浅论水泥混凝土路面病害成因及预防措施

张艳芝，张春平

(1.黑龙江省公路勘察设计院;2.黑龙江工程学院)

1 水泥混凝土路面病害产生的原因

1.1 裂缝类病害的成因分析

由于水泥混凝土路面的非均质性、低韧性及现场环境条件和施工工艺水平的可变性，很难完全避免混凝土面板的开裂，因此，裂缝类病害在水泥混凝土路面病害中较为常见。

纵向裂缝是顺道路中心方向出现的，修补不及时，往往会变成贯穿裂缝。出现的主要原因是(1)路基发生不均匀沉陷;(2)混凝土面板厚度与基础强度不足导致产生荷载型裂缝。

横向裂缝是沿着与道路中心线大致垂直的方向产生的，出现的主要原因是(1)混凝土路面锯缝不及时，混凝土面板由于温缩和干缩发生断裂;(2)由于切缝深度过浅，应力没有释放，因而在临近缩缝处产生新的收缩缝;(3)路基发生不均匀沉陷;(4)混凝土面板厚度与强度不足，在荷载和温度应力作用下产生强度裂缝。

斜向裂缝横贯混凝土路面板角或与行车方向相交成锐角，主要原因是由于下卧土层发生唧泥病害或不均匀沉陷而使板边丧失支撑，在重载反复作用下产生裂缝。

交叉裂缝表现为混凝土面板裂缝相互交叉，主要是不良路基土的不均匀沉降导致的，此外，超载、重载的重复作用也可能引起这种破坏。

1.2 变形类病害的成因

唧泥产生的主要原因是雨水沿接缝或裂缝渗入基层，在行车荷载作用下，基层的粉细料和水一起被挤出，使基础逐渐失去支撑能力，最终发生混凝土面板断裂。

错台病害产生的原因是(1)唧泥病害处理不及时或不当，路基细料在抽吸作用下向后方板移动、堆积，造成前板低，后板高的错台现象;(2)基础不均匀沉降导致缝的两侧形成台阶。

沉陷通常是由于路基土沉降或固结所引起的，特别是接近桥涵构造物处或道路加宽部分会由于压实不足而产生沉陷。

拱起表现为接缝处板块出现向上隆起，横缝两侧的板体明显抬高。产生的主要原因是(1)胀缝被砂、石、杂物堵塞，使板伸胀受阻;(2)胀缝设置的传力杆水平、垂直向偏差大，使板伸胀受阻;(3)长胀缝混凝土板在小弯道、陡坡处以及厚度较薄时，易发生纵向的失稳，引起拱胀;(4)由于基层中存在生石灰及不稳定的废渣，自身发生反应导致路面拱胀。

2 预防措施

2.1 设计阶段

(1)路基设计要对软土路段的土基按规范要求予以处理。路面结构设计要根据当地实际情况，考虑车辆超限超载、多雨气候等不利因素的影响，在设计理论厚度的基础上适当增加基层的厚度，并选择水稳性较好基层。

(2)混凝土路面配合比设计，要用一个连续级配的粗集料作为骨架，用另一个连续级配的细集料填隙，从而形成一个既具有高密实度，又具有高内摩阻力的密骨架结构。

2.2 施工阶段

(1)路基施工过程中，要严格按规范要求选好填料，控制填料松铺厚度和粒径，土石要均匀混合，路基要形成一定的横坡度，排水要顺畅，含水量尽量接近或达到最佳含水量，使路基碾压密实，强度均匀，防止路基不均匀沉降。

(2)基层施工要选用合格材料，要严格控制基层顶面平整度、横坡度，以确保水泥混凝土板厚薄均匀，减少混凝土板与基层顶面的摩阻力;厚度和压实度要达到设计要求，使路基具有足够强度;严禁使用松散材料处理基层不平整表面或标高。在水泥混凝土浇筑前应先检查基层强度，只有强度(弯沉值或回弹模量)及各项指标达到要求后，方可组织混凝土面板施工。

(3)水泥混凝土面层施工要确保原材料的选用质量，水泥与集料必须符合公路技术规范要求，粗集料要分级后混合，严禁使用统料;细集料细度模数要达到中、粗砂的要求，且含泥量不超标准。

原材料拌和前要测定砂石料含水量，调整施工配合比，严格控制混凝土配合比和水灰比，合理使用减水剂，搅拌要均匀，塌落满足要求。尽量缩短混凝土的运输距离和出料高度，以免混凝土产生离析现象。模板要采用钢模，高度与混凝土板厚度一致，立模要坚实，采用适当措施，防止模板底部漏浆。混凝土混合料摊铺要平整，振捣要充分、密实，并不能过振。抹平工序非常重要，操作人员要在空架装置上进行抹平，切勿直接蹲在混凝土板面上操作，混凝土板平整度必须达到规范要求。在气温较高时施工混凝土板，表面修整要及时，修整过程要设遮阳棚，避免阳光直射，硬化后要洒水使路面保持湿润。

(4)施工机械，先进的机械设备是水泥路面的质量保证。混凝土路面施工尽量采用先进的、具有自动进料计量的较大型机具设备，并配备齐全。严禁使用淘汰的小型机具。

2.3 养护阶段

在日常养护工作中，应“以防为主，防治结合”因地制宜地开展工作，总结出一套适应水泥混凝土道路特点的、针对性强的养护措施。

(1)接缝养护是水泥混凝土路面养护重点，接缝料脱落或丧失后，应及时得到填补，要积极探索新工艺，采用新型材料进行灌缝作业。经常清理排水设施，保持排水系统良好，及时排除路面雨水和积水，使路基不会处于长时间浸泡，保持良好使用状态。

(2)加强对超限超载车辆管理力度，使超限超载车辆控制在最小限度内，减少行车对水泥混凝土路面破坏，延长使用寿命。

3 结束语

由于水泥混凝土路面出现病害的原因复杂多变，病害不同处治的方法也大不相同，因此，预防水泥混凝土路面出现病害，最大限度地延长路面的使用寿命，需要在设计、施工、养护管理各方面增强质量意识，积极采取各种处治措施，防止或减少病害的发生。另外，还要积极探索新的设计方式和改进施工工艺，以达到提高混凝土路面质量的目的。