水泥混凝土路面病害问题的探讨

尤全章

1 综述

近年来我国公路工程得到迅速发展，作为其技术关键之一的路面工程也得到明显发展，其中包括水泥混凝土路面的广泛使用。随着水泥混凝土路面的广泛应用，也相应暴露出一些与设计、施工及使用相关的病害，这些病害处理不好，将会严重影响行车速度、安全及舒适性。因此，分析水泥混凝土路面的病害，并采取针对性的处治对策，对于我国公路工程的健康发展具有重要的现实意义。

2 对水泥路面常见病害成因的综述

水泥混凝土路面在具体的施工中必须要从路基、基层等整体的设计施工环节来预防这些病害，所以要从综合方面来分析其病害的产生原因，以期达到在整体施工的最初各个环节就能够避免和减少这些病害。

1)水是形成病害的主要原因。前几年水泥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，一种是路面板块间相互挤压，原路面横缝接缝的填缝料老化剥落破损。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。

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，特别是市场竞争激烈，运输户只顾经营利益，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，造成混凝土板块疲劳，形成水泥板断裂、破碎，大大缩短正常使用年限。

3)施工控制质量不严造成水泥路面破损。路基密实度不足造成不均匀沉降，病害大都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。由于路面材料质量控制不佳，配合比达不到要求，拌和不均匀，压实或振捣不实等施工原因，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。

3 水泥路面病害的预防措施

水泥混凝土路面的病害处治始终是一种事后补救的方法，对水泥混凝土路面病害，更多的应当以建立预防为主的思想，尽量在设计和施工中予以避免减少，在此提出以下几点建议:

1)严格路基特别是基层参数的选取，如各基层回弹模量、含水率、液限、现场承载力等，确保施工值与设计值一致，并且设计取值与现场客观实际相符，因此必要时应加大基本设计依据、参数的现场实际测定方面的工作，而不能仅按规范选取。

2)加强路基施工管理，对填方路基，确保分层回填，分层碾压，并强化施工单位自检和监理检查工作，保证达到要求的压实度，并要求压实均匀，特别是路肩部位及车道与路肩交接部位，此处极易产生纵向错台;对半填半挖路基，特别注意挖、填结合部位的碾压。

3)对用作路基的土，应加强土质的鉴别和性能测试;对膨胀土，注意区分其类别;对强膨胀土，必须置换;对中、弱膨胀土，采用适当的方法对土质进行改良，基坡较大时，采用适当的设施来加强土坡稳定性，从而保证路面不破坏。

4)加强路面材料研究，选择适宜的材料及配比，对特殊路段，也可适量采用成本较高的新型路面材料，如钢纤维混凝土、连续配筋混凝土等，初期投资的适当增加可大量减少后期养护费用。

5)加强路面施工管理，采用规范化、程序化的施工和养生方法，适时切缝，掌握适合的操作时机，并根据气温变化的不同情况做不同的处理。

4 混凝土路面病害的具体处理方法

4.1 加铺沥青层补强措施

加铺沥青层是旧水泥混凝土路面有效的补强措施之一，不仅提高了路面的承载能力，消除了原有接缝处易产生唧泥、断裂、脱空等多种病害的不利影响，同时也提高了路面平整度和抗滑能力，改善了路面使用性能，提高了路面服务水平，水泥混凝土路面沥青加铺层的施工主要环节为:

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:对唧泥、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 cm～2.5 cm沥青混合料隔离层，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两层，下面层较厚(一般4 cm～8 cm)，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 cm～4 cm)，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1.5%。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。为防止沥青层渗水导致混凝土路面加铺后再次唧泥问题，可在旧板与沥青层间铺筑玻璃纤维布隔离层。

4.2 水泥混凝土路面断板的处理

1)断板形状:a.较直断缝;b.斜度较小断缝;c.角隅处断缝;d.斜度较大断缝。前三种情况较多见，第四种情况较少见。

2)处理方法:a.凹槽开挖根据断缝位置，把水泥混凝土面板凿开成长方形凹槽，贯通整个板厚，凹槽壁凿成1∶0.15的斜坡为最好，以使修补混凝土与面板更充分地共同支撑行车荷载。凹槽的直角边分别平行于缩缝和纵缝。对于较直的断缝，断缝的两侧开凿宽度每侧不小于20 cm，总宽度不小于40 cm;若断缝稍有斜度或弯度时，开凿时要距断缝凸出部位或端头不小于10 cm，凹槽开凿总宽度不小于40 cm;若断缝在缩缝附近，且开凿边缘距缩缝不大于40 cm时，原缩缝要作为凹槽的一个边。对于角隅处的断缝，要按开凿尺寸的要求，将断缝(断板)周围的混凝土凿开挖掉即可。b.填充凹槽时，我们用的混凝土是高于面板一级标号的膨胀混凝土。鹤台线路面面板混凝土设计标号为30号，处理断缝用0.3%的促使混凝土膨胀的材料氧化铝(即市上销售的铝粉)。其配合比为:水泥∶砂∶碎石∶水∶氧化铝 =100∶158∶275∶62∶0.3。c.养生凹槽填充完毕，要在周围设有标志或障碍，不让在其上行车，待膨胀混凝土达到终凝时间(一般为8 h)时，就可在混凝土上铺厚度不小于15 cm的细土进行养生，土要经常保持潮湿状态。待养生两星期后，就可拆除标志或障碍，开放交通。

总之，道路任何病害的产生都直接或间接反映了工程的施工质量，最佳的防治时机是在建设阶段，最好的治理方法就是防患于未然。因而水泥混凝土路面的设计、施工、养护工作必须贯彻“预防为主、防治结合”的方针，以达到提高水泥混凝土路面的使用质量和使用寿命。

[1]JTJ D40-2002，公路水泥混凝土路面设计规范[S］.

[2]JTJ F30-2003，公路水泥混凝土路面施工技术规范[S］.

[3]JTJ/T 037.1-2000，公路水泥混凝土路面滑模施工技术规程[S］.

[4]交通部水泥混凝土路面推广组.水泥混凝土路面研究[M］.北京:人民交通出版社，1995.

[5]胡长顺，黄辉华.高等级公路路基路面施工技术[M］.北京:人民交通出版社，2000.