浅析水泥混凝土路面破坏的原因

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(山西建筑职业技术学院，山西 太原　030006)

浅析水泥混凝土路面破坏的原因

□□李淑青

(山西建筑职业技术学院，山西 太原030006)

概述了水泥混凝土路面和沥青路面的优缺点。通过分析水泥混凝土路面的结构与基础，得出水泥混凝土路面破坏的原因有：施工过程中的偷工减料；路基压实度不足；基层含灰量不够，压实度不足，水稳施工质量差；汽车超载，尤其是重型车辆超载；水泥路面排水不好，造成水进入路基，导致路面发生“变形+沉降”。

水泥混凝土路面；沥青路面；基础

引言

由于现代混凝土的缘故，现在通常认为英国工程师JohnSmeaton和法国工程师LouisVicat发明了波特兰水泥，对日后的土建工程起到举足轻重的作用[1]。

目前，有很多公路路面是水泥混凝土路面，公路根据其功能分为高速、一、二、三、四共五个级别，级别的主流分类依据主要是交通量，双车道二级公路的年平均日交通量为5 000～15 000 辆/d，四车道一级公路的年平均日交通量是15 000～30 000 辆/d，六车道一级公路为25 000～55 000 辆/d。由于水泥混凝土路面结构存在着施工养护周期长、行车舒适度差等不足，现在在高等级公路中已经很少使用。但是，由于水泥混凝土路面的成本低，商品混凝土搅拌站数量多，水泥混凝土罐车已经普及，水泥混凝土路面的施工不需要特殊的人工基材，在一些地区的一级公路还在使用[2-3]。

1　水泥混凝土路面与沥青路面的优缺点

水泥混凝土路面由水泥、碎石、砂子、添加剂按一定的比例加水搅拌而成，属于刚性路面。其最主要的优点为：造价低，施工机械简单，对施工人员的要求低(高速公路施工除外)，水泥混凝土路面不会出现车辙。

沥青路面由沥青、一定级配的粗细集料、矿粉、纤维稳定剂加热搅拌而成，属于柔性路面。其优点为：行车舒适，噪声低，路面摊铺速度快，施工结束几小时后就能通车，而且沥青路面呈黑色，白天不会反射阳光，有利于司机安全驾驶，如果路面出现了问题也能在短时间内完成修补。其缺点为：所用沥青要求是进口的，对粗细集料的粒径大小及外形等均有要求，材料价格比较高，而且对施工作业温度又有严格的要求，一旦超过温度允许区间，粗细集料即报废；如果路面上车流量集中，路面会出现车辙、推移等一系列病害。

2　水泥混凝土路面破坏的原因

2.1　路的结构

(1)公路的结构从下往上依次是：路基、底基层(其作用是排水和防冻)、基层、面层。目前常见的面层有水泥混凝土和沥青混凝土两种。

(2)路的结构不同，各层的材料、配比、厚度也会不同，但总体上大同小异。

2.2　路基

基础是路的最重要的组成部分。影响路基质量的因素有：

2.2.1土与压实度

(1)土：土主要决定路面的承载力是否满足要求，沉降是否均匀。如果发生不均匀沉降，会导致路面开裂。若土不满足设计要求，一般的处理办法是：换土层或者对土进行加石灰拌和处理。

(2)压实：压路机对路面的压实程度，直接决定了路面沉降情况。土的硬化和沉降过程需要一段时间，不只是压路机压实即能达到合格，从时间的角度讲，在短时间内盖楼房没问题，但是在短时间内修路尤其是在沿海地区修的高速在质量上是不可靠的。

2.2.2基层

基层是主要的承重层。影响基层质量的因素有：

(1)材料：一般是使用二灰碎石，二灰是指石灰和粉煤灰。二灰碎石属于半刚性的一种材料，其刚性比较适中。

(2)养护：要在洒水的情况下进行养护，否则很容易开裂，导致将来路面开裂。

(3)平整：基层的上面是面层，不平整的水泥混凝土路面就会导致开裂。

2.2.3面层

影响面层质量的因素主要是材料质量和施工情况。

(1)对于水泥混凝土路面，主要取决于混凝土的材料是否合格，水泥强度等级是否达标，水泥用量是否满足，石子强度是否达标。

(2)对于沥青混凝土路面，主要取决于沥青混凝土的质量，包括沥青是否满足要求，石子的强度是达标，大小石子各自的含量是否合适，施工的时间、温度是否符合要求。冬季不可铺筑沥青，南方与北方所使用的沥青混凝土也不相同。

2.3　造成水泥混凝土路面破坏的原因分析

2.3.1施工过程中的偷工减料

从实际应用效果来讲，在混凝土中掺入一定量的粉煤灰对于混凝土强度的影响是可以忽略的，这个掺入量可以达到40%。水泥现在之所以不直接从水泥厂运到工地进行现场搅拌，除了环保方面的要求外，主要是由于专业化分工越来越细，现场搅拌根本无法达到专业化的搅拌站配制出来的混凝土的各项性能指标。

在实际工程中可能出现的偷工减料的情况有：钢筋配细一点，钢筋网布设疏松一点，水泥配比稍微低一点，厚度尺寸稍微减小一点，当然水泥厂在生产时也会采取一些降低成本的做法。在实际修路过程中，无论是哪一个方面没有达标，均会导致路面破坏，对于沥青路面的损坏也是同样的道理。材料不合格、施工程序控制不够严格、养护时间不够等，会造成强度不足等问题。

2.3.2车辆超载

在工程的实际应用中，无论是几级公路，都经不住超载几倍的车辆碾压。每条路的设计均有轴载要求，一次轴载过大的危害胜过轴载范围内碾压几百次，超载的后果是水泥混凝土路面断板或者掉角。标准轴碾压按1亿次设计，即路的轴碾寿命为1亿次。不超载的车辆通过一次即为一次，但是超载车辆通过一次相当于未超载的车辆通过了几千次，会造成路面的过早损坏。甚至有时候超载车辆通过一次，即直接造成路面某个脆弱点的破坏，然后由点及面，致使路面破坏越来越大。

2.3.3路面排水不畅

如果路面排水不畅，导致雨水进入路基，经过一段时间后，路基会发生“变形+沉降”，路基不平则路面就会开裂，而路面开裂雨水就更容易进入，致使路面破坏速度加快，尤其是冬天与春天冻融交替，路面的破坏速度更快。对于水泥混凝土路面，边边角角处更容易损坏，因为雨水首先会浸泡这些地方。

2.3.4水泥混凝土路面的施工缝

水泥混凝土路面需要留设施工缝，为路面的热胀冷缩预留一点空间，但有施工缝的地方会导致雨水更容易渗入路基。

3　结语

根据水泥混凝土路面的优缺点，结合对公路的结构分析，得出导致水泥混凝土路面破坏的原因有以下方面：

(1)施工过程中的偷工减料；路基压实度不足；基层含灰量不够，压实度不足，施工质量差。

(2)公路上的汽车超载，尤其是重型车辆的超载。

(3)水泥混凝土路面排水不畅，雨水容易进入路基，经过长时间的浸泡，路基会发生“变形+沉降”。

参考文献：

[1] 王守红.基于公路水泥路面养护技术分析[J].大科技，2017(4)：161-162.

[2] 李爱平.水泥路面加铺沥青面层施工工艺[J].交通世界：上旬刊，2017(6)：35-38.

[3] 梅向东.水泥路面加铺沥青面层施工技术[J].中国房地产业，2017(21)：179-180.

CausesofDamagetoCementConcretePavement

LI Shu-qing

(Shanxi Architectural College，Taiyuan，Shanxi，030006，China)

Based on the analysis on the advantages and disadvantages of cement concrete pavement and asphalt pavement，and the structure and foundation of cement concrete pavement，this paper summarizes the reasons for the pavement failure：Jerry-built in construction process；lack of subgrade compaction；inadequate grassroots ash content，inadequate compaction and poor water stability；vehicle overloading，especially heavy

vehicle overloading；“deformation + settlement” of the pavement due to poor drainage and water infiltration.

cement concrete pavement；asphalt pavement；foundation

李淑青(1982-)，女，山西朔州人，讲师，从事教学工作。

2017-11-06

1009-9441(2018)01-0029-02

U416.216

B

(编辑芋艳梅)