关于公路路面的养护技术分析

郑祎楠　张　贺

摘要：文章对水泥混凝土路面养护问题进行了研究。通过对水泥混凝土路面的现状分析，对水泥混凝土的日常养护和病害处治等技术问题进行了探计，提出了相应的解决方法。分析了水泥混凝土路面修复过程的沥青加铺层的施工技术。

关键词：混凝土 路面 养护 技术

1 概述

水泥混凝土路面具有强度高、经久耐用、养护费用低等优点。然而，就全国水泥混凝土路面使用状况而言，仍存在许多问题。如原有设计理论的不完善、施工经验的不足及养护的不重视，使许多水泥混凝土路面或出现了结构性的损坏，或表现为功能性的缺陷，出现了早期病害等问题，严重影响公路使用质量。在原有混凝土板(PCC)上加铺沥青层是有效的恢复路面功能与补强改建的措施之一。补强沥青层(AC)后，不仅提高了路面的承载能力，延长了路面的使用寿命，而且消除了原有接缝的不利影响，改善了使用功能，提高了路面服务水平。同时，加铺沥青层还有施工迅速，对交通影响小的优点。

2 混凝土路面现状

不同时期修建的水泥混凝土路面，其设计指标、施工工艺及施工控制技术各异。使用过程中受到自然、行车等影响及破坏情况也不尽相同。因此在按上述调查内容进行全面调查前，必须将现有混凝土路面划分为若干不同的段落，以便通过调查，分析不同损坏原因，采取相应的养护对策。路段划分考虑的原则有：①设计条件；设计交通量和设计使用年限一致；路面面层、基层设计厚度、结构类型一致；路面纵坡接近: 路基填挖类型、干湿类型和土质、水文地质条件一致。②施工条件、施工时间及竣工时间接近；施工单位相同。③使用状况：同一(县级)养护单位养护；现有交通量和轴载状况基本一致；路段主要路面病害种类及数量接近。

可从以下几个方面开展工作：结构调查；损坏状况调查；排水状况调查；施工资料调查；养护资料调查；交通状况调查。

3 常见的裂缝形式

3.1 板中部横向裂缝 这种裂缝依深度分为表面裂缝和贯穿裂缝，产生的主要原因如下:①工作缝设置不当(包括施工暂停形成的缝)。由于工作缝两边混凝土浇筑时间不同，造成混结过程中产生的收缩就形不同步，在两次浇筑的界面处造成了薄弱环节。当混凝土板在荷载作用或自然因素影响下发生收缩时，则在此薄弱环节处产生裂缝。②混凝土强度或厚度控制不好，造成刚度突变。由于温度变化，混凝土板会产生翘曲。白天气温升高混凝土板顶面温度比底面高，板中部隆起;夜间气温降低，混凝土板顶面温度比底面低，板边部翘曲。由于混凝土板的自重、车辆荷载、板与基层之间摩阻力和粘结力作用，混凝土板不能自由或隆起或翘曲。因而，白天板底产生拉应力，夜间在板面产生拉应力，刚度突变处为应力集中区，当应力超过极限强度时，就会沿强度或厚度突变的“分界线”产生出裂缝。③切缝不及时，混凝土板长度过大，冷缩和干缩时产生裂缝。

3.2 胀缝附近裂缝 这种形式的裂缝多出现在胀缝两边约50 cm范围内。这种裂缝对路面的危害多数表现为胀缝与裂缝间的狭长混凝土逐渐起、掉块，形成坑槽。产生的主要原因有几点：①胀缝施工时，缝板没有很好固定，振捣时穿过胀缝的传力杆被碰动，使得传力杆与胀缝板一起变位，倾斜部位的断面厚度减小，使混凝土沿胀缝方向开裂。②胀缝板材料选择不当或缝隙太小，当混凝土在高温下伸胀时，没有伸展余地，使板端正互相挤压，产生应力集中，在板端正上棱发生破坏。③灌缝时缝槽潮湿，灌缝料与缝壁没有很好的粘合，致使雨水浸蚀基层，由基层变形产生裂缝。

3.3 龟背型裂缝 此种裂缝出现较少，但一般病害面积较大，处理也较困难，严重时可造成大面积返修，病害初期是在板面出现许多微小裂纹，进而逐渐发展并贯通，使板面形成龟背状破坏。

3.4 混凝土板纵向裂缝 这种裂缝多出现在扩建的公路、山坡单侧高填方以及路面有管、沟、槽、渠等设施的路段。特点是沿公路中心线向裂缝纵躲向展开，往往一条缝贯通若干块板。裂缝随时间推移逐渐变宽，以裂缝为折角凸起和下凹，并伴有侧向滑移。

4 路面的养护与维修技术

4.1 裂缝处治技术 灌缝材料有环氧树脂类、聚氨脂与改性聚氨脂类、烯类及沥青橡胶类。环氧树脂类灌缝材料有耐热、活性高、内聚力高、粘附力强，收缩率较低等优点，但它本身延伸率低，脆性大，因此需对环氧树脂进行改性，加入低分子液体改性剂、增柔剂、增韧剂等。常用的改性环氧树脂类材料有聚硫改性环氧灌缝材料，双组分快速固化灌缝材料。

4.2 错台处治技术 对出现错台的板块，先采用压浆调整，恢复平顺，调整后仍有高差，且错台量小于10mm，可用建筑磨平机打磨掉高出的部分或人工凿除高出部分，凿除(打磨)宽度一般为10～30cm。错台量大于10mm的，在低的一侧用沥青砂或细粒式沥青碎石衬平，衬补长度按高差的1～2%；也可用聚合物水泥砂浆薄层修补，修补前应用钢丝刷将原路面清理干净。

4.3 脱空板处治技术 路面使用期间出现的裂缝、破碎板几乎都与板底脱空有关:即使一些当时看来既没有破碎又没有裂缝的板块，其板底仍可能存在脱空，这种病害较隐蔽，但其危害性却非常之大。在路面修复中，若脱空板若不处理，即使加铺层达到20c，以上，也无法防止反射裂缝的出现。

5 水泥路面加铺沥青层的技术分析

旧水泥混凝土路面沥青加铺层的施工与新建公路沥青路面的施工基本相同，施工中主要环节为: ①处理破碎板：将原路面严重破碎板、严重裂缝、板角断裂等破碎板块挖除，用早强混凝土或早强钢筋混凝土进行修补至与原路面齐平，原路涵洞盖板铺装层出现破碎的也应一并处理。②稳定原路面板：对卿泥、脱空的混凝土面板及轻微、中等裂缝的面板进行板底压浆处理，使混凝土面板处于稳定状态。对使用时间较长，原路面基层为石灰土等水稳定性不良结构的路段，为保险起见，可对全部原有的混凝土面板进行压浆处理。③提高原路面防水能力:对所有缩缝、纵缝、裂缝清缝后，用填缝料灌缝。然后在原混凝土路面上加铺土工布隔离层或加铺1.5～2.5cm沥青混和料隔离层，不做隔离层的应洒布粘层油，以减少路表水下渗并提高加铺层与原路面的结合能力。④加铺沥青层：在隔离层(粘层)上加铺沥青混凝土面层一般应分为二层，下面层较厚(一般4～8cm)，采用热稳定性较好的开级配粗粒式或中粒式沥青碎石或沥青混凝土，上面层较薄(一般厚2～9cm)，采用防水性能较好的密级配细粒式或中粒式沥青混凝土。原水泥混凝土路面横坡较小时，通过沥青面层调整路面横坡不小于1.596。桥面部分可仅加铺上面层，桥头两端50m内的下面层应进行调坡。面层原材料技术要求、配合比设计、拌和、摊铺等与常规沥青类路面施工相同。只是碾压时，选择压实机具吨位应考虑沥青层的厚度，防止过振引起沥青混合料二次细粒化。实验检测表明，此种隔离层透水率为零，对卿泥现象有明显效果。

6 小结

就旧水泥混凝土路面的修复问题，从水泥混凝土路面评价、养护维修技术，沥青加铺层设计等方面进行了研究。①原有水泥混凝土的评定是水泥混凝土路面修复工作的重要前提。本文对旧水泥混凝土路面评价的调查内容与调查方法进行了阐述。②在水泥混凝土路面维修方面，从裂缝处治技术、错台处治技术、非结构性病害处治技术、脱空板处治技术等多方面进行了研究。③在施工技术方面，重点分析了旧水泥混凝土路面沥青加铺层的施工技术。