)路面進(jìn)行金剛砂打磨，保證表面的平整度。這種處置措施只適用于在裂縫或接縫處只有極少甚至沒(méi)有碎裂、錯(cuò)臺(tái)小于3mm且裂縫處寬度小于5mm這種狀況較好的路面，在路面沒(méi)有嚴(yán)重惡化，裂縫或接縫處沒(méi)有出現(xiàn)剝落之前，更換傳力桿恢復(fù)其傳荷能力，一般需要與其他處理措施配合使用，例如金剛石研磨、接縫重新封縫等方法一起使用。

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)研究表明，水泥混凝土路面一旦出現(xiàn)破壞，破損會(huì)迅速發(fā)展，修補(bǔ)困難并且費(fèi)用較高。因此，在設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，應(yīng)注重采取預(yù)防措施防止病害產(chǎn)生及發(fā)展，尋找出路面病害的發(fā)展規(guī)律及有效的處置手段、方案，詳細(xì)記錄路面病害的發(fā)展情況、路面病害維修情況及維修效果等，在水泥混凝土路面出現(xiàn)輕微病害后應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，在病害處治中對(duì)癥下藥，方可藥到病除。

［1］公路水泥混凝土路面施工技術(shù)細(xì)則（JTG/T F30-2014）

［2］混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)(GB50164-2011)

［3］公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范(JTG H10-2009)

U45

B

1007-6344（2017）09-0065-01