水泥路面病害分析及解决措施
2012-02-22 来源：中国鸣网
1、概述
随着经济不断的快速发展，国家对基础设施建设的大力投入，高等级混凝土公路也得到全面快速的发展，公路里程仅次于美国。水泥路由于具有强度高、稳定性好、受温度影响小、使用寿命长等特点得到广泛使用，但也由于它的接缝多，对路面超载比较敏感，容易产生裂缝、脱空等病害，因此，如何解决和预防这些病害，成为公路管理人员必须面对的课题，本文对水泥路面病害产生的原因和机理做了分析，提出自己的建议以供参考。
2、水泥路面病害类型分析
2.1表面损坏
①麻面、露骨，其原因主要是混凝土表面灰浆不足，泌水提浆，从而造成混凝土路面表层强度不足。②纹裂、网裂、板面起皮剥落，其产生原因是混凝土水灰比过大，施工时过度抹面、养护不及时，在搅拌过程中使用了含盐量偏高的水和质量低劣的集料，或者水泥中的碱与集料中的矿物质发生碱硅反应。③磨光，其原因是混凝土路面表面水泥砂浆强度低，水泥及集料等原材料耐磨性差，或路面使用时间长等。④坑槽、孔洞，其原因是集料中含泥量过大或其他杂物。
2.2路面裂缝
1）横向裂缝，其产生原因是水泥混凝土失水干缩、冷缩、切缝不及时等。
2）纵向裂缝。其产生原因是路基体填料土质不均匀、含水量不均匀、施工方法不当等导致路基不均匀沉降，从而使路面板在自重和行车压力作用下产生纵向裂缝。
3）交叉裂缝，其产生的主要的原因有：①水泥混凝土路面自身强度不足；②路基和路面基层的强度和水稳定性差；③使用了性能不稳定的水泥，浇筑时会产生大面积的龟裂。
4）板角断裂，板角断裂通常是由于板角处受连续荷载作用、基础支撑强度不足及翘曲应力等因素综合作用产生。
2.3变形损坏
路面变形破坏主要是指水泥混凝土路面板接缝处产生的错台、拱起和沉降等现象。
1）错台，其产生的原因是横缝处未设置传力杆，由于或路基体压实不均匀，致使相邻水泥混凝土路面板在车辆的重复荷载作用下产生不均匀沉降。
2）拱起和沉降，拱起产生的原因主要是胀缝被硬物阻塞，或胀缝设置过少，路面受热不能自由伸张；沉降的原因主要是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，使路面板接缝下发的基层和路基体承载力下降，路面板跟着下沉。
2.4接缝损坏
接缝主要有横缝、纵缝、及施工缝。其设置的目的是避免和减少路面板由于受热胀冷缩的应力产生破坏作用。但是接缝设置不当也会降低路面的整体使用效能，甚至使路面更容易遭到破坏，主要表现为以下几种形式：
1）填料缝损坏，其原因主要有填料缝本身质量不合格，长期在外界环境作用下老化，脆裂；或者由于路面板受热膨胀，挤压胀缝，致使填缝料被挤出，不能正常复原。
2）接缝碎裂，主要是指由于填缝料损坏，泥沙等杂物侵入胀缝，导致路面板再次膨胀受阻，或由于雨水渗入基层和垫层，使基层强度降低，从而导致路面接缝处的变形和破损。
3）唧泥，主要是由于填缝料破坏，雨水下渗造成的。
2.5板底脱空
公路路面基层材料一般使用稳定类集料，其模量远小于砼面层的模量，路面在重车荷载的反复作用下，板下基层产生累积塑性变形，使砼板的局部不再与基层保持连续接触，于是水泥砼路面板底与基层之间出现微小的空隙，即出现了板下局部脱空，同时温度、湿度的变化，以及板内温度的非线形分布，引起板向上或向下翘曲，加速了板与基础之间的分离，形成板底脱空。
2.6基层问题造成裂缝
①土基或基层强度不足;②基层混合料拌和不均匀,强度差异大,产生不均匀沉降,导致混凝土路面板开裂;③基层平整度不符合要求,使水泥混凝土面板厚度不等,强度有差异,造成面板薄弱部位产生裂缝;④软弱基础处理不好,基础湿软或碾压不密实,导致混凝土路面脱空,开裂成缝。
3、水泥路面病害防治措施
3.1路面裂缝处理措施
混凝土路面的结构组合与厚度设计应满足交通需要，在混凝土配合比设计时应选择合适的粗集料级配和砂率,在施工时根据现场环境严格控制水灰比和水泥用量。在浇筑混凝土路面前,将基层和模板湿润,避免吸收混凝土中的水分。混凝土振捣应严格按规范操作,防止过度振捣,使砂浆集聚表面,砂浆层厚度控制在2～5mm范围内。浇捣完毕的混凝土路面应及时覆盖,防止强风和烈日暴晒。尤其在炎热季节施工时,应浇筑一段,养护一段,并要加强表面洒水养护。施工缝尽可能设置于构造物外,不可避免时,应保证施工缝接缝处两侧面板混凝土振捣密实,并有足够的间隔时间,以形成强度。当混凝土达到设计强度的25%～30%时,应采用切缝机进行切割。切缝太早,粗骨料会从砂浆中跳脱;切缝太晚,如果产生的拉应力大于混凝土容许值,混凝土板就会开裂。纵横向缝应及时进行填充,填料应与板的粘结力强,适应混凝土板的收缩,如氯丁橡胶、沥青玛蹄脂等。
板底脱空处理措施
出现这种情况可以通过板底注浆来解决，就是通过施加一定压力将浆液均匀注入板底空隙或基层中，以填充、渗透、挤密的方式赶走板底或基层裂缝中的积水和空气，经过控制一段时间后，浆液将原来的松散颗粒或裂缝胶结为整体，从而改善板底原有受力状态，恢复板体与地基的连续性。以此达到加固基础治理病害的目的。
注浆工艺：根据砼面板尺寸、裂缝状况以及灌浆机械来确定孔位，孔位布设通常采用梅花状，布设孔数3-5孔，采用不小于Φ30mm钻进取芯机钻孔，深度为70cm，穿透碎石基层。灌浆顺序从沉降量大的地方开始，由远到近，由大到小。灌浆压力可根据路面损坏及脱空情况来确定，一般控制在1MPa-4MPa之间，并停留3-5min，效果会比较好。
路面板断裂、错台、沉降处理措施
对水泥混凝土板错台、沉降的地方最好铲除，并用同标号的水泥混凝土进行修补。对于路面板断裂多是由于基层强度不足或路基不均匀沉降引起的，处理方法通常是将整块板凿除，在处理好基层及路基后，重新浇筑混凝土板。
对于水泥路面病害防治措施须结合实际情况，采取相应的解决方法。按照公路路基施工规范施工，严格把好材料关，对不能压实到规定的密实度和不能形成稳定填方的材料不能用于路基填筑，严格控制水泥、骨料、砂的各项技术指标，使混凝土配合比达到试验要求。健全科学的管理制度，保证各个环节的施工质量，总结施工经验，发现问题并及时解决问题。
4、总结
水泥路面出现各类型病害都直接或间接反映了路面工程各阶段的施工质量，其最好的防治方法就是未雨绸缪，在施工阶段进行科学管理，层层把关，将问题消灭在萌芽阶段，最大限度的减少路面病害的发生。对于已出现和形成的病害，要查明其原因，对症下药。同时做好道路养护，防止路面负荷超载，综合治理，保障道路正常通行。
