水泥混凝土路面病害与施工质量控制

马立新 巩爱云

(1.临沂经发路桥工程有限公司，山东临沂 276000; 2.临沂天元建设集团有限公司，山东临沂 276000)

水泥混凝土路面具有承载能力大、稳定性好、施工较快和设备简单等许多优点，是高等级公路路面的重要类型之一。由于混凝土路面原材料、施工环节和所受的环境等因素影响，公路路面会产生几种常见的病害。由于公路路面病害引起的路面质量下降，会直接影响到公路的运输效益和行车安全，再加上日益增长的交通量，路面的质量不容忽视。为提高混凝土路面的质量、减少或避免出现病害，必须加强混凝土路面原材料、施工环节等方面的质量控制，及时处理混凝土路面病害。

1 水泥混凝土路面常见病害类型

水泥混凝土路面常见病害包括裂缝或开裂、混凝土路面脱皮、起砂和平整度差等。

1.1 混凝土路面裂缝或开裂

混凝土路面表面不规则裂缝、断板和开裂主要包括:塑性收缩裂缝、干燥收缩裂缝、早期受载或过载开裂和路基沉降或排水不畅开裂等。1)塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝通常发生在新浇筑路面的混凝土表面，呈现不规则形状，裂缝宽度较小。当环境的湿度低、温度高和风的作用下造成混凝土表面水分迅速损失时就会产生塑性收缩裂缝，塑性收缩裂缝一般在混凝土终凝以前或在养护开始以前发生。主要是由于混凝土浇筑完毕后表面没有及时覆盖，特别是在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快或者是被基础吸水过快等原因，造成混凝土产生急剧收缩，此时混凝土强度很低，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。2)干燥收缩裂缝。干缩裂缝比较常见的原因是混凝土在约束条件下的干缩，主要为混凝土中的水泥石损失水分引起干缩，在混凝土浸水时会产生膨胀。如混凝土湿度改变时，如没有约束，混凝土不会产生裂缝，但湿度降低时混凝土产生收缩，同时在约束作用下会引起拉应力，拉应力超过其抗拉强度时混凝土将产生裂缝并扩展延伸，最终形成干缩裂缝。3)早期受载或过载开裂。施工中路面基层没有压实、接槎不良、没有喷水湿润、混凝土摊铺厚度不均匀、振捣不密实、切缝深度不够，胀缝没有做好，混凝土强度未达到设计要求，混凝土板块边缘没有采取保护措施，过早开放交通，汽车碾压造成局部集中受力而开裂。另外大量车辆超载运行给路面带来了巨大的危害。当车轮荷载大于基层混凝土的抗拉强度时会引起混凝土路面底部产生裂缝，当超载的重型车辆反复作用，最终会使底部的裂缝扩展到路面表层使混凝土路面出现开裂，大大缩短了混凝土路面的使用寿命。超载运输引起的路面功能性破坏，使得路面出现波浪、壅包、变形等问题，严重影响了运输的顺畅性。4)路基沉降或排水不畅开裂。路基质量达不到设计要求，在上部荷载作用下发生沉降变形引起的路面断裂产生裂缝。有些混凝土道路通车后由于资金原因，两侧排水沟没有建设或山区城市道路两侧排水沟设计满足不了排水要求，造成路基长期被水浸泡后软化，上部荷载作用下发生变形引起路面断裂，产生通缝。

1.2 混凝土路面脱皮、起砂

1)混凝土路面原材料不合格，混凝土凝固后表面强度较低，在外部荷载作用下容易破坏造成脱皮、起砂。2)压光时间掌握不准，压光次数不够。当道路遇到高温、大风天气，表面面积较大的路面混凝土蒸发失水速度加快，来不及最后一道压实抹光，混凝土表面已经干燥，再加上工人在表面洒水、加少量水泥或砂浆进行压实抹光，造成压光层与原有混凝土未结合成整体，一旦使用就容易造成脱皮、起砂。3)路面混凝土浇筑后，没有采取有效的保温、养护措施致使混凝土受冻或失水，减缓强度增长或影响水泥水化反应进行，使表面水分丧失过多，表面强度降低导致路面脱皮、起砂。4)混凝土路面在未达到足够的强度时过早频繁上车或上人，使混凝土路面遭受破坏导致脱皮、起砂。

1.3 混凝土路面平整度差

当施工未使用摊铺整平机等机械化的设备时，若遇施工队伍的责任心不强会造成混凝土路面平整度差，车辆高速行驶时对道路的平整度较为敏感，降低行车舒适性甚至安全性。城市道路混凝土质量验收标准要求，混凝土板平整度50 m范围不大于5 mm，但部分项目施工路面平整度未达到要求。

2 水泥混凝土路面施工质量控制

2.1 原材料控制

混凝土路面原材料包括水泥、砂石、水、外加剂和钢筋等。

水泥作为混凝土路面重要的胶凝材料，必须满足国家规范要求并在保质期内，根据工程环境和施工特点选择合适的水泥品种，并根据路面设计承载能力选择合适的强度等级;砂石满足颗粒级配良好、粗细程度、强度和各种有害物质含量低于规范要求等指标;水要不影响水泥水化、凝结时间、强度发展和有害物质含量低于规范等要求;广义外加剂可包含矿物外加剂和化学外加剂，用来改善混凝土的性能;钢筋力学性质和加工性能要满足设计和规范要求。在此基础上，用于浇筑混凝土路面的混凝土应该满足工程需要的和易性、强度和耐久性，并尽量降低材料成本，满足经济性要求。

2.2 施工环节控制

施工环节是水泥混凝土路面具有良好技术性能的关键，主要包括混凝土材料搅拌运输、现场模板传力杆的安装、混凝土摊铺振捣整平和养护，以及设置胀缝等处理。1)混凝土材料搅拌运输:混凝土作为多种组分形成的复合材料，搅拌中应注意投料的顺序、搅拌的时间和严格控制用水量，达到搅拌均匀的目的;混凝土的运输要保证运输时间，以使其在到达工地时具有良好的和易性。2)现场模板传力杆安装:模板安装要严格控制标高、保证模板和基层结合密实不发生漏浆、易于脱模等;传力杆是道路路面胀缝和伸缩缝处常见的装置，在摊铺混凝土用模板安装好后，应在预先设计好的位置处设置安装传力杆。对于胀缝传力杆，一般是将传力杆穿过事先在嵌缝板上预留的圆形孔，并在嵌缝板上设置压缝板条。3)混凝土摊铺振捣整平是混凝土在搅拌均匀后达到成型密实和表面平整的目的，可以减少路面表面和内部的麻面、蜂窝和孔洞等缺陷;混凝土路面的养护非常重要，包括用稻草湿麻袋覆盖、喷洒化学养护剂、洒水等方式，养护目的是控制水分蒸发，保证路面具有良好的水化温、湿度，也可减少塑性和干燥收缩等。4)设置胀缝等处理:为减少混凝土路面的温度收缩、减少裂缝出现可采用切缝处理，切缝一般应控制在混凝土终凝后36 h～48 h内进行，这时混凝土强度已达到30%以上，切缝时不会破坏其结构和影响其强度，如拖的时间太长，一方面可能由于水泥收缩而产生细的裂缝，另一方面混凝土强度过高切缝困难。

2.3 混凝土路面病害处理措施

混凝土路面病害的影响因素复杂，及时采取有效的病害治理技术进行处理对提高路面的耐久性、延长路面服役寿命具有重要的意义。1)裂缝修补技术。对于出现裂缝的路面可以进行裂缝修补，通过接缝修补保证路面的平整性。进行接缝施工时要针对不同的裂缝采取不同的修补技术。对于充填物较多的纵缝在进行接缝修补前需要对裂缝进行清理，用切缝机对裂缝进行切割，用高压气体吹净残渣之后进行修补。2)对路面进行加铺沥青层处理。对于破旧的混凝土路面的补救措施是加铺沥青层，以增加路面的承载力，消除原有的开裂和脱皮起砂等病害影响，增加路面的抗滑能力以及路面平整度，从而改善路面的使用性能。

3 结语

混凝土路面的病害成因复杂、影响路面的正常使用，可通过施工质量控制和病害处理措施等有效避免或减少各种路面病害造成的不利影响、提高路面的耐久性、延长路面服役寿命和增加混凝土路面的交通运输能力。

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