水泥砼路面病害的原因及处治措施
2015-08-17
前言
随着公路事业的蓬勃发展，掀起了修建高潮。当初人们认为，修建混凝土道路是解决大交通、重吨位的较好办法。但是由于设计、施工、养护管理诸方面的原因，修建的一些混凝土道路不仅没有达到预期的目的，相反地出现了较为严重的道路病害，过早地进入了破损阶段，缩短了道路的使用寿命。这里仅对砼路面病害的原因及处治措施，谈谈个人看法。
1水泥混凝土路面主要病害形成的原因
水泥混凝土路面主要病害形成的原因，有以下几个方面：其一，设计方面的原因；其二，施工方面的原因；其三，养护管理方面的原因。下边就几种主要病害形成的原因分析如下：
1.1.施工期混凝土路面板不规则断裂破碎
(1)水灰比过大且摊铺不均
在其凝固成型时，收缩率较大，较大的收缩应变易形成不规则网状裂缝，进一步发展，就形成贯通断裂；另外，水泥混凝土浆的水灰比忽大忽小，在摊铺时,又不注意摊均匀,形成水灰比的不同的片块,在其结合部,由于凝固收缩率的不同,就容易在结合部形成不规则网状裂缝和断裂.
(2)切缝不及时或切缝深度不够
水泥混凝土凝固成型时,发生收缩,并产生较大拉应力,一旦混凝土面板与基层之间的摩阻力大于成型凝固时收缩拉应力,那么混凝土面板将在其受力的薄弱部位拉断破裂。及时切缝就是引导混凝土面板凝固收缩拉应力规则释放，使其在切缝处规则拉断，释放拉应力。实际施工中切缝工作受多方面因素影响，如机具不配套，突遇降雨，或机具出故障等，都可能延误切缝时间。
(3)基层表面凸凹不平或标高过低
基层表面凸凹不平，如不在摊铺水泥混凝土前作整平处治，它除了增大了面板与基层间的磨阻力外，还使面板下的磨阻力形成片状不均匀区，容易在不均匀区的边缘部位和摩阻力集中区形成断裂；另外，基层标高过低处，不作施工前处治，而把混凝土面板一次性浇注，而切缝深度又往往不加大，面板凝固时的拉应力，就会在面板相对来说较薄的部分释放，很难被引导到切缝处释放，容易形成不规则断裂。
(4)材料级配不合理，水泥质量差
由于施工管理不够严格或进场材料把关不严，材料达不到规范要求，这样混凝土面板的弯拉应力就达不到设计要求，容易产生施工期间的不规则断裂。另外，水泥质量差，且不同厂家水泥施工时混用，也会形成了水泥混凝土面板的不同应力应变区块，最容易产生水泥混凝土板的不规则断裂。
(5)施工时水泥混凝土振捣密度不均匀
水泥混凝土施工振捣不均，造成水泥混凝土的密实度不均，密实度大与密实度小的水泥混凝土体产生了不同弯拉应力区，在其密度小的区内混凝土面板下部多成蜂窝和空洞，形成力的薄弱部位，容易形成断裂。
1.2.运行期水泥混凝土路面板不规则断裂破碎
运行期水泥混凝土路面板不规则断裂破碎的原因，一部分已在施工期应潜伏存在，只是在运行期进一步暴露和扩大而已。
(1)设计轴载参数不当
目前，无论柔性路面或水泥混凝土路面的设计，轴载参数均为BZZ-100黄河四的轴载作参数，而目前社会车辆的发展，大吨位车辆剧增多，目前仍使用BZZ-100黄河四作为标准，规范不考虑超载车辆的实际，进行结构和厚度设计，造成与实际不符，使得水泥混凝土面板厚度偏小，纵观我省几条混凝土道路的破碎断裂严重路段，均在重车行驶方向的半幅，主要因素是严重超载。
(2)构造物台背的回填不符合要求
从目前建成通车的公路来看，构造物台背跳车是通病，而最明显的是台背沉陷或错台，主要原因是台背回填质量差。这样时间一长便影响了路基的稳定性，造成台背沉陷，以致路面砼面板遭到破坏。
(3)路面基层施工质量不符合要求，埋下隐患
路面基层开始施工前要求路槽应清理干净，标高应严格控制，否则会影响基层的设计厚度(厚度增加提高成本，厚度减小影响路面基层的稳定);底基层不得含有粘土块、腐殖质等有害物质;集料必须有良好的级配。0.5mm以下的集料其塑性指数应小于4%，液限指数应小于25%;松铺好的集料在压实时，其含水量应比最佳含水量稍高。水泥稳定类集料基层在铺筑前应将底基层面上的所有浮土、杂物、车辙或松软部分和压实不足的地方以及任何不符合规范要求的表面都重新翻松、清除用同类材料或上层材料进行整形，并压实到符合规范要求的密实度和规定的坡度、标高。
(4)水泥砼路面结构层防水或排水未进行有效处理
路面板遭到破坏，人们想到的总是路基、路面基层施工质量或台背回填质量或水泥砼板本身的浇筑质量等，而未足够重视结构表面渗入到路基中的水对路基的侵害。目前，虽然对砼板的伸缩缝、施工缝(纵向和横向)采取了特制的材料对水进行封锁，使水从路面排走，但效果仍然不佳。
2水泥混凝土路面主要病害的处治措施
鉴于水泥混凝土路面主要病害形成的原因及发展趋势，结合各条道路实际情况，处治措施主要有以下几点：
2.1.设计和施工方面
(1)及时组织有关专家学者，进一步探讨水泥混凝土路面的设计理论，提出切合我国实际情况的设计参数，以提高水泥混凝土路面的设计水平。
(2)加强施工监理管理，严把材料进场关，对弄虚作假要严肃处理。
(3)认真对监理人员和职工进行业务和职业道德培训，以提高其业务技术能力和责任感。
(4)增加必要的较为先进的监测仪器，以便快速而又准确地对各部位和材料进行监测，提高监测质量和监理水平。
(5)台背回填施工，应选用监理工程师或设计图纸要求的回填材料，保证每层填筑厚度及压实度，回填时可考虑做排水管和土工格栅。排水管间距不得大于2m，土工格栅层间距最好为50～80cm。
(6)路面基层施工要严格按规范要求选好合格材料，保证路面基层设计厚度及顶面标高，保证压实度，严格控制施工质量。
(7)路面砼面板施工要严格按规范要求选好材料及材料的级配，保证砼质量并充分地密实，做好施工缝、伸缩逢的处理，防止路表水渗入路基。
(8)重视砼路面养生，采用优质养护剂或湿法养护，不要采用没有覆盖物仅洒水养生的办法。
(9)及时切缝，根据施工现场气温及水泥品种试验确定最早切缝时间。切缝深度为砼板厚1/3～1/4。有资料表明，软切缝工艺可提前切缝时间，预防水泥砼路面断板。
(10)控制交通车辆，避免在砼强度不足的条件下，过早开放交通，养护车辆也应尽量避免直接在面板上通行。
2.2.对水泥混凝土路面已出现病害的防治措施
强调水泥混凝土路面养护，较好地扭转其重修轻养的思想，从资金、设备、人员上全面落实养护措施和科学攻关。对已出现的断板烂板，胀缝破碎，要及时进行工程处治。处治时要把破损部分划线，规则切割、凿除、清净，然后用高强标号水泥混凝土进行修补；处理时若发现基层软化、沉陷、唧泥冒浆或达不到设计要求时，应先用水泥稳定粒料处理好基层，再处理面板。若基层较好，破碎唧泥冒浆较轻者，可钻孔、压浆处治（环氧树脂砂浆或高强标号水泥浆）。麻面、蜂窝、露骨病害应视其病害程度、面积大小采取不同的工程措施，面积较小者，可凿除水泥混凝土表面，用高强标号水泥混凝土砂浆，加铺钢筋网进行修复，面积较大者，可用稀浆封层或沥青砂处治。及时做好道路清扫及排水工作，尤其是村庄平交道口，以减少路面磨损和路面积水下渗。
3结束语
公路建设是一项基础建设，是我国经济发展的标志之一，从近几年全国建成通车的高等级公路来看，“质量”概念已被人们所接受，并逐步认识到了它的重要性。一条高质量、高标准公路的修建，不仅离不开一支具有高素质的施工队伍，同样必须有一支高水平、责任心强的监理队伍和具有科学头脑的管理队伍。
