水泥混凝土路面病害及防治的探讨
2015-09-07
1、水泥路面常见病害成因分析
水泥混凝土路面破损的原因，主要是由于混凝土板、基层、路基的缺陷引起的。这些缺陷除了设计因素及施工质量的原因之外，一般是在行车和各种自然因素作用下形成的，而水和超重荷载是主要因素。
1、1水是形成病害的主要原因
前几年水泥混凝土路面的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设置。如果养护不及时，经过多年的行车作用，一种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，两侧就会产生积水，积水向路基渗透，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。
1、2车辆超载也是造成水泥路面断板、碎板的主要原因
由于经济的发展，车流量不断增加，特别是市场竞争急烈，运输户只雇经营利益，绝大部分的货车进行改装，加高车厢，加厚大梁等等，严重超载，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，缩短正常使用年限。
1、3施工控制质量不严，造成水泥混凝土路面破损
路基密实度不足造成不均匀沉降，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，因为路基不均匀下沉造成路面的沉降，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。路面材料质量控制不佳，配合比达不到要求，拌和不均匀，压实或振岛不实等施工原因，从而降低混凝土路面的强度，在荷载的作用下，混凝土路面无法承受荷载带来的竖向剪切力从而导致路面破损。
1、4设计方面缺陷造成水泥路面病害的产生
设计时对交通量预测计算不够准确，基层、面层设计厚度偏薄，设计时当量轴载由于按标准车型额定载重进行换算，而近几年来交通 量迅速增长，超载超限车辆不断增多，这种设计轴载与实际不符，影响混凝土路面的寿命。
1、5养护不到位，加剧路面病害的发展
养护灌缝不及时，混凝土路面缩缝、胀缝、施工缝，施工时基本上是用沥青灌缝，使用一般2-3年的材料自身老化松脱，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。混凝土板早期一些病害处理方法不当不及时，如混凝土板断裂、板角断裂、错台等病害处理不及时，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，加剧其他病害的产生。
2、水泥路面病害的预防措施
水泥路面病害的预防，必须增强对水泥混凝土路面技术性能的认识，加强设计、施工、养护三个方面工作，从源头抓好。
2、1设计方面
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，难以承受巨大的冲击破坏动能。在实际应用中，重视应力计算，而对水泥混凝土路面的典型结构的研究和实际观测的较少。因此在水泥混凝土路面设计中，应该由静力学向动力学发展。在充分考虑冲击动荷载对路面的作用后，适当提高技术标准和设计厚度，以适应我国公路不断增长的交通量的需要。
2、2施工方面
合理地选择原材料，严格控制材料质量是实现优质水泥混凝土路面设计和使用要求的前提；科学、准确地进行混凝土配合比设计，生产稳定、均匀的混凝土是保证水泥混凝土路面质量的关键；推广使用机械施工方式是解决好水泥混凝土路面面板质量的有利措施，传力杆、拉杆的规格、位置、间距必须符合设计要求，与接缝侧壁垂直，与路面板和路面中心线平行。
2、3养护管理方面
水泥混凝土路面的局部损坏，如不及时加以修复，往往会引起损坏迅速发展。其中最经常也是最不能忽视的工作就是随时清扫和接缝的养护，对混凝土路面必须经常清扫，不让路面上有碎石及其他硬物，免受车轮反复碾压而破坏路表面造成麻面的产生。为防止接缝的失效，必须及时更换已老化或损坏的填缝料，使接缝填料保持良好的状况，以防止泥土、砂子、石子、水等进入接缝内。必须重视路面排水系统的养护，加大资金投入配套完善修建边沟等排水系统，经常疏通路面排水设施，防止水通过接缝或裂缝对路面造成破坏。
3、水泥混凝土路面病害的处治方法
3、1水泥混凝土路面加层
水泥混凝土路面经详细调查和使用质量评价，需要进行加层时，应根据需加层面积、路基层、面层、交通量及路基等状况，分别采用水泥混凝土或沥青混凝土结构加铺层。加层前应对病害板逐一编号，绘制病害平面图。按设计要求对破碎板、角偶断裂、沉陷、掉边、缺角等病害板按前述方法进行处治。
3、2整块混凝土板翻修
当水泥混凝土路面板块破损严重时，应换板修复。将破碎板挖除浇筑新水泥混凝土板块。在凿除破碎面板时应注意相邻板块的影响，并应处理好路面基层。
3、3接缝的维修
水泥混凝土路面接缝在使用一段时间后，会产生损坏或疲劳，需进行维修或更换。水泥混凝土路面接缝损坏时，维修宜在晴天或干燥季节进行，并应清除接缝中的旧料和杂物。胀缝维修时，应首先用热沥青涂刷缝壁，再将接缝板压入缝内。对接缝板接头处及接缝板与传力杆之间的缝隙，应用沥青或其他填缝材料填实抹平。气温较低，风力较大、缝内潮湿不宜施工。若无法避免时，应用喷灯将接缝烤热、吹干后进行填灌，使填缝料与缝壁黏结紧密、填灌饱满。
3、4唧泥处治
水泥混凝土路面唧泥，是由于排水不良或地表水从接缝中渗入等原因而引起，同时伴随板底脱空。处治唧泥可采用板底压浆、加深、加宽边沟、及时排除积水、及时修补或更换接缝、增设盲沟降低地下水位等措施。
3、5拱起的处治
拱起产生的原因主要是因胀缝的设置位置、距离或养护不当，接缝内嵌入硬物，板块受热时体积膨胀受阻，不能自由伸展而引起。因此，应加强对接缝的养护，及时清除缝内杂物。
3、6表面起皮的处治
表面起皮应根据破损程度确定维修对策。对于轻微起皮，可采用稀浆封层或热沥青封层处治。表面起皮面积较大，深度较深时可采用沥青混合料罩面或沥青磨耗层，稀浆封层、改性沥青稀浆封层或沥青混凝土等。其方法是：将表面松动部分和尘土清除干净，表面洒一层黏层沥青，其用量0.4-0.6kg/m2，然后铺领情混合料，压实后于原路面齐平，待稀浆封层成型或沥青混合料冷却后开放交通。
4、结束语
水泥混凝土路面在公路建设中应用广泛，使用中的水泥混凝土路面会产生各式各样的病害。而这些病害是一种动态过程，因此必须贯彻“预防为主、防治结合”的方针，对设计、施工、养护管理每一个环节都要认真负责，加强质量意识，及时对出现的病害进行修补处治，使路面处于良好的技术状况，延长公路的使用寿命。
