水泥混凝土路面的基本特征及其病害的防治

骆卫刚

摘 要：水泥混凝土路面的建设以及技术进步在我国道路项目工程的发展史上有着相当重要的地位，尤其是在上世纪90年代以钢筋混凝土路面、高碾压混凝土路面以及复合式路面等为代表的一些高承载路面的出现，将我国道路发展又推上了一个新的台阶，给水泥混凝土赋予了更大的发展空间。水泥混凝土道路以其高承载力得到了较为广泛的应用以及推广，兼具经济效益与社会效益的优势得到了多数道路设计者的青睐。本文在此背景下探讨水泥混凝土路面的基本特征及其病害的防治。

关键词：水泥混凝土 路面 基本特征 病害 防治

近年来，专用机械设备以及施工工艺设计在水泥混凝土路面施工中的应用大大提高了水泥混凝土道路的服务寿命以及道路质量。但我们也应该看到，很多出现的施工问题破坏了水泥混凝土道路的完整性，阻碍了道路的正常使用功能的发挥，这些实际问题亟待解决。基于此，对水泥混凝土路面的基本特征及其病害的防治的探讨有着较为现实性的意义，对这种刚性路面的施工、修建以及日常的养护有着非常重要的意义。

1、水泥混凝土路面的基本特征

水泥混凝土和沥青混凝土路面相比较具有良好的路面整体性以及施工工艺相对较为简单等基本特征。由于水泥混凝土路面的承受压力状态通常以板块形式所展现，因此适用于重载量道路选用。由于水泥混凝土的这些优秀特质，其在我国，尤其是南方多雨水网区域以及北方黄土高原区域的运用优势特别明显，得到了较为广泛的应用与推广。举例说明，山西省是我国能源重化工的基地，其在主要能源煤炭向外输出主要枢纽地区的道路选用方面绝大部分使用水泥混凝土路面。由此可见水泥混凝土路面的应用优势。水泥混凝土路面的缺点是，其与沥青混凝土路面相比较，呈现刚性状态，对道路荷载震动的吸收能力比较低，因此，行车舒适性较差，震动较大，路面经过长时间使用后难以保持原有的抗滑性，所以，需要在行车约两年左右重新对抗滑构造加工。即便如此，水泥混凝土路面在我国还是得到了较高的使用率，据相关数据不完全统计，水泥混凝土路面在我国现有的公路总通车里程中约占据10%。水泥混凝土路面之所以能够得到广泛的运用以及施工技术的不断进步，主要原因除了它能够适应我国一些地区较小的地基承载力之外，还因为水泥的产量与储量在我国多年来都较高，而路用沥青作为石油炼制的副产品由于石油的价格的高居不下，其的价格也一直攀升，加之我国石油储量较少，就使得水泥混凝土路面得到了广泛的应用。

2、水泥混凝土路面的病害的防治

2.1形式与原因

在自然光线和气候以及行车荷载的共同作用之下，随着公路使用年限的不断增加，在水泥混凝土路面中出现了不少损坏现象。水泥混凝土路面的这些损坏基本上包括混凝土板损坏以及接缝损坏两种主要形式，详细包括内容见表一。

下面针对水泥混凝土路面病害形成的形式与原因进行详细地论述：

1）裂缝。水泥混凝土路面裂缝产生的主要原因包括道路自身基础承载力不强，设计的版块厚度难以承受超重的荷载以及对单板块的面积的划分较大，导致伸缩应力大于抗拉应力等三方面。

2）分层。分层的产生是由于在水泥混凝土路面进行施工时，因为传力杆的位置放置不当，稳定性不高，导致混凝土版块在传力杆旁边产生了压应力或者拉应力，进而使得分层裂缝在混凝土板的中间位置出现。还有一种原因是因为填补材料的不同导致的。有些水泥混凝土路面不平整，施工人员在进行干拌水泥混凝土填补道路凹凸不平处时由于没有考虑到填补材料与原材料的质量的一致性，再接着采取湿式方式进行养生，形成的强度效果欠佳，很容易在后期道路使用中出现分层脱落的现象。

3）表层脱皮。此种病害产生的主要原因是水泥混凝土路面施工材料的配比和应用不当造成的。比如在采购好材料进行堆放材料的过程中，由于不小心在水泥和骨料中混入了少量的植物根叶或者是土以及其它杂质等，导致施工材料的配比和应用不当。

4）错台。在铺筑水泥混凝土路面时，在固定模板时没有进行加固处理，或者固定牢固强度不够，致使胀缝的上部和下部之间的缝隙不齐，在挤压伸胀过程中缝侧二板上下之间错开导致错台的产生。或者由于基础的承压或压实强度不够，在上部位承受比较大的荷载作用之下，各个副板之间出现不均匀的沉陷现象，也会导致错台的产生。

5）起拱。由于环境的温度升降起伏差别较大，在使用混凝土板的时候很容易在收缩时胀开，但由于原有的填缝材料无法适应这种变化，受到温度的影响，产生热膨胀，致使纵向压力失去平衡，导致混凝土板的拱起。

2.2水泥混凝土路面的病害的防治

（1）对裂缝的治理。对水泥混凝土板出现沉陷现象的处置，当前最为先进的处置方式就是灌浆。灌浆处理方式的具体实施过程为：在水泥混凝土板的裂缝处使用钻孔机钻出直径约为50毫米直抵板底部的孔，然后将加热到约为200摄氏度的建筑沥青以10至15MPa的压力打入到钻出的孔内部，并一直进入到混凝土板的最底部，顶起沉陷的混凝土板，混凝土板的支撑使用冷却后的沥青。当然，沉陷处的填充材料也可以选用水泥混凝土材料。

（2）对分层的治理。水泥混凝土板的分层病害在重荷载量道路使用中发生频率非常高，通常情况下我们采取凿槽填补法进行处理。凿槽填补法的具体实施过程是：先对水泥混凝土板的分层处进行凿槽处理，凿槽的深度约为80至100毫米，形状为长形槽，将凿出来的槽的底部以及侧边等都清理干净，使用新的水泥混凝土道路材料加以填充，经过一定强度的压实以及养生之后形成强度。

（3）对表层脱皮的防治。产生表层脱皮的原因上文已经做过详细地论述，即水泥混凝土路面施工材料的配比和应用不当，因此在防治表层脱皮时，要从水泥混凝土路面施工材料的配比和应用着手，严格控制施工材料的质量，合理堆放施工材料，确保施工材料的配比的科学、合理性。如果水泥混凝土路面已经出现了较为严重的表层脱皮现象，最为可靠的处理方式就是重新铺设水泥混凝土路面，或者在脱皮的上部位置再铺设一层沥青混凝土材料。

（4）对错台的治理。如果水泥混凝土板出现了错台现象，可以选用沥青砂经过填补后进行整平压实处理。如果出现的错台还伴随有比较大的一些裂缝，那么应该事先在裂缝中灌入一定量的补缝材料，之后再开始面层的修补与整平工作。

（5）对水泥混凝土路面拱起的防治。对水泥混凝土路面拱起的防治方法从以下方面着手：应该严格设计并选择水泥混凝土板所使用的填缝材料，在进行设计与选择时需要综合考虑当地道路的使用环境的温度，要与其相匹配，使得所设计或者选择的填缝材料能够适应道路使用环境温度的变化，杜绝纵向压力失衡现象的出现。与此同时，需要根据道路使用当地的环境温度优化选择各个水泥混凝土板块之间的伸缩缝的施工宽度。通常情况下，道路使用当地的夏、冬季节之间的峰值温度相差大于60摄氏度时，水泥混凝土板伸缩缝的施工宽度应该为6至8毫米；当峰值温度差为50至60摄氏度时，水泥混凝土板的伸缩缝的施工宽度应该为4至5毫米；当峰值温度差为20至40摄氏度时，水泥混凝土板的伸缩缝的施工宽度应该为3至4毫米。

3、结语

本文以沥青混凝土路面与水泥混凝土路面的对比详细论述了水泥混凝土路面的基本特征，水泥混凝土和沥青混凝土路面相比较具有良好的路面整体性以及施工工艺相对较为简单等基本特征，并在此基础上探讨了水泥混凝土路面病害形成的形式与原因，研究了水泥混凝土路面的病害的防治措施，希望能给予相关人士一些参考性意见或者建议。