水泥混凝土路面的病害分析与预防措施

水永江

（江苏交通技师学院，江苏 镇江 212006）

1 路面损坏

混凝土路面在使用过程中会在行车荷载和环境因素单独或综合作用下出现各种损坏。这些损坏具有不同的形态和肇因，并对结构性能和功能性能产生不同的影响。它们可分为断裂、竖向位移、接缝损坏和表层损坏四大类。

断裂类：混凝土板块出现纵向、横向、斜向或角隅断裂裂缝，这是混凝土面层最常见的病害。裂缝初现时，缝隙很小，断裂的板块还具有一定的传荷能力。但裂缝缝隙随时间而逐渐变宽，并在缝隙边缘出现碎裂，这时断裂的板块已无传荷能力。断裂的进一步发展，使板出现两条以上交叉裂缝，并进一步断裂成三块以上的破碎板。裂缝的出现是板内产生的应力大于混凝土的强度或疲劳强度。温度和湿度收缩变形或翘曲变形受到约束而产生的应力，行车荷载反复作用产生的应力，以及二者共同作用产生的应力，都可能导致面层板出现开裂。断裂损坏破坏了混凝土板的结构完整性，为表面水提供了下渗通道，使路面结构迅速降低或丧失承载能力。

竖向变形类：由于地基软弱或填土压实不足而出现的路基沉降变形，或者由于季节性冰冻地区的路基冻涨，混凝土面层板出现沉降或隆起。这类变形如果是均匀的，对混凝土板的结构完整性影响不大，但会降低路面的行驶舒适性。而如果有不均匀变形，会由于产生附加应力而可能使混凝土板出现开裂。

接缝损坏类：接缝是混凝土路面的薄弱部位，接缝损坏也是混凝土路面最常见的一类病害，包括唧泥和板底脱空、错台、接缝碎裂、拱起、填封料损坏和丧失等。施工不当或养护不及时，使填封料损坏或缺损，导致水或（和）坚硬杂物渗入或（和）进入。在重载的反复作用下，积滞在板下的渗入水冲刷基层顶面，形成泥浆沿接缝唧出，使接缝周围的底板出现脱空，并使板端出现错台。唧泥和错台病害是混凝土路面最常见的一种损坏，严重影响路面的行驶舒适性，并由于接缝两侧板底出现脱空，可使面层板迅速出现破坏。

表层损坏类：这类损坏局限于混凝土板的表层，包括耐久性裂纹、活性集料反应、网裂和起皮、磨损和露骨等，大多由所用材料的性质不佳引起。这类由于材料因素而非结构因素引起的损坏，在初期对路面的功能性能影响不大，但发展到后期也会出现裂缝的碎裂和混凝土的崩解，从而影响行车的舒适和安全以及面层的结构性能。

2 病害治理

裂缝修补：混凝土路面裂缝型式多样，处治时要根据具体情况采用相应的技术措施。缝宽不足0.5mm的非扩展性表面裂缝，采用压注灌浆法；局部性裂缝，且缝口较宽时，采用扩缝灌浆法；对贯穿全厚的裂缝，采用条带罩面法。对裂缝宽度大于3mm的裂缝，用环氧树脂与固化剂搅拌均匀后直接灌注。

接缝修补：接缝施工时，为保证清缝质量，对杂物充填较多的纵缝，必须用切缝机切割，其它缝也应用铁铲对杂物和老化的填料进行清理，然后用高压气体吹净。对加热型填缝材料，加热温度不宜过高、过低，避免材料老化或流动性差。用黄油枪或扁嘴铁壶沿缝方向均匀浇灌加热后的填缝料至满为止，灌缝深度至少应大于1.5cm。灌缝应在路面干燥及路面板下没有积水时进行，做好交通控制工作，待填缝料冷却后开放交通。坚持周期性养护，根据填料使用寿命，对全部构造缝进行全面清缝和普灌，气候每年入冬和雨季之前进行补灌，保证构造缝全部密封。

错台处理：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。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，衬补长度按坡度为1～2%，也可用聚合物水泥砂浆薄层修补。

破碎板块修补：采取换板方式处理混凝土路面严重破碎板，即挖除整块破碎板，然后浇筑混凝土。板角断裂采用局部修补方式，即对断裂部分采取切除成矩形，在原板壁上加装传力杆后，在凿除位置浇筑混凝土。

脱空板块处治技术：路面使用期间出现的裂缝、破碎板几乎都与板底脱空有关，这种病害较隐蔽，但危害性却非常大。板底脱空可使用钻孔压浆法处理，此法是借鉴后张法预应力构件的孔道压浆原理，在混凝土面板底部有脱空处钻孔，通过孔洞利用高强压力将流质材料压入脱空空隙，流质材料凝固后产生一定的强度，对面板产生均匀的承托作用，从而达到稳固板块的目的。

加铺沥青层：即在旧混凝土路面上加铺一层沥青混凝土面层，其施工的主要过程是：处理破碎板、稳定原路面板、提高原路面的防水能力、加铺沥青混凝土面层。

3 混凝土路面病害预防

水泥混凝土路面有刚度大、强度高、使用耐久和日常养护工作量小等优点，但是一旦在设计、施工、养护过程中出现问题，那么在损坏以后，要维修起来，就会造成很大的麻烦。因此，对于水泥混凝土路面来说，早期预防比后期维修要划算得多。所以，我们有必要探讨一下混凝土路面病害的早期预防。

路基的影响：路基应稳定，能为路面提供连续均匀的支撑。大量事实证明，路修得越快，坏的越快。原因就在于没有给路基足够的时间使之自然沉降，达到沉降稳定后再修筑路面。所以当要修建混凝土路时，应先铺筑砂石路面维持通车，第二年经弯沉检测合格后再铺筑水泥混凝土面层。

垫层：垫层的主要作用为改善路面结构的水温状况，减少路基不均匀变形对路面结构的影响。特殊路段必须设置垫层。有些人认为路堑地段的路床是原装土——“硬的很”，可以减薄基层。实际上恰恰相反。土质路堑地段由于地下水位较高和破免水的汇集，路床的强度、水稳定性大大降低，不但不能减薄基层，还应增设全宽式隔、排水垫层。

基层：水泥混凝土路面面层强度和刚度都较大，主要是面层受力，基层主要应具有足够的抗冲刷能力和一定的刚度。选用多孔隙粒料或者水泥或沥青稳定开级配碎石做透水性基层，可以将通过面层接缝或裂缝渗入路面结构内的水分迅速排除，从而提高路面的使用寿命。选用集料的质量对路面使用寿命有非常重要的影响，一般应遵循的原则：一是间断级配比连续级配好，二是粗集料多比细集料多好，三是充分利用当地材料，但不是任意取材。

面层：面层应有较多的安全储备。面层厚度的微小变化，对路面使用寿命有明显影响，所以面层应“宁厚勿薄”。

路面排水：水是导致路面损坏的“元凶”，不应将排水系统看作是“附属”设施，而应将其放在与路面结构同等重要的位置，进行系统性的规划。路面排水包括路面表面排水和路面内部排水，人们经常容易注意到路表排水，不注重路面内部排水。路面内部排水的措施包括设置排水基层、用透水性材料填筑路肩、用浆砌片石（不勾缝）或无砂大孔隙预制块砌筑路缘石等。国外的研究表明，设置了内部排水的路面，使用寿命提高50%左右。

养护：其实水泥混凝土路面的养护工作还是比较简单的，重点是接缝的定期维护。还有日常排水设施检查与路面检查。一旦发生损坏后，要尽早维修，避免损坏一步步加重，直到需更换整块路面板。

4 结束语

水泥混凝土路面是现今比较重要的一种路面结构形式，它有很多优点，也有缺点。作为公路设计、施工人员来说，我们应该发挥我们的聪明才智，在设计和施工过程中采取多种多样的办法发扬这种路面形式的优点，克服或者避免它的缺点。仅以本为起到抛砖引玉，引起大家讨论的作用，不足之处，请指正。

[1]徐宪江.《最新公路工程施工要点与通病防治大全》.北京.兵器工业出版社2001.

[2]潘艳珠,王端宜,谭宝龙.《水泥混凝土路面板底脱空的原因及防治措施》.广州大学学报2006（01）.

[3]姚祖康.《水泥混凝土路面设计理论和方法》人民交通出版社.1998.