水泥混凝土路面常见病害及防治措施

曾华超 （福建省恒通路桥工程有限公司，福建 南平 353000）

随着我国经济的快速发展，交通运输总量持续增长，对道路路面的质量要求越来越高。水泥混凝土路面作为一种适应载重大、速度高、密度大的车辆运输需要的高等级路面，在许多地区得到广泛应用。但水泥混凝土路面受多方因素的影响，存在较多的质量隐患，如不加以防范，极易产生许多病害，影响路面的使用寿命，给车辆行驶留下安全隐患。为此，要系统分析水泥混凝土路面的常见病害，找出其产生的原因，并采取有效防范措施。

2 水泥混凝土路面常见病害

2.1 裂缝

2.1.1 纵、横向裂缝

产生纵、横裂缝的主要原因为：①未掌控好切缝时间，缩缝切割时间太晚，混凝土板自身收缩时因板底各断面摩擦系数不等产生裂缝；②温差大，春秋两季施工的混凝土路面，白天与晚上的温差较大（一般在7℃～8℃，最大可达12℃），从而导致水泥混凝土板的自身收缩太大而产生横向裂缝；③供料不及时，前后车料间隔时间太长，如未及时设置施工缝，前后车料交接处也容易产生收缩断裂；④养护不当，或因出现养护空白段，致使养护空白段形成一个强度薄弱的横断面，在温差影响下该断面处易产生裂缝；⑤施工时混合料粗细级料摊铺不均匀或振捣不密度，出现蜂窝较多，因而形成一个强度薄弱的横断面，也容易在该断面上出现裂缝；⑥因路基不均匀沉降产生的横、纵向裂缝，如新建路基填挖交接处、旧路改造纵向路基加宽交接处等；⑦因基层热胀冷缩而产生裂缝，如在旧混凝土路面上加铺新混凝土路面时，若旧混凝土路面处理不当，旧路面收缩时导致未形成强度的新混凝土路面产生裂缝等；⑧缩缝切缝深度不足或缩缝间距太长，在混凝土板收缩应力的影响下也会产生不规则的横向裂缝；⑨混凝土板在初凝期因行车振动也会造成板体断裂形成裂缝（特别是梁、板式桥梁旧桥面改造，开放交通施工的水泥混凝土桥面）；⑩运营期间超载车辆荷载反复作用而产生裂缝。

图1 纵、横向裂缝

2.1.2 板角断裂

板角断裂产生的原因包括：①路基或基层强度不足，在车辆连续荷载作用而产生；②超载车辆荷载的反复作用导致混凝土板板角断裂；③角隅钢筋未按规范要求设置在车辆连续荷载作用处也会产生板角断裂。

2.1.3 裂缝的处理

在运营期间水泥混凝土路面发现小面积裂缝，应及时用环氧树脂砂浆修补封闭，以免路面水侵蚀基层而导致基层强度下降，出现大面积的路面破损。①当裂缝度不大于每平方米20cm时，没有其他变形现象，可凿除裂缝周围松散部分的混凝土，清洗干净晾干后，用环氧砂浆进行封闭修补；②裂缝度接近或大于每平方米20cm，裂缝较宽时，超过0.5cm 以上，将其裂缝边缘凿成一个凹面，并清洗干净，用稀沥青在缝边涂刷一遍，再用沥青砂或细料式沥青混凝土填满夯实，表面碾压平整。

2.2 表面损坏

2.2.1 麻面、露骨

麻面、露骨是由于混凝土路面表面强度不足，通车后在车辆轮胎反复摩擦路面而形成破损，产生的主要原因有：①因缓凝剂级配不合理或指标不稳定，使得成型时间超过初凝时间而造成面层强度达不到设计要求；②混合料振捣密实后发现混凝土料不够或粗骨料太多表面无法提浆，为了省事，用纯砂浆找平；③混合料水灰比太大，表面形成一层稀浆层，通车后在车辆荷载作用下易产生露骨现象；④冬季施工未采取保温措施，混凝土路面表面受冻造成强度降低。

2.2.2 磨光

磨光是指水泥混凝土路面板在车轮荷载作用的重复碾压摩擦后，表面摩擦系数下降到极限值以下，从而严重影响行车安全。主要原因是水泥混凝土路面表面水泥砂浆层强度低、水泥及集料等原材料耐磨性差、路面表面拉毛或刻纹的构造深度不足、路面使用时间较长等。

2.3 变形损坏

2.3.1 错台

错台产生的原因主要有：①路基填挖交接处未按设计或规范要求进行施工，或填方压实度不足，导致路基产生不均匀沉降；②胀缝设置不垂直，胀缝处相邻两板在伸胀挤压过程中会上下错动而形成错台；③路面横、纵缝填缝料破损未及时修补，表面雨水渗入基层，导致基础强度不足产生路面错台；④左右幅路基填料土质水稳定性不同，在地下水位高时，左右幅路基沉降不一致，纵缝也产生错台现象；⑤桥背、涵背、挡土墙背填料未按设计或规范要求进行填筑碾压，导致“三背”下沉产生错台。

2.3.2 拱起

路面产生拱起的主要原因有：①养护不及时，年复一年的热胀冷缩，板缝逐渐加宽，导致混凝土板伸胀时产生的压力大于基层与混凝土板间的摩擦力，但未超过混凝土的抗压强度时，在胀缝处相邻两板就会向上拱起；②未按设计和施工规范要求设置胀缝。

2.3.3 沉陷

路面沉陷产生的原因主要有：①填缝料损坏导致雨水从接缝处下渗，软化基层，甚至软化路基体，使路面板接缝下方的基层和路基体承载力下降，从而引起路面板下沉；②软基处理不彻底或处理不当，路基出现不均匀下沉，导致路面出现沉陷。

2.4 接缝损坏

接缝损坏主要原因有：①接缝养护不及时造成。接缝内无填料、接缝内混杂砂石等不正常现象，填缝料在长期外界环境作用下老化、脆裂，完全失去填缝料的功效，混凝土路面板在热胀冷缩或车辆荷载作用下，接缝两侧混凝土产生破损；②施工时，胀缝处传力杆设置不平直，胀缝处混凝土在热胀冷缩应力作用下产生破损。

3 预防措施

3.1 路基施工方面

路基施工质量的好坏直接关系到路面使用寿命的长短，只有具备足够强度的路基，才能保证路面在车轮荷载的作用下免遭破坏，故在路基施工时应着重注意以下几个方面：①填方路基表面清理要彻底。应将表面的附着物及耕植土清除干净后进行晾晒，再进行填前碾压，达到设计要求的压实度；②严格按设计图纸要求处理软基，因地制宜采用合理有效的施工方案和施工艺进行施工作业，确保填方路基基础的安全稳定；③做好填方路基试验段铺设，并认真总结，为填方路基施工提供各种科学合理的参数；④路基填筑材料应满足规范和设计要求，路基填筑施工应严格控制填料的摊铺厚度、路拱度、平整度、顶面高程及路基的边坡坡率。碾压时严格控制填料的含水量、碾压顺序、碾压强度、碾压遍数，并做好压实度检测工作，确保路基每层的压实度、路拱度、平整度达到设计或规范要求；⑤台背回填，应按设计图纸要求选好填料，严格控制每层填筑厚度及压实度；⑥填挖交接处施工，一定要按设计图纸及规范要求挖好台阶并铺设土工格栅，防止路基产生不均匀沉降；⑦上路床填料应满足设计要求，且严格控制上路床的顶面高程、压实度、平整度和路拱度；⑧在旧水泥混凝土路面上加铺新水泥混凝土路面时，应将旧路面彻底打碎，防止因旧路面伸缩而导致新路面产生裂缝。

3.2 路面基层施工方面

水泥混凝土路面基层应具有较高的强度、密实度和较好的水稳性。因此，应严格按施工操作规程，做到分层摊铺、分层碾压、分层测试。每层的压实厚度、压实度、平整度、路拱度和顶面标高都要满足设计和规范要求。

3.3 路面施工方面

合理规范的设计、优质的原材料和标准化规范化的施工是实现优质水泥混凝土路面的前提。只有加强水泥混凝土路面施工过程各个环节的管控，才能确保水泥混凝土路面的施工质量。①严格按照设计和规范要求选择合格的水泥、砂、碎石及外掺剂；②按照验证后的施工配合比拌合混合料，并控制好拌和时间，确保混合料的拌和质量；③混合料的运输应用专用车辆，运输道路应保持平坦，防止混合料在运输过程中产生离析，且应控制好运输距离和时间；④混合料摊铺前基层表面应均匀洒水润湿，防止混合料水分被基层吸收而影响路面质量；⑤混合料的摊铺应确保粗细料搭配均匀，防止粗骨料过分集中而形成蜂窝；⑥水泥混凝土路面成型后，应根据当地气温状况及时养护，若采取覆盖洒水方式，以确保表面具有一定的湿度和温度为宜，并控制好养护周期；⑦根据当地气温情况，保证锯缝时间、深度和间距应满足设计和规范要求，避免因锯缝不及时、锯缝深度不足、锯缝间距太长而出现横向裂缝；⑧混凝土路面施工过程中应尽量中断交通，封闭施工，如有困难不能中断交通施工，现场一定要保持平整，以免因车辆振动造成混凝土板在初凝期间出现板体断裂；⑨施工时，胀缝处传力杆设置应保持平直，避免胀缝处混凝土在热胀冷缩应力作用下产生破损；⑩严格按照设计要求布设角隅钢筋，防止因钢筋漏设或设置不当而产生混凝土板断角；⑪水泥混凝土路面的施工应尽量避免在高温状态下进行，冬季施工应制定切实可行冬季施工方案，以确保水泥混凝土路面的施工质量。

3.4 设计方面的预防

我国在水泥混凝土路面的设计计算理论中，尽管考虑了温度疲劳应力等因素，但设计的板厚依然较薄，难于承受巨大的冲击破坏荷载。另外，在实际应用中，对水泥混凝土路面的典型结构物的研究和实际观测的较少。为此，在软基路段、桥头下挖路段和填挖路段交换频繁的路基上必须深挖进行补强设计并增加相应的预算；其次，水泥混凝土路面基层要达到支撑稳固的要求，必须解决基层耐冲刷和均匀沉降的问题。

另外，路线设计中，应尽量避免路线穿过洼地，在不得已的情况下，应在路堤两侧采取措施，截断表面水流向路堤。加大面层与路基之间的摩擦力或用铁路无缝线路的原理把每块混凝土板锁住（此办法有待研究），这样会大大减少接缝的拱起和挤碎。

3.5 养护方面的预防

3.5.1 水泥混凝土路面保养

①必须加大路面的巡查频率，及时发现路面存在的各种损坏并及时加以修补，做到防微杜渐；②及时清除路面上的杂物，如砂、碎石等，防止车轮碾压摩擦而使路面出现麻面或露骨现象；③在雨季和冰冻期到来之前，应全面检查路面，及时将一般破损修补好。冬季注意清除积雪，要注意清除雪水和薄冰，以防水分渗入基层，导致基层承载力下降；④加强对路肩的养护和加固，保持路面与路肩衔接平顺，保持应有的横坡度，及时清理疏通边沟搞好路面排水。

3.5.2 接缝保养

水泥混凝土路面接缝的养护应注意以下几个方面：①应及时填充不足部分填缝料或铲除多余的填缝料，保持接缝完好，表面平顺。宜选择在当地气温最低时灌缝填隙，当气温上升缝料挤出缝外时，应将挤凸出的填缝料铲除；②及时清除胀缝中的杂物，防止接缝内存在杂物而影响水泥混凝土板的正常伸缩；③选择品质好、温度敏感性低的填缝料进行填缝，防止因外界环境作用下产生老化、脆裂，失去填缝料的功效。

4 结语

水泥混凝土路面施工质量的好坏，直接影响到行车的舒适度和路面的使用寿命。最佳的防治时机在施工阶段，最好的治理方法就是加强施工过程中各个环节的质量管控，做到防患于未然。在建设施工过程中采用科学管理方法，制定周密的施工方案，质量层层把关，才能最大限度地减少路面后期病害的发生率。对已经出现和形成的病害，应查明原因，对症下药进行修复，才能有效减少损失，提高行车的舒适度。