水泥混凝土路面常見病害及防治措施

曾華超 （福建省恒通路橋工程有限公司，福建 南平 353000）

隨著我國經濟的快速發展，交通運輸總量持續增長，對道路路面的質量要求越來越高。水泥混凝土路面作為一種適應載重大、速度高、密度大的車輛運輸需要的高等級路面，在許多地區得到廣泛應用。但水泥混凝土路面受多方因素的影響，存在較多的質量隱患，如不加以防范，極易產生許多病害，影響路面的使用壽命，給車輛行駛留下安全隱患。為此，要系統分析水泥混凝土路面的常見病害，找出其產生的原因，并采取有效防范措施。

2 水泥混凝土路面常見病害

2.1 裂縫

2.1.1 縱、橫向裂縫

產生縱、橫裂縫的主要原因為：①未掌控好切縫時間，縮縫切割時間太晚，混凝土板自身收縮時因板底各斷面摩擦系數不等產生裂縫；②溫差大，春秋兩季施工的混凝土路面，白天與晚上的溫差較大（一般在7℃～8℃，最大可達12℃），從而導致水泥混凝土板的自身收縮太大而產生橫向裂縫；③供料不及時，前后車料間隔時間太長，如未及時設置施工縫，前后車料交接處也容易產生收縮斷裂；④養護不當，或因出現養護空白段，致使養護空白段形成一個強度薄弱的橫斷面，在溫差影響下該斷面處易產生裂縫；⑤施工時混合料粗細級料攤鋪不均勻或振搗不密度，出現蜂窩較多，因而形成一個強度薄弱的橫斷面，也容易在該斷面上出現裂縫；⑥因路基不均勻沉降產生的橫、縱向裂縫，如新建路基填挖交接處、舊路改造縱向路基加寬交接處等；⑦因基層熱脹冷縮而產生裂縫，如在舊混凝土路面上加鋪新混凝土路面時，若舊混凝土路面處理不當，舊路面收縮時導致未形成強度的新混凝土路面產生裂縫等；⑧縮縫切縫深度不足或縮縫間距太長，在混凝土板收縮應力的影響下也會產生不規則的橫向裂縫；⑨混凝土板在初凝期因行車振動也會造成板體斷裂形成裂縫（特別是梁、板式橋梁舊橋面改造，開放交通施工的水泥混凝土橋面）；⑩運營期間超載車輛荷載反復作用而產生裂縫。

圖1 縱、橫向裂縫

2.1.2 板角斷裂

板角斷裂產生的原因包括：①路基或基層強度不足，在車輛連續荷載作用而產生；②超載車輛荷載的反復作用導致混凝土板板角斷裂；③角隅鋼筋未按規范要求設置在車輛連續荷載作用處也會產生板角斷裂。

2.1.3 裂縫的處理

在運營期間水泥混凝土路面發現小面積裂縫，應及時用環氧樹脂砂漿修補封閉，以免路面水侵蝕基層而導致基層強度下降，出現大面積的路面破損。①當裂縫度不大于每平方米20cm時，沒有其他變形現象，可鑿除裂縫周圍松散部分的混凝土，清洗干凈晾干后，用環氧砂漿進行封閉修補；②裂縫度接近或大于每平方米20cm，裂縫較寬時，超過0.5cm 以上，將其裂縫邊緣鑿成一個凹面，并清洗干凈，用稀瀝青在縫邊涂刷一遍，再用瀝青砂或細料式瀝青混凝土填滿夯實，表面碾壓平整。

2.2 表面損壞

2.2.1 麻面、露骨

麻面、露骨是由于混凝土路面表面強度不足，通車后在車輛輪胎反復摩擦路面而形成破損，產生的主要原因有：①因緩凝劑級配不合理或指標不穩定，使得成型時間超過初凝時間而造成面層強度達不到設計要求；②混合料振搗密實后發現混凝土料不夠或粗骨料太多表面無法提漿，為了省事，用純砂漿找平；③混合料水灰比太大，表面形成一層稀漿層，通車后在車輛荷載作用下易產生露骨現象；④冬季施工未采取保溫措施，混凝土路面表面受凍造成強度降低。

2.2.2 磨光

磨光是指水泥混凝土路面板在車輪荷載作用的重復碾壓摩擦后，表面摩擦系數下降到極限值以下，從而嚴重影響行車安全。主要原因是水泥混凝土路面表面水泥砂漿層強度低、水泥及集料等原材料耐磨性差、路面表面拉毛或刻紋的構造深度不足、路面使用時間較長等。

2.3 變形損壞

2.3.1 錯臺

錯臺產生的原因主要有：①路基填挖交接處未按設計或規范要求進行施工，或填方壓實度不足，導致路基產生不均勻沉降；②脹縫設置不垂直，脹縫處相鄰兩板在伸脹擠壓過程中會上下錯動而形成錯臺；③路面橫、縱縫填縫料破損未及時修補，表面雨水滲入基層，導致基礎強度不足產生路面錯臺；④左右幅路基填料土質水穩定性不同，在地下水位高時，左右幅路基沉降不一致，縱縫也產生錯臺現象；⑤橋背、涵背、擋土墻背填料未按設計或規范要求進行填筑碾壓，導致“三背”下沉產生錯臺。

2.3.2 拱起

路面產生拱起的主要原因有：①養護不及時，年復一年的熱脹冷縮，板縫逐漸加寬，導致混凝土板伸脹時產生的壓力大于基層與混凝土板間的摩擦力，但未超過混凝土的抗壓強度時，在脹縫處相鄰兩板就會向上拱起；②未按設計和施工規范要求設置脹縫。

2.3.3 沉陷

路面沉陷產生的原因主要有：①填縫料損壞導致雨水從接縫處下滲，軟化基層，甚至軟化路基體，使路面板接縫下方的基層和路基體承載力下降，從而引起路面板下沉；②軟基處理不徹底或處理不當，路基出現不均勻下沉，導致路面出現沉陷。

2.4 接縫損壞

接縫損壞主要原因有：①接縫養護不及時造成。接縫內無填料、接縫內混雜砂石等不正常現象，填縫料在長期外界環境作用下老化、脆裂，完全失去填縫料的功效，混凝土路面板在熱脹冷縮或車輛荷載作用下，接縫兩側混凝土產生破損；②施工時，脹縫處傳力桿設置不平直，脹縫處混凝土在熱脹冷縮應力作用下產生破損。

3 預防措施

3.1 路基施工方面

路基施工質量的好壞直接關系到路面使用壽命的長短，只有具備足夠強度的路基，才能保證路面在車輪荷載的作用下免遭破壞，故在路基施工時應著重注意以下幾個方面：①填方路基表面清理要徹底。應將表面的附著物及耕植土清除干凈后進行晾曬，再進行填前碾壓，達到設計要求的壓實度；②嚴格按設計圖紙要求處理軟基，因地制宜采用合理有效的施工方案和施工藝進行施工作業，確保填方路基基礎的安全穩定；③做好填方路基試驗段鋪設，并認真總結，為填方路基施工提供各種科學合理的參數；④路基填筑材料應滿足規范和設計要求，路基填筑施工應嚴格控制填料的攤鋪厚度、路拱度、平整度、頂面高程及路基的邊坡坡率。碾壓時嚴格控制填料的含水量、碾壓順序、碾壓強度、碾壓遍數，并做好壓實度檢測工作，確保路基每層的壓實度、路拱度、平整度達到設計或規范要求；⑤臺背回填，應按設計圖紙要求選好填料，嚴格控制每層填筑厚度及壓實度；⑥填挖交接處施工，一定要按設計圖紙及規范要求挖好臺階并鋪設土工格柵，防止路基產生不均勻沉降；⑦上路床填料應滿足設計要求，且嚴格控制上路床的頂面高程、壓實度、平整度和路拱度；⑧在舊水泥混凝土路面上加鋪新水泥混凝土路面時，應將舊路面徹底打碎，防止因舊路面伸縮而導致新路面產生裂縫。

3.2 路面基層施工方面

水泥混凝土路面基層應具有較高的強度、密實度和較好的水穩性。因此，應嚴格按施工操作規程，做到分層攤鋪、分層碾壓、分層測試。每層的壓實厚度、壓實度、平整度、路拱度和頂面標高都要滿足設計和規范要求。

3.3 路面施工方面

合理規范的設計、優質的原材料和標準化規范化的施工是實現優質水泥混凝土路面的前提。只有加強水泥混凝土路面施工過程各個環節的管控，才能確保水泥混凝土路面的施工質量。①嚴格按照設計和規范要求選擇合格的水泥、砂、碎石及外摻劑；②按照驗證后的施工配合比拌合混合料，并控制好拌和時間，確保混合料的拌和質量；③混合料的運輸應用專用車輛，運輸道路應保持平坦，防止混合料在運輸過程中產生離析，且應控制好運輸距離和時間；④混合料攤鋪前基層表面應均勻灑水潤濕，防止混合料水分被基層吸收而影響路面質量；⑤混合料的攤鋪應確保粗細料搭配均勻，防止粗骨料過分集中而形成蜂窩；⑥水泥混凝土路面成型后，應根據當地氣溫狀況及時養護，若采取覆蓋灑水方式，以確保表面具有一定的濕度和溫度為宜，并控制好養護周期；⑦根據當地氣溫情況，保證鋸縫時間、深度和間距應滿足設計和規范要求，避免因鋸縫不及時、鋸縫深度不足、鋸縫間距太長而出現橫向裂縫；⑧混凝土路面施工過程中應盡量中斷交通，封閉施工，如有困難不能中斷交通施工，現場一定要保持平整，以免因車輛振動造成混凝土板在初凝期間出現板體斷裂；⑨施工時，脹縫處傳力桿設置應保持平直，避免脹縫處混凝土在熱脹冷縮應力作用下產生破損；⑩嚴格按照設計要求布設角隅鋼筋，防止因鋼筋漏設或設置不當而產生混凝土板斷角；?水泥混凝土路面的施工應盡量避免在高溫狀態下進行，冬季施工應制定切實可行冬季施工方案，以確保水泥混凝土路面的施工質量。

3.4 設計方面的預防

我國在水泥混凝土路面的設計計算理論中，盡管考慮了溫度疲勞應力等因素，但設計的板厚依然較薄，難于承受巨大的沖擊破壞荷載。另外，在實際應用中，對水泥混凝土路面的典型結構物的研究和實際觀測的較少。為此，在軟基路段、橋頭下挖路段和填挖路段交換頻繁的路基上必須深挖進行補強設計并增加相應的預算；其次，水泥混凝土路面基層要達到支撐穩固的要求，必須解決基層耐沖刷和均勻沉降的問題。

另外，路線設計中，應盡量避免路線穿過洼地，在不得已的情況下，應在路堤兩側采取措施，截斷表面水流向路堤。加大面層與路基之間的摩擦力或用鐵路無縫線路的原理把每塊混凝土板鎖住（此辦法有待研究），這樣會大大減少接縫的拱起和擠碎。

3.5 養護方面的預防

3.5.1 水泥混凝土路面保養

①必須加大路面的巡查頻率，及時發現路面存在的各種損壞并及時加以修補，做到防微杜漸；②及時清除路面上的雜物，如砂、碎石等，防止車輪碾壓摩擦而使路面出現麻面或露骨現象；③在雨季和冰凍期到來之前，應全面檢查路面，及時將一般破損修補好。冬季注意清除積雪，要注意清除雪水和薄冰，以防水分滲入基層，導致基層承載力下降；④加強對路肩的養護和加固，保持路面與路肩銜接平順，保持應有的橫坡度，及時清理疏通邊溝搞好路面排水。

3.5.2 接縫保養

水泥混凝土路面接縫的養護應注意以下幾個方面：①應及時填充不足部分填縫料或鏟除多余的填縫料，保持接縫完好，表面平順。宜選擇在當地氣溫最低時灌縫填隙，當氣溫上升縫料擠出縫外時，應將擠凸出的填縫料鏟除；②及時清除脹縫中的雜物，防止接縫內存在雜物而影響水泥混凝土板的正常伸縮；③選擇品質好、溫度敏感性低的填縫料進行填縫，防止因外界環境作用下產生老化、脆裂，失去填縫料的功效。

4 結語

水泥混凝土路面施工質量的好壞，直接影響到行車的舒適度和路面的使用壽命。最佳的防治時機在施工階段，最好的治理方法就是加強施工過程中各個環節的質量管控，做到防患于未然。在建設施工過程中采用科學管理方法，制定周密的施工方案，質量層層把關，才能最大限度地減少路面后期病害的發生率。對已經出現和形成的病害，應查明原因，對癥下藥進行修復，才能有效減少損失，提高行車的舒適度。