水泥混凝土路面病害及防治探析

林道力

(海南省文昌市地方公路管理站，海南 文昌 571300)

1 水泥混凝土路面病害情況

1.1 路面裂縫

水泥混凝土的各類型路面病害中，裂縫是極為普遍的形式，且直接對道路質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。路面工程施工中，由于水泥摻量過少，導(dǎo)致大量CO2進(jìn)入混凝土中，在其作用下發(fā)生碳化現(xiàn)象，最終結(jié)果為混凝土表面產(chǎn)生裂縫。從形式上看，則有橫裂、縱裂等多種類型。

1.2 印痕和龜裂

路面施工中未做好表面整平工作，產(chǎn)生的抹壓痕跡則被稱之為印痕；部分區(qū)域存在裂縫，其形態(tài)上呈六邊形花紋狀，僅存在相對微小的裂縫，此時(shí)稱為龜裂。

1.3 斷板

施工中未及時(shí)做好切縫工作，或是各道切縫間距過大，此情況下路面遇高溫時(shí)將發(fā)生大規(guī)模裂縫并進(jìn)一步引發(fā)斷板現(xiàn)象。由于基層平整度欠佳、部分區(qū)段高程未滿足要求或是立模時(shí)擾動(dòng)性較大導(dǎo)致基層受損，此時(shí)路面板性能受到影響，存在厚度不均、強(qiáng)度欠佳的問題，并在部分薄弱斷面處形成斷板。工程中，若養(yǎng)護(hù)時(shí)間不足，過早開放交通時(shí)板塊也將形成早期裂縫，后續(xù)受行車荷載等因素作用易斷板。

1.4 陷坑

道路車輛通行量較大，水泥混凝土路面的混合料性能受到影響，如混凝土泥膠體發(fā)生大規(guī)模的剝落，導(dǎo)致骨料直接裸露于外界，形成不同程度的陷坑，不利于安全行車。

1.5 露骨

隨運(yùn)營時(shí)間的延長，水泥混凝土路面的表層相繼發(fā)生剝落現(xiàn)象，難以形成有效的防護(hù)層，導(dǎo)致內(nèi)部細(xì)骨料散失，大量粗骨料暴露至外界，隨之形成露骨病害。

1.6 錯(cuò)臺

道路存在較明顯的唧泥現(xiàn)象時(shí)，將攜帶路基內(nèi)的物料使其向外溢出，路基由于穩(wěn)定性不足而下沉，橫向接縫兩側(cè)路面板失穩(wěn)，伴隨大幅度的位移，此情況下兩側(cè)路面板高度存在差異，引發(fā)錯(cuò)臺。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，錯(cuò)臺的出現(xiàn)還與壓實(shí)不到位有關(guān)，由于外力的持續(xù)性作用，路基不均勻沉降更為明顯，隨之產(chǎn)生錯(cuò)臺。

1.7 拱起

材料性能下降是引發(fā)拱起病害的重要原因，路面在熱脹應(yīng)力的作用下穩(wěn)定性受到影響，存在縱向壓屈失穩(wěn)現(xiàn)象，不利于接縫兩側(cè)面板的穩(wěn)定性，隨之發(fā)生向上拱起的問題。各類病害中，雖然拱起的出現(xiàn)頻率較低，但對于交通運(yùn)行安全性將帶來極為嚴(yán)重的影響。

1.8 撬裂

此類病害的出現(xiàn)與接縫處傳力桿失效有關(guān)，在其作用范圍內(nèi)發(fā)生了撬裂病害。

2 水泥混凝土路面病害的主要成因

2.1 準(zhǔn)備階段的原因

前期準(zhǔn)備工作落實(shí)到位后，能夠給正式施工創(chuàng)立良好的條件。但由于部分環(huán)節(jié)的準(zhǔn)備工作不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致路面成型后相繼出現(xiàn)各類問題，主要原因有。

(1)材料質(zhì)量。材料是創(chuàng)建工程實(shí)體的必備要素，且水泥混凝土路面工程量較大，所需材料用量較多，存在質(zhì)量問題的材料在投入使用后均會對路面施工質(zhì)量造成不同程度的影響。

(2)設(shè)計(jì)方案。施工作業(yè)的有序開展需得到設(shè)計(jì)方案的指導(dǎo)，因此路面施工質(zhì)量與設(shè)計(jì)方案具有緊密的關(guān)聯(lián)。

2.2 施工階段的原因

(1)誤操作。水泥混凝土路面施工中，人員是重要的參與要素，但施工人員的專業(yè)素質(zhì)良莠不齊，易出現(xiàn)誤操作的現(xiàn)象。例如，部分人員未依據(jù)規(guī)范完成路基施工作業(yè)，成型的路基隨時(shí)間的延長而相繼出現(xiàn)裂縫病害，后續(xù)地基裂縫延伸至路面。此外，前期測量放樣缺乏精準(zhǔn)性，施工后的路基無法達(dá)到平整的狀態(tài)，隨之引發(fā)路面斷板問題。

(2)施工工藝不當(dāng)。在不同的施工要求下其對應(yīng)的施工工藝具有差異性，若未根據(jù)實(shí)際情況合理應(yīng)用施工工藝，則極容易引發(fā)路面質(zhì)量問題。以混凝土生產(chǎn)為例，由于攪拌時(shí)間偏短，導(dǎo)致各類物料難以充分混合，經(jīng)過振搗處理后局部強(qiáng)度存在差異，易引發(fā)斷板現(xiàn)象。

2.3 使用階段的原因

路面運(yùn)營環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜，自然因素、行車荷載等均會對其造成不同程度的影響。置身于社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的背景下，道路承載量逐步提升，在超過路面所具有的極限承載能力后，將相繼出現(xiàn)各類質(zhì)量問題，且現(xiàn)階段的車輛超載現(xiàn)象極為普遍，路面病害更為明顯。例如，某地區(qū)的雨季較長，期間伴有持續(xù)性的強(qiáng)降雨天氣，加之路面排水系統(tǒng)工作效率較低，在此條件下雨水對路面的侵蝕作用較為明顯，路基長時(shí)間處于雨水浸泡的狀態(tài)，內(nèi)部的路基土大范圍流失，引發(fā)局部塌陷。

3 水泥混凝土路面病害的防治及維修措施

3.1 病害的預(yù)防措施

(1)以工程材料質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)，完成對各類材料的質(zhì)量檢驗(yàn)工作，作為設(shè)計(jì)單位和施工單位，則要根據(jù)需求選擇合適的材料，以質(zhì)量達(dá)標(biāo)為首要追求目標(biāo)，在此前提下盡可能減少成本投入，充分發(fā)揮出材料在工程中的作用。水泥混凝土是路面施工中不可或缺的材料，應(yīng)有效保證各類物料的質(zhì)量，例如依據(jù)設(shè)計(jì)配比要求合理組織生產(chǎn)作業(yè)，從而拌制高性能的水泥混凝土。作為施工單位，必須以滿足施工質(zhì)量要求為基本前提，適當(dāng)減少材料的用量，有助于節(jié)約施工成本，同時(shí)滿足質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的雙重要求。

(2)以施工質(zhì)量要求為導(dǎo)向，根據(jù)現(xiàn)場情況選擇相適應(yīng)的路基施工方式，由符合資質(zhì)的人員參與施工，將各項(xiàng)工作落實(shí)到位。施工單位應(yīng)遵循因地制宜的原則，保證所用的施工方式與現(xiàn)場地質(zhì)條件相適應(yīng)。對于地下水含量較高的區(qū)域，在正式施工前應(yīng)做好勘察工作，及時(shí)掌握土層的含水量情況，通過可行的措施提高路基排水能力，使含水量可維持在合理的區(qū)間內(nèi)，在此條件下方可正式施工。壓實(shí)作業(yè)有助于提高路基的質(zhì)量，使其具有密實(shí)性與平整性，需配置合適的壓實(shí)機(jī)械，有序做好壓實(shí)工作。此外，對于多水區(qū)域的施工作業(yè)，施工單位必須加強(qiáng)排水，以免出現(xiàn)路基積水過量的情況。

3.2 病害的維修措施

(1)裂縫的修補(bǔ)。水泥混凝土路面的裂縫病害較為普遍，且類型相對較多，因此在裂縫修補(bǔ)作業(yè)時(shí)需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的修補(bǔ)方案。以貫穿性裂縫為例，可順著裂縫對路邊板塊采取切割處理措施，隨后再將該處的雜物清理干凈，配置與原路面性能一致的混合料，將其灌入切割口內(nèi)，以達(dá)到有效修補(bǔ)裂縫的效果；若為局部性裂縫，此時(shí)以擴(kuò)縫灌漿法較為合適。

(2)路面斷板的防治

①施工過程控制。公路工程開展初期，應(yīng)考慮現(xiàn)場交通流量情況，將其作為施工的重要依據(jù)。水泥混凝土路面工程中，若伸縮縫處未配置傳力桿，則極容易引發(fā)路面起拱等病害，對此因在臨近的固定結(jié)構(gòu)處設(shè)脹縫。路基施工質(zhì)量控制中，應(yīng)重點(diǎn)考慮壓實(shí)度和彎沉。各段路面的地質(zhì)條件具有差異性，需視實(shí)際情況合理選擇防治方法，以軟基路段為例，應(yīng)對混凝土采取特殊處理措施，以改善混凝土的性能，再將其投入使用。

②處理方案。路面存在輕微斷裂病害時(shí)，可開槽凹槽(深度控制在5～7 cm)，在此基礎(chǔ)上通過填充的方式處理。輕微斷裂病害處理時(shí)，應(yīng)有效保留大塊的混凝土板，需精準(zhǔn)確定病害部位，將該處挖除后再修復(fù)。若因地基沉降而引發(fā)斷裂病害，此時(shí)需完全挖開混凝土板。破碎板病害程度較為嚴(yán)重時(shí)，需將其擊碎并移除；加強(qiáng)對基層的檢測，若該處受損也應(yīng)更換基層。

(3)路面拱起的防治

首先，保證施工所用水泥在安定性方面具有良好的表現(xiàn)，盡可能緩解后期膨脹現(xiàn)象。其次，根據(jù)要求合理布設(shè)路面伸縮縫，以免因路面熱脹冷縮而引發(fā)拱起病害。最后，加強(qiáng)對路基施工質(zhì)量的控制，最大限度減少不均勻沉降，此舉也是避免路面拱起的關(guān)鍵。對于已經(jīng)拱起的路面，則要分析具體原因，通過挖除、澆筑等方式處理。

(4)錯(cuò)臺的防治

錯(cuò)臺防治的關(guān)鍵在于加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，若混凝土板錯(cuò)開，應(yīng)明確具體范圍并將其挖除，此后再進(jìn)行澆筑作業(yè)。

(5)邊角碎裂的防治

從施工期間的質(zhì)量控制和后續(xù)的養(yǎng)護(hù)兩個(gè)階段切入，實(shí)現(xiàn)全方位的防治，以免因施工工藝不當(dāng)或是超載而引發(fā)邊角碎裂病害。實(shí)際處理時(shí)，需明確具體位置并對其澆筑。

(6)增加瀝青層

在長時(shí)間使用后，水泥混凝土路面易發(fā)生破損現(xiàn)象，若病害較為嚴(yán)重，此時(shí)通過修補(bǔ)維護(hù)的方式難以取得良好的處理效果。為解決此問題，可采取增鋪瀝青層的方式，其在路面修補(bǔ)方面具有良好的應(yīng)用效果。實(shí)際施工中，需要對病害區(qū)域采取鑿毛處理措施，再將該處的雜物清理干凈，若無誤再依次鋪設(shè)瀝青黏層以及瀝青混凝土路面。工程經(jīng)驗(yàn)表明，瀝青混凝土路面鋪設(shè)過程中應(yīng)連續(xù)設(shè)置2層，下層可選擇粗粒式瀝青混凝土，上層則以細(xì)粒式瀝青混凝土為宜，以保證其具有良好的防水性能。按照上述方式有序施工后，可實(shí)現(xiàn)對路面的有效修復(fù)，路面可恢復(fù)至正常使用狀態(tài)。

4 結(jié) 語

水泥混凝土路面是現(xiàn)代道路工程中較為典型的形式，但在長時(shí)間運(yùn)行后，受行車荷載、自然條件以及施工質(zhì)量控制不到位等多重因素的共同作用，導(dǎo)致路面發(fā)生各類病害，不利于車輛的安全行駛。對此，應(yīng)準(zhǔn)確判斷路面病害的類別，明確其產(chǎn)生的原因，以此為依據(jù)選擇針對性的處治方法，實(shí)際操作中將各項(xiàng)工作落實(shí)到位，全面提高混凝土路面質(zhì)量，確保水泥混凝土路面具有較強(qiáng)的通行服務(wù)能力。