水泥混凝土路面病害處理探析

摘要：在日常車(chē)輛通行過(guò)程中，路面結(jié)構(gòu)會(huì)受到環(huán)境氣候、溫度和水等自然因素的影響，交通荷載也會(huì)對(duì)其造成一定程度的破壞。我國(guó)現(xiàn)已投入運(yùn)行的高等級(jí)公路，大部分高水泥混凝土路面板在使用過(guò)程中都或多或少地出現(xiàn)了過(guò)錯(cuò)臺(tái)、沉陷、開(kāi)裂、斷板等病害。本文針對(duì)具體分析其發(fā)生的原因，給出了相應(yīng)的防治對(duì)策。

關(guān)鍵詞：水泥 混凝土 路面 病害 處理

水泥混凝土路面是一種擴(kuò)散能力強(qiáng)、剛度大、穩(wěn)定性好的路面結(jié)構(gòu)。加之水泥混凝土路面的適應(yīng)性及抗災(zāi)能力強(qiáng)，能較好的滿(mǎn)足現(xiàn)代化交通的要求，因此，水泥混凝土路面得到了較快地發(fā)展。

1 病害的類(lèi)型

1.1 裂縫

1.1.1 橫向裂縫。垂直于路線方向的有規(guī)則的裂縫是橫向裂縫。根據(jù)形成原因，可將其分為干縮裂縫和冷縮裂縫。前者多發(fā)生在水泥混凝土水化或硬化的早期，是由于混凝土表層水分散失或體積收縮被約束而產(chǎn)生；而后者則由水泥混凝土冷縮產(chǎn)生拉應(yīng)力使路面板開(kāi)裂而引起。

1.1.2 縱向裂縫。平行于路線走向的裂縫屬于縱向裂縫。它的產(chǎn)生主要是由于路基體填料的土質(zhì)或含水量不均勻，或采用了不合理的施工方法，鋪筑的路面就容易發(fā)生不均勻沉降，加上路面板自重和交通荷載的影響，就會(huì)發(fā)生縱向裂縫。

1.1.3 交叉裂縫。水泥路面出現(xiàn)兩條或兩條以上相互交叉的裂縫就是交叉裂縫。產(chǎn)生交叉裂縫的原因主要是：路基和路面基層的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性差；水泥混凝土路面自身強(qiáng)度不足；采用質(zhì)量較差的水泥材料鋪筑而成的路面也有可能發(fā)生大面積龜裂。

1.1.4 板角斷裂。與板角兩邊接縫相等的貫穿水泥混凝土路面板全厚度的裂縫是板角斷裂。如果板角處基礎(chǔ)支撐強(qiáng)度達(dá)不到施工要求，那么在翹曲應(yīng)力和連續(xù)荷載的共同作用下就容易斷裂。從板角到裂縫兩端點(diǎn)的距離分別小于或等于端點(diǎn)所在路面板邊長(zhǎng)的一半。

1.2 表面損壞

1.2.1 網(wǎng)裂、紋裂、板面剝落和起皮。紋裂和網(wǎng)裂指的是路面板表層出現(xiàn)的發(fā)絲狀細(xì)淺的表面裂紋和網(wǎng)狀裂紋。拌制水泥混凝土原料的過(guò)程中，水灰比設(shè)計(jì)和集料選擇達(dá)不到施工要求，水中含鹽較多；施工過(guò)程中過(guò)度抹面，養(yǎng)護(hù)時(shí)間把握不準(zhǔn)，都可能導(dǎo)致水泥路面投入使用后出現(xiàn)紋裂或網(wǎng)裂病害。因此，在鋪筑混凝土路面過(guò)程中，施工人員一定要嚴(yán)把原料質(zhì)量關(guān)，注意控制水的含鹽量。

1.2.2 麻面、露骨。若在施工過(guò)程中，尤其在混凝土初凝前碰上雨水天氣，水泥混凝土路面板表面結(jié)合料磨失，致使大面積路面板的表面過(guò)于粗糙，就會(huì)產(chǎn)生麻面現(xiàn)象。

露骨是路面混凝土保護(hù)層脫落致使骨料裸露的現(xiàn)象。施工時(shí)泌水提漿，混凝土表面灰漿較少，致使混凝土路面表層強(qiáng)度達(dá)不到使用要求，就容易產(chǎn)生這種問(wèn)題。

1.2.3 磨光。磨光指的是路面連續(xù)受車(chē)輪荷載碾壓，使水泥混凝土路面板表面的磨擦系數(shù)大大超出安全值限定范圍，影響行車(chē)安全。水泥及集料等原材料耐磨性差，水泥混凝土路面表面水泥砂漿層強(qiáng)度低是磨光的主要原因，路面使用時(shí)間較長(zhǎng)也會(huì)引起路面的磨光。

1.2.4 坑槽、孔洞。孔洞是指在路面板強(qiáng)度小的部位，混凝土混合料不均勻，致使水泥混凝土路面局部破損而形成較深的洞穴。混凝土面層骨料局部脫落就會(huì)出現(xiàn)坑槽。若施工時(shí)采用了含泥量過(guò)大的集料，使混凝土內(nèi)摻入了泥土或其他雜物，在路面投入使用后就容易出現(xiàn)孔洞和坑槽。

1.3 接縫損壞 接縫八廓施工縫、橫縫和縱縫。水泥混凝土熱脹冷縮形成的應(yīng)力容易損壞路面板結(jié)構(gòu)，預(yù)留接縫可防止破壞的發(fā)生。進(jìn)行接縫施工時(shí)，若處理不當(dāng)，反而會(huì)加重路面板損壞的程度。為避免這種情況發(fā)生，施工人員應(yīng)特別注意以下幾方面。

1.3.1 填縫料損壞。填縫料損壞是指填料損壞，或接縫被砂石等雜物填充。道路投入使用后，長(zhǎng)期受氣候、溫度和水等自然因素的影響而逐漸老化，造成路面脆裂，若鋪筑時(shí)采用了劣質(zhì)填縫料，或因混凝土路面板受熱膨脹，擠壓脹縫，將填縫料擠出縫隙，不能正常復(fù)原等是填縫料損壞的主要原因。

1.3.2 接縫碎裂。接縫碎裂是水泥混凝土路面板接縫兩側(cè)60cm的寬度范圍內(nèi)傾斜的剪切擠碎現(xiàn)象。這種病害主要是由于填縫料損壞后灌入了泥砂等雜物，引起基層、墊層內(nèi)滲水，而后路面板再次膨脹時(shí)受阻，降低了基層強(qiáng)度，最終出現(xiàn)了破損或變形等問(wèn)題。

1.4 變形損壞 水泥混凝土硬化后就具有了非塑性，因此水泥混凝土路面板一旦發(fā)生變形，將導(dǎo)致路面板接縫處拱起、沉降或出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)等病害。

1.4.1 錯(cuò)臺(tái)。錯(cuò)臺(tái)是指相鄰水泥混凝土路面板的接縫處出現(xiàn)垂直高差。錯(cuò)臺(tái)產(chǎn)生的原因是由于基層或路基體壓實(shí)不均勻，橫縫處未設(shè)置傳力桿，在車(chē)輛的重復(fù)荷載作用下，致使相鄰水泥混凝土路面板產(chǎn)生不均勻沉降。

1.4.2 沉陷和拱起。拱起和沉陷指的是橫縫兩側(cè)的混凝土路面板板體拱起和下沉的現(xiàn)象。硬物阻塞脹縫，路面板受熱后伸張程度受限制，或預(yù)留的脹縫較少造成路面拱起。而路面沉陷則因損壞后的填料縫發(fā)生雨水倒灌，使基層和路基體軟化，基層承載力下降所致。

2 水泥混凝土路面病害的處治對(duì)策

2.1 裂縫修補(bǔ) 處治時(shí)要根據(jù)具體情況采用合理的技術(shù)方案，因?yàn)樗嗷炷谅访媪芽p形式多樣。采用壓注灌漿法修補(bǔ)縫寬不足0.5mm的非擴(kuò)展性表面裂縫；通過(guò)擴(kuò)縫灌漿法處理較寬的局部裂縫；貫穿全厚的裂縫則通過(guò)條帶罩面法來(lái)處理。用環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑攪拌均勻后直接灌注裂縫寬度大于3mm的裂縫。

2.2 接縫修補(bǔ) 為保證清縫質(zhì)量，處理接縫時(shí)，要求用切縫機(jī)切割施工縫，若縱縫內(nèi)灌入大量老化的填料或雜物，用鐵鏟徹底清理后，再進(jìn)行高壓吹氣。將加熱型填縫材料熔化成流質(zhì)材料，為避免材料老化影響其流動(dòng)性，必須控制好加熱溫度和加熱時(shí)間。灌縫深度至少應(yīng)大于1.5cm，加熱后的填縫料至縫填滿(mǎn)為止（不宜過(guò)高或過(guò)低）用黃油槍或扁嘴鐵壺沿縫方向均勻澆灌。保證填料與縫壁粘接牢固且不被高壓水剝離、擠出，灌縫應(yīng)在路面干燥及路面板下沒(méi)有積水時(shí)進(jìn)行。施工時(shí)，在交通管制部門(mén)的配合下根據(jù)施工進(jìn)度合理安排車(chē)輛限行計(jì)劃，一般待填縫料冷卻后才允許車(chē)輛通行，防止鋪筑好的路面遭到人為的破壞。道路交付使用后，管理部門(mén)應(yīng)該督促相關(guān)人員定期保養(yǎng)混凝土路面，對(duì)所有構(gòu)造縫進(jìn)行一次全面清縫和普灌后，還要在降水期及入冬前補(bǔ)灌一次，以確保構(gòu)造縫的密封性能。

2.3 局部修補(bǔ) 通過(guò)壓漿的辦法將存在錯(cuò)臺(tái)的板塊調(diào)整平順。調(diào)整后的錯(cuò)臺(tái)量若在10mm以?xún)?nèi)，仍存在高差，施工人員可利用打磨機(jī)或通過(guò)人工的方式整平高出的部分，打磨或人工鑿除的寬度控制在10～30cm。如果錯(cuò)臺(tái)量超過(guò)10mm，重點(diǎn)處理低洼面層，先用鋼絲刷徹底清理需要修補(bǔ)的路面，取高差的1～2%的長(zhǎng)度來(lái)設(shè)計(jì)襯補(bǔ)長(zhǎng)度，采用聚合物水泥砂漿薄層進(jìn)行修補(bǔ)，或采用細(xì)粒式瀝青碎石（或?yàn)r青砂）將較低的部位襯平。常采用瀝青混凝土罩面處理大面積麻面、露骨、平整度差等結(jié)構(gòu)性病害，罩面前應(yīng)該修補(bǔ)好破碎板及整個(gè)路面，并進(jìn)行壓漿處理，壓降厚度至少為2.5cm。若露骨程度較為嚴(yán)重，則要處理整段路面基層，用聚合物砂漿作薄層處理麻面。

2.4 破碎板塊修補(bǔ) 若水泥混凝土路面板破碎程度較為嚴(yán)重，需更換路面板。先將整塊破碎板挖除，再根據(jù)原有路面板厚度重新澆筑路面板，也可通過(guò)鋼筋混凝土進(jìn)行修復(fù)。若只是板角斷裂，則進(jìn)行局部修補(bǔ)。先將斷裂處處理成矩形，將傳力桿安裝在原板壁上，在矩形內(nèi)進(jìn)行面板澆筑。

2.5 脫空板塊處治技術(shù) 板底脫空的問(wèn)題較為隱蔽，對(duì)行車(chē)安全的危害極大，而且與裂縫、破碎板之間存在一定的聯(lián)系。修復(fù)破損路面時(shí)，如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)脫空板現(xiàn)象，即使加鋪的面層超過(guò)了20cm，反射裂縫也難以避免。一般可通過(guò)鉆孔壓漿法處理此類(lèi)病害，該方法是在后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的孔道壓漿原理的基礎(chǔ)上，在混凝土面板底部脫空的部位鉆孔，將流質(zhì)材料通過(guò)高強(qiáng)壓力壓入脫空部位，利用其凝固后的強(qiáng)度承托路面板，使路面結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。

2.6 加鋪瀝青層 目前很多施工單位常采用此法來(lái)修補(bǔ)破損的水泥混凝土路面板。加鋪瀝青層能在一定程度上補(bǔ)救原接縫處存在的脫空、卿泥、斷裂等病害，同時(shí)能增強(qiáng)路面的抗滑能力和承載能力，使路面更為平整。

3 結(jié)語(yǔ)

以上歸納了近年來(lái)我國(guó)水泥混凝土路面損壞的主要原因，并針對(duì)性地提出了水泥混凝土路面修復(fù)方案。最好的治理方法就是防范于未然，最佳的防治時(shí)機(jī)在建設(shè)階段。病害出現(xiàn)以后，要查明其根源對(duì)癥下藥。在路面投入使用后，應(yīng)該由交通管制部門(mén)和道路管理部門(mén)共同配合，定期養(yǎng)護(hù)，實(shí)行合理的交通管制，綜合治理，保障道路安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]王濤.淺析水泥混凝土路面的病害成因與處理方法[J].山西建筑，2008（21）.

[2]李響.公路工程大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及防治[J].西部探礦工程，2006（S1）.

[3]勞芳菲.水泥混凝土路面施工中幾個(gè)問(wèn)題的探討[J].山西交通科技，1998（03）.

[4]李劉秀.混凝土路面施工應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2001（01）.