水泥混凝土路面病害的防治与维修技术研究

栗夏

[摘要]作为一种路面等级较高的结构形式，水泥混凝土具有较高强度、稳定性及良好耐久性等优势。根据现阶段路面设计原理，路面结构各层具有正常的性能、理想的层间界面接触以及良好的施工质量。通常情况下，需达到其设计使用年限后才会出现开裂、破坏问题。但具体应用中，大多数路面在使用较短时间内，如2-5年，便会产生各种病害问题，因此，大大增加了水泥混凝土路面的维修成本及养护时间，且对交通安全造成严重影响。基于此，必须对水泥混凝土路面病害产生的原因进行分析，且选取科学有效的防治维修技术，才能保证路面施工质量，提高行车安全性。

[关键词]水泥混凝土路面；病害防治；维修技术

1水泥混凝土路面的组成

刚度大，荷载应力扩散能力强，稳定性好，使用寿命长是水泥混凝土路面结构的特点。水泥混凝土路面由垫层、基层和面层三个部分组成。面层是与车轮、大气直接接触的结构层，其需承受车辆荷载，且降水、气温变化都会对其质量产生极大的影响，为此，要求面层结构强度、稳定性比其他面层应高点，同时具备良好的平整性及抗滑能力。从面层传递的车辆荷载竖向力由基层承受，且将其逐步向垫层、土基扩散，因此要求基层必须具备较高强度、刚度，则其耐磨性能无需考虑。基层下层也可称为底基层，其主要功能为分担承重，且将上基层厚度减小，要求根据施工规定选取当地材料进行施工。为对面层边缘加以保护，与面层相比，基层各侧应多出25 cm～35 cm。但透水性基层等，要求其宽度横贯整个路基，且将排水渗沟设置于边缘位置，以此将该层渗入的水分彻底排除，防止损坏路面。如路基水温与施工规定不符，或属于软基时，需将垫层设置到基层下方，以此达到排水、隔离、防冻等功效。一般情况下，与基层宽度相比，垫层应多出25 cm以上，也可等同于路基宽度。

普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、钢纤维混凝土、碾压混凝土是水泥混凝土路面常用的材料。普通混凝土又称素混凝土，这类混凝土路面主要在接缝区和局部范围内配置钢筋。用素混凝土浇筑的部位，施工方便，成本低，因此公路工程施工中的普通混凝土路面施工的应用最为广泛。

2水泥混凝土路面常见病害

2.1接缝处损坏

（1）错台。唧泥、填缝料不足及路基不均匀变形等都是产生错台的主要原因。填缝料不足，将有水渗入路面，在车辆荷载作用下，唧泥将出现，伴随唧泥的大量产生，将带走路基游离土，进而降低路基表面标高，出现错台。

（2）挤碎及拱起。横向接缝，尤其是胀缝两侧10 cm范围内，因胀缝内设置的滑动传力杆位置有误或滑动端滑动作用丧失等，将对板的伸长造成极大影响，导致膨胀环节混凝土将承受极大挤压应力，如此，应力在混凝土抗剪强度以上，剪切、挤碎现象将出现于板内。因热膨胀影响，混凝土板受阻，某个接缝两侧板突然向上拱起。其原因为混凝土板收缩时缝隙张开，填缝料不足，缝隙内将填满不可压缩材料，如坚硬碎屑等，促使膨胀过程中板出现极大压应力，进而导致纵向压曲失稳现象产生，如图1所示。

2.2路面板内损坏

表面裂縫、贯穿裂缝为混凝土路面裂缝的主要类型，表面裂缝主要是因为早期混凝土混合料失水干缩、碳化收缩过快产生的。主要包括：塑性收缩、自收缩、干燥收缩及碳化收缩等。贯穿裂缝是指等同于贯穿板厚度的裂缝，其最显著的特点就是裂缝贯通混凝土板全厚。其主要包含横向裂缝、纵向裂缝等。

3水泥混凝土路面养护及维修技术

3.1错台维修技术

按照错台程度的大小，混凝土路面错台修补方案也不尽相同。如错台具有较小高度，属于轻微型，如5 mm～10 mm，可通过切削修补法进行施工，施工工具为带扁头的风镐，把高起位置均匀地凿下去，且与相近板水平一致；如错台高度在10 mm以上，可通过凿低补平法进行施工，把低下来的一侧凿去1mm～2 cm厚的水泥，且填满快凝修补料，根据错台高度1%坡度进行修补长度的准确计算。

3.2路面拱起维修

如拱起程度较低，可通过切缝机等机械切碎拱起板之间横缝的硬物。缝内的杂物也通过压缩空气吹干净，促使板块恢复原位，且将填缝料灌入。如拱起程度较严重，但路面不受影响时，需按照拱起高低程度，对剩余板长度进行计算，切宽拱起板块两侧周围的横缝，数量为1～2条，当充分释放应力后即可将拱起位置切除，以此恢复到板块原来位置。

3.3破碎板块维修

水泥混凝土路面板块破碎较为严重时可选用换板方法施工，也就是将整块破碎板挖除，随后进行水泥混凝土浇筑，要求板厚等同于原面板厚度，但需控制在24 cm以上，特殊情况下也可选取钢筋混凝土进行施工。选取局部修补方法进行板角断裂位置修补，要求将板角断裂位置进行正方形、矩形开凿，且将传力杆设置到原板壁上，并将混凝土浇筑到凿除部位，其施工流程如下如下：

（1）板块破碎、凿除。在破碎板块边角部位通过凿子将临空面破除，通过风钻、钻子成孔，随后将钢楔子打入破开板块，板块破碎为方形，在40 cm×40 cm以下控制其尺寸。

（2）清理基底。清理运出破碎板块，如素土层、软弱层为原路面基层时，需彻底挖除其基层，通过巧井混凝土对其局部进行修补，如范围较大，则需通过稳定性较好的材料，如水泥稳定碎石等进行修补。完成修补工作后，可根据新浇筑的面板厚度对基层顶面标高进行有效控制，其表面应具有良好平整性，且与路拱施工规定相符，如板块基层出现问题，则需对其进行5 cm～10 cm宽的开挖施工，修补时可选取混凝土填筑。

（3）补设拉杆、传力杆。清理破碎板块后，可遵循原构造规定进行相近板块拉杆、传力杆损坏补设作业，尤其是在清理干净局部破碎板块后，需将拉杆设置到其和原板接合部位，也就是在原板壁、相近板壁上通过冲击钻进行钻孔施工，要求其满足埋置长度，随后孔内杂物通过风枪清理干净，选取环氧砂浆进行钻孔填充，且打人拉杆。

（4）拌和及运输混凝土。破碎板块通过早强混凝土进行修补，且利用试验确定材料配合比，具体如表1所示。在将石子、水泥、外掺剂及砂添加后，可进行30 s干拌，随后加水进行60 s～90 s湿拌。混凝土拌和后，应保证在1 cm以内控制其坍落度，其指标需与普通混凝土相符，混合料在拌和后，必须在30 min内向施工现场运送。

（5）制作钢筋网。修复时如选取钢筋混凝土施工，则要求进行单层钢筋网设置，需将上下两层钢筋网设置到路基软土位置，且通过架立钢筋进行钢筋笼绑扎，并在6 cm以内控制其保护层厚度。

（6）浇筑混凝土。浇筑前，原板块应进行部分壁面保留，且将界面剂均匀涂刷到其上面，以此提高新旧板块的结合紧密度，且将沥青、或隔离剂等涂刷到相近板块的板壁上。一个板块的单层网混凝土摊铺施工需分层进行，一般分2层，要求先进行一定长度的摊铺，对其振捣整平后，将钢筋网铺上，随后进行顶面混凝土摊铺，且再次进行振捣压实。如进行双层钢筋网铺设时，钢筋笼需通过垫块固定，随后进行混凝土浇筑。混凝土整体施工时间要求控制在1 h以内。

（7）接缝设置。选取假缝进行横向缩缝施工，缩缝设置间隔距离为5 m，通常情况下需对齐原有路面横缝，在纵向接合位置，刚浇筑的混凝土和原有面板需进行工作缝设置，且进行传力杆加设。在交通开放后，全部新设缩缝可进行灌缝施工，选取的材料为聚氯乙烯胶等。同时浇筑横向2块板后，需进行纵向缩缝及拉杆加设，通过计算确定直径、间距。胀缝可设置到桥涵两端或原有胀缝部位。

4结语

综上所述，在长期超负荷运作下，水泥混凝土路面逐渐产生各类病害，其中错台、板面破碎等现象最为严重。本文通过分析研究水泥混凝土路面常见病害，能够更好的了解到公路工程施工中各项病害有效养护维修的重点，且能够寻找施工中存在的不足，制定合理措施改进施工方案，从而能够更好的服务于公路交通事业，为我国的经济发展做出更大贡献。endprint