關(guān)于水泥混凝土路面病害成因及其防治的探討

在道路使用過程中，面層受交通荷載、氣候、水、溫度等因素的直接影響，在使用過程中是最容易受到破壞的結(jié)構(gòu)層之一。水泥混凝土路面具有強度高、穩(wěn)定性好、使用壽命長、維修養(yǎng)護費用少等許多優(yōu)點，在道路發(fā)展過程中，水泥混凝土路面被普遍應(yīng)用與交通運輸載重量大、速度高、車流量大的高等級路面及收費站廣場，但是根據(jù)我國已建成通車的高等級公路使用情況看，有相當(dāng)部分出現(xiàn)了開裂、斷板、沉陷、錯臺等病害。本文將就水泥混凝土路面出現(xiàn)的病害及其成因進行簡要分析，并提出相應(yīng)的個人見解，和同仁共同探討。

一、病害的類型及原因

（一）裂縫（主要有橫向裂縫、縱向裂縫及交叉裂縫）

1、橫向裂縫（貫穿裂縫）是垂直于路線方向的裂縫。其產(chǎn)生的主要原因有：水泥混凝土失水干縮、冷縮；振搗不密實；下承層不平整同一塊板板厚相差較大；伸縮縫及脹縫設(shè)置不合理；切縫不及時；切縫深度過淺；切縫未切到頭；溫度氣候及通車時間過早等。

2、縱向裂縫是跟路線走向平行或基本平行的裂縫。其產(chǎn)生的主要原因有：路基不均勻沉降、路基填料不良、壓實度不均勻不符合要求、施工方法不當(dāng)?shù)取?/p>

3、交叉裂縫是兩條或兩條以上相互交叉的裂縫。其產(chǎn)生的主要原因有：水泥混凝土配合比設(shè)計不合理、水泥混凝土路面自身強度不足；路基和路面基層的強度和水穩(wěn)定性差；水泥性能不穩(wěn)定；灑水養(yǎng)生時間過早；養(yǎng)護不及時等

（二）板角斷裂

板角斷裂是貫穿水泥混凝土路面板全厚度的裂縫。其產(chǎn)生的主要原因有：板角處受連續(xù)荷載作用基礎(chǔ)支撐強度不足及翹曲應(yīng)力等因素綜合作用；板角處振搗不密實或漏振；板角處養(yǎng)生不到位自身強度不足等。

（三）表面損壞（主要有紋裂、網(wǎng)裂、板面起皮和剝落；麻面、露骨；磨光）

1、紋裂、網(wǎng)裂、板面起皮和剝落

紋裂和網(wǎng)裂是水泥混凝土面表層出現(xiàn)的淺而細或發(fā)絲狀的表面裂紋和網(wǎng)狀裂紋。產(chǎn)生的原因主要有：水泥混凝土水灰比過大；施工時過度抹面；養(yǎng)護不及時；原材料含泥量過大；原材料級配偏差大；過振等；

2、麻面、露骨

麻面是水泥混凝土路面表面結(jié)合料磨失，成片或成段出現(xiàn)過度的表面粗糙現(xiàn)象。其產(chǎn)生的主要原因一般是由于水泥混凝土路面施工時混凝土初凝前遇雨未覆蓋所致。

露骨是水泥混凝土路面保護層脫落導(dǎo)致骨料裸露的現(xiàn)象。其產(chǎn)生的主要原因有：混凝土表面灰漿不足；泌水提漿；表層強度不足等。

3、磨光

磨光是水泥混凝土路面在車輪荷載作用下重復(fù)輾磨后，表面磨擦系數(shù)下降到極限值以下，從而嚴(yán)重影響行車安全。其產(chǎn)生的主要原因有：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；刻紋或壓紋深度不夠；路面使用時間較長等。

（四）接縫損壞（包括橫縫(脹縫、縮縫)、縱縫和施工縫）

1、填縫料損壞

填縫料損壞是接縫內(nèi)無填料，填料破損及接縫內(nèi)混雜砂石等不正常現(xiàn)象。其產(chǎn)生的主要原因有：填縫料本身質(zhì)量不合格；填縫料在長期外界環(huán)境作用下老化、脆裂；受溫度氣候影響混凝土路面板膨脹擠壓致使填縫料被擠出，不能正常復(fù)原等。

2、接縫碎裂（唧泥）

接縫碎裂是水泥混凝土路面板接縫兩側(cè)剪切擠碎現(xiàn)象。其產(chǎn)生的主要有：填縫料損壞泥、砂等雜物侵入接縫，致使混凝土路面膨脹時受阻；雨水滲入基層和墊層使基層出現(xiàn)損壞強度降低，導(dǎo)致路面接縫處的變形、破損。

（五）變形損壞（主要有錯臺；拱起和沉陷）

1、錯臺

錯臺是相鄰水泥混凝土面板在接縫處產(chǎn)生的垂直高差。其產(chǎn)生的主要原因有：橫縫處未設(shè)置傳力桿；基層或路基壓實不均勻等。

2、拱起和沉陷

拱起是橫縫兩側(cè)的水泥混凝土面板板體發(fā)生明顯抬高的現(xiàn)象；沉陷是橫縫兩側(cè)的水泥混凝土面板板體發(fā)生明顯下沉的現(xiàn)象。拱起產(chǎn)生的原因主要有：脹縫被硬物阻塞；脹縫設(shè)置過少、脹縫損壞后維護不及時等。沉陷產(chǎn)生的主要原因是填縫料損壞導(dǎo)致雨水從接縫處下滲導(dǎo)致基層軟化、基層和路基體承載力下降、維護不及時等

二、預(yù)防措施

（一）科學(xué)規(guī)范化的管理、全過程全方位的監(jiān)督、高標(biāo)準(zhǔn)精細化的施工是保證路面質(zhì)量的根本

1、加強水泥混凝土料原材料的選擇與控制。

（1）粗集料一般優(yōu)先選用質(zhì)地堅硬、耐久、潔凈、強度較高的玄武巖碎石，進而保證混凝土的抗彎拉強度。主要控制其最大粒徑（<30mm）、含泥量（<于1%，）、壓碎值（<15%)、粒形（針片狀含量<15%）等其他技術(shù)指標(biāo)。

（2）細集料一般優(yōu)先選用質(zhì)地堅硬、耐久、潔凈的天然砂、機制砂或混合砂但是鋼筋混凝土及鋼纖維混凝土路面切記不能使用海砂，主要控制其含泥量（<2%）、細度模數(shù)(2.0-3.5)、砂漿磨光值（>35）等技術(shù)指標(biāo)。

（3）外加劑種類繁多，在選擇時其相關(guān)技術(shù)指標(biāo)一是要滿足其與相應(yīng)水泥的適應(yīng)性要求；二是滿足施工混凝土路面所要求的較低水泥用量下的抗折強度；三是滿足所選施工方式對施工性質(zhì)的要求；四是滿足小變形和耐久性的要求。

（4）對于特重、重交通路面在選擇水泥時宜選用旋窯道路硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥；中、輕交通路面宜選用礦渣硅酸鹽水泥。切記不能選用普通型水泥。根據(jù)路面抗折強度的要求進行選擇水泥標(biāo)號時，在能滿足抗折要求的情況下盡量選擇低標(biāo)號、水化熱小的水泥品種。水泥進場后要對水泥的安定性、游離氯化鈣含量、細度、干縮率、初終凝時間等技術(shù)指標(biāo)進行檢驗，符合相關(guān)技術(shù)要求后才能用于施工生產(chǎn)。

（5）如需摻加粉煤灰時，粉煤灰必須達到二級以上，其相關(guān)技術(shù)指標(biāo)必須滿足規(guī)范要求。

2、優(yōu)化配合比設(shè)計，在配合比設(shè)計時要滿足水泥混凝土路面的物理力學(xué)指標(biāo)的同時也要考慮其混凝土的工作性、耐久性及經(jīng)濟性等指標(biāo)并嚴(yán)格控制其單位水泥用量。

3、高標(biāo)準(zhǔn)精細化施工，制定科學(xué)規(guī)范符合現(xiàn)場實際情況的施工組織設(shè)計。

4、建立健全科學(xué)的管理制度，從方案的審批，到準(zhǔn)備工作的審查及施工全過程，都必須進行全方位、全過程的管理，以便及時發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，及時總結(jié)施工經(jīng)驗。每一項工序都通過試驗段施工來核準(zhǔn)所用材料配比、拌和方式、機械實效、松鋪系數(shù)、允許延遲時間、每個作業(yè)段適宜長度等問題。

5、加強施工技術(shù)人員的交底及培訓(xùn)，使其施工團隊成為技術(shù)力量雄厚、敢于創(chuàng)新、勇于突破的學(xué)習(xí)型技術(shù)團隊；

（二）針對具體類型的病害進行不同的處理方法

1、對于水泥混凝土板裂縫的現(xiàn)象，交通量大不容易封閉的路段可采用 HZ/HD補裂縫材料進行快速灌漿處理。如想對裂縫進行的徹底處理，可在裂縫兩邊各30～40cm范圍內(nèi)將混凝土板鑿除，放置鋼筋網(wǎng)再澆筑與原來面板標(biāo)號相同的或高于原來標(biāo)號的混凝上，夯搗密實后，磨光拉紋，并在兩側(cè)設(shè)置縮縫，縫內(nèi)填充灌封材料防止雨水滲入；對于基層已遭破壞的裂縫，或發(fā)生斷板爛板及脹縫破壞的路面，需將混凝土板大面積鑿除，根據(jù)現(xiàn)場實際情況對基層進行處理后，再沿用以上辦法處理。

2、對于水泥混凝土板錯臺、沉陷的現(xiàn)象最好鏟除，用同標(biāo)號的或高于原來標(biāo)號的新混凝土進行修補，。

3、對于水泥混凝土龜裂、網(wǎng)裂及脹縫、施工縫、縮縫處的局部破壞現(xiàn)象，可采用局部換板進行修補并可根據(jù)實際情況酌情加入HZ/HD系列混凝土快速修補劑快速修補。對于已產(chǎn)生龜背狀裂紋的混凝土路面，需將板塊全部鑿除重做。

4、板塊嚴(yán)重斷裂多是由于基層強度不足或滲軟化、路基不均勻沉降等情況導(dǎo)致，處理方法一般采用將整塊板鑿除后再處理好基層以及路基后，重新澆筑新的混凝土板。

5、對于水泥混凝土路面大面積出現(xiàn)開裂、斷板、沉陷、錯臺等病害時，除采用上訴方法修補外可以采用在舊水泥混凝土路面上罩改性瀝青混凝土面層處理方法。

三、結(jié)束語

路面任何病害的產(chǎn)生都直接或間接反映了工程的施工質(zhì)量。最佳的防治時機在建設(shè)施工階段，最好的治理方法就是防范于未然。在施工過程中要科學(xué)規(guī)范化的管理、全過程全方位的監(jiān)督、高標(biāo)準(zhǔn)精細化的施工，以最大的努力換取最小路面病害的發(fā)生率。

參考文獻：《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF30-2003） 人民交通出版社

《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTGF80/1-2004） 人民交通出版社

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