浅析水泥混凝土路面病害分析及处理方法

2014-09-24鲁鹏王艳平

城市建设理论研究 2014年25期

关键词：水泥混凝土路面处理方法病害

鲁鹏王艳平

摘要：水泥混凝土路面有着刚度大、稳定性好、扩散荷载能力强的特点，被广泛的应用于道路工程当中，但其还存在着让人头疼的病害问题，本文主要分析了水泥混凝土路面的病害，并提出了相应的处理方法。

关键词：水泥混凝土路面；病害；处理方法

中图分类号：TU37文献标识码： A

水泥混凝土路面在道路工程中有着独特的优势，也存在着许多的病害问题，而造成病害的因素有很多。因此我们必须要在设计、施工、养护的过程中对其进行有效的预防和处理。

一、水泥混凝土路面的优点

水泥混凝土路面是一种刚度较大、扩散荷载应力能力强、稳定性好与使用寿命长的路面结构，与其他的路面相比，具有以下特点：强度高；稳定性好；耐久性好；养护费用低；抗滑性能好；利于夜间行车；更为环保；耐腐蚀性强等。

二、水泥混凝土路面病害可分为：断裂类、竖向位移类、接缝类和表层类四种类型。断裂类主要指纵、横、斜向裂缝和交叉裂缝、断裂板等：竖向位移类主要指沉陷和胀起；接缝类主要指接缝的填缝料损坏、唧泥、错台和拱起等；表层类主要指坑洞、露骨、网裂和起皮、粗集料冻融裂纹、修补损坏等。

三、造成病害的主要原因

（一）荷载超重。随着经济发展速度不断加快，私家车保有量增加，运输市场的竞争愈演愈烈，为了达到利益最大化，绝大部分的货车都被做了改装，加高车厢、加厚大梁等等，造成严重超载，据路政部门检测统计双轴车辆总重量均在23～24t、三轴车辆总重均在35～45t，荷载大大超过路面设计荷载，造成混凝土板块疲劳，形成水泥板断裂、破碎，大大缩短正常使用年限。

（二）水的作用。一般来说水泥路面在施工中横缝均是采用沥青灌缝，纵缝为施工缝不灌缝，路肩盲沟排水的设施基本没有。特别是“先行工程”建设期间由于对水泥路面性能认识不足，相当一部分排水设施配套不到位。如养护不及时，使用多年后，一般会表现出两种形式破坏：一种是路面板块间相互挤压，原路面横缝接缝的填缝料老化剥落破损，路面的雨水通过裂缝接缝渗入基层，造成基层软化；另一种是低洼地水排不掉，两侧产生积水，积水渗透路基，通过毛细作用逐渐向上，使路基上部土层变湿。在车辆荷载的重复作用下，出现基层承载力不足，地基不均匀下沉。产生唧泥将基层细料冲走导致板端脱空、路面板块松动、错台、板角冒浆，最后出现断板破碎。

（三）施工质量的问题。路面材料质量控制不佳，配合比达不到要求，拌和不均匀，压实或振捣不实等原因，降低了混凝土路面的强度，在荷载的作用下，无法承受荷载带来的竖向剪切力从而导致路面破损。路基密实度不足形成不均匀沉降，造成的病害大部分布在路基填挖交界，高填方路段和路面与桥涵等构造物交接处，由于路基的这种不均匀下沉造而造成的路面沉降，在行车的冲击作用下造成错台渗水、唧泥导致水泥路面破损。

（四）设计方面的问题。设计时因为对交通量的预测计算不够准确，基层、面层设计厚度偏薄，或者设计时的当量轴载是按标准车型额定载重进行换算的，而近几年来交通量迅速增长，超载超限车辆不断增多，造成设计轴载与实际不符，都会大大影响水泥路面的寿命。

（五）养护方面的问题。水泥路面的缩缝、胀缝、施工缝，在施工时基本上都是用沥青灌缝，使用寿命一般为2～3年，而后由于材料自身原因老化松脱，如果不及时填缝料更新，雨水渗入，破坏基层和垫层，造成板接缝处的变形和破损。混凝土板早期的一些病害处理方法不当或不及时，如混凝土板断裂、板角断裂、错台等病害不及时处理，而是只重视处理严重病害而忽视对板裂缝封水处理，使路面水渗入，就会加剧其他病害的产生。

四、水泥混凝土路面病害处理办法

（一）沥青类材料维修

沥青类材料维修适用于养护中轻微裂缝、板角断裂、轻微沉陷、错台、孔洞及接缝损坏等病害数量不大时。

1、填缝灌缝。灌缝材料主要采用新乡生产专用填缝料，清缝、灌缝宜使用专用机具，经多年使用质量较好。自制填缝料配合比:（60号沥青96%+重柴油4%）60%～65%、石棉屑5%～10%、石粉10%～15%、橡胶粉15%～20%，效果良好。

2、过度性处理采用沥青碎石罩面的办法。采用沥青碎石主要优点是维修方便、快捷，影响交通小，施工成型后立即可通车，造价省。缺点则是路容路貌不美观，使用周期短。因此，只能作为一种临时性措施，不能根本解决问题。

（二）整块混凝土板翻修。适用于严重破板、沉陷、板角断裂等。施工要求及操作方法:凿除破碎板块并清理干净，检查基层是否具有足够的强度和稳定性，如果出现基层软弹、松散、不板结现象，则要求全部挖除直至稳定层，然后采用C15贫混凝土补强调平，其他施工工序按水泥路面施工规范要求进行铺筑。

混凝土配合比及所选用的材料，根据路面通车时间的要求选用快速修补材料。常用的有两种，一种是JK-24早强剂推荐掺量为水泥用量的16%（外掺），每立方米混凝土配合比:水泥400kg、JK-24修补剂64kg、水150kg、砂629kg、碎石1220kg。另一种是YF-3型混凝土道路增强剂推荐最佳掺量为水泥用量的5%（外掺）。施工方法与普通混凝土相同，外加剂用JK-24早强剂24h内用薄膜或土工布养生，一般36h即开放通车；外掺剂用YF-3增强剂的混凝土，在土工布或薄膜养生4～5天后开放交通，两种外加剂实践效果良好。

（三）加强排水措施。路面水通过接(裂)缝或板边缝隙进入基层又无法自行排出是产生唧泥的重要原因，采用适当的路面防排水措施可大大减小唧泥现象的产生,这些措施包括:采用路面排水措施加强路面排水;加强接缝处理;采用合适的路面结构，增强排水能力;加强中央分隔带排水设施建设。

（四）选择优质混凝土原材料

1、水泥：对于特重型交通，可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和道路硅酸盐水泥，但其标号必须在42.5级以上；对于中等和轻型交通，也可采用矿渣硅酸盐水泥，其标号不得低于32.5级。

2、细骨料：采用质地坚硬、洁净的河砂或海砂，细度模数宜在2.5以上，级配应符合规范要求，砂的含泥量应控制在3％以内，其他指标符合要求。

3、粗骨料：粗骨料可为碎石或砾石，应质地坚硬、耐久、结晶，符合规定级配，最大粒径不超过40Inm，含泥量不超过1％，硫化物及硫酸盐含量不超过1％，针状、片状颗粒不超过15％。

（五）做好接缝的设计

水泥混凝土路面在凝结硬化过程中具有较大的干缩变形和温缩变形，从而要求混凝土路面设置间距很密的胀缝、缩缝以及符合施工要求的施工缝，水泥混凝土常见病害与防治分析。按目前我国现行的《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40．2002)规定，纵向缝必须与路线中线平行，当一次铺筑宽度大于4．5m时，应增设纵向缩缝，并设置拉杆，若一次铺设宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝，并设置拉杆。

1、横向缩缝采用假缝，在特重交通的公路上，应设置传力杆。

2、横向胀缝：胀缝采用宽度较大的真缝形式，设置滑动传力杆，并设置支架或其他方法予以固定。

3、横向施工缝：每日施工终了，或浇筑混凝土过程中因故中断浇筑时，须设横向施工缝，设在胀缝处的施工缝构造。

（六）加强养护工作。做好水泥混凝土路面的养护工作，使用寿命要比其他的路面长。但是一旦有所损坏，有的损坏会发展的很快。所以，必须做好预防性和经常性养护，如果发现缺陷，要弄清其原因，及时的采取有效措施，来保整路面的完好性。

1、控制超重车和大吨位车的通行，严禁履带车的通行。

2、保持路面的整洁，经常清扫路面上的杂物、污泥，尤其路面上的碎石子一定要及时的清除，防止车辆行驶损坏面层。

3、保持桥涵构造物、边沟的排水畅通，特别是在雨季时要把边沟疏通，从而保证路面没有积水，排水性能良好。

4、控制公路两侧的永久性建筑距离边沟外沿不低于5米，保持有一个良好的行车环境。

5、公路两侧的路肩宽度一般不低于50厘米，有条件的地方可采取浆砌或者干砌片石硬化路肩，也可采用土路肩，如果有塌陷，要及时进行培土，路肩的横坡度按照1.5%控制。

6、每月要检查路面一次，并及时修补好出现的各种破损。

7、在雨季与冰冻期到来前，要对路面进行检查，将一般的破损修补好。冬季注意清除积雪，尤其是融雪期间，要注意清除雪水与薄冰，避免水分渗入到基层，要注意对路肩的养护与加固，保持路面和路肩衔接平顺，保持应有的横坡度。

五、结语