水泥混凝土路面病害及防治对策

郭凌宇

（汉寿县交通运输局，湖南 常德 415900）

在当前施工技术发展下，水泥混凝土路面施工水平也在提升，在技术层面、经济层面突显更多优势。但由于水泥混凝土自身性质（其韧性低，随着温湿度变化会产生变形等），以及一些设计人员和建设人员对其认识不足，施工中防治不到位等，就会导致路面交付使用中会出现一些病害和缺陷，如断裂、脱皮，不仅会影响路面行车舒适性，还关系着行车安全性和路面的使用寿命。因此需对其可能产生的病害、成因有全面的认知，从设计、施工等方面采取措施加以防范和治理，保证路面的使用质量。

1 水泥混凝土路面常见病害及病害成因

1.1 裂缝病害

（1）纵向裂缝。一般在水泥混凝土路面使用中，高填方和填挖交接处等会出现纵向裂缝缺陷，其原因就是路基出现了横向不均匀沉降，或者板下的支撑不均匀而引发。比如，在施工中路段需通过局部洼地，但在道路两侧没有及时设置排水设施，导致其中产生积水，积水会进一步渗入地基、路堤下部，在长期的行车荷载下就会导致路面板开裂。

（2）横斜向裂缝。水泥混凝土路面中，横向裂缝和斜向裂缝一般出现在填挖相交断面、新老路基交界处，软弱地基路段也常见此类型缺陷。出现这两种裂缝的原因，就在于这些路段土基强度不均匀、不足，在浇注完混凝土后没有及时切割缝，导致该部位拉应力和温度应力集中，最终超过了混凝土实际抗拉力；或者在春秋季施工环境下，由于昼夜温差较大，混凝土路面会产生翘曲应力。此外，没有使用符合指标的水泥、施工中振捣不严密、施工中养护不及时等问题，也会导致裂缝产生。

（3）交叉裂缝。交叉裂缝是两条或者两条以上的裂缝交叉，出现这种裂缝可能是路面强度或者路面基层强度较低，或者存在水稳定性和水泥性能稳定性差等问题。这些缺陷还会引发板角断裂问题，这种裂缝会贯穿路面板全厚度，其板角与裂缝之间的距离小于端点所在路面板一半的边长[1]。

1.2 表面损坏

（1）纹裂、板面剥落现象。纹裂和网裂是一种发丝状、浅细表面裂纹、网状裂纹，影响路面板质量和外观。此类缺陷的产生主要是施工中采用的水泥混凝土水灰比不合理，存在水灰比过大、施工抹面操作过度、养护不及时等施工不规范情况。此外，施工中在水泥混凝土中使用了低劣集料，或者拌和用水的盐分过高，水泥中的碱就会与特定矿物质发生碱硅反应导致病害产生。

（2）麻面和露骨病害。麻面缺陷是指某些路段的路面板粗糙度较大，一般是因为在施工中混凝土初凝前遇降雨，而将其路面板的表面结合料逐渐磨失而使其光滑性受损。水泥混凝土使用的混凝土表面灰浆不足，或者泌水提浆等会引发混凝土保护层脱落问题，引发露骨病害，同时会降低路面表层强度。

（3）磨光损坏。水泥混凝土路面在行车车轮荷载的反复碾磨下，会降低其表面摩擦系数，严重影响行车安全。路面表面施工中水泥砂浆层强度控制不到位，采用的集料耐磨性差，在公路长期使用下，其路面磨光问题就会相当严重。

（4）坑槽和孔洞问题。路面施工中，使用的水泥混凝土拌合料若不均匀，在路面板强度不足的情况下容易破损，并进一步发展为孔洞。局部路面板的面层骨料会脱落，进而产生坑槽缺陷。

1.3 接缝破损

（1）接缝破碎。接缝破碎是在临近接缝或裂缝一定范围内发生，由于施工中对接缝处理不当，将部分填缝料挤出、剥落，接缝被硬石子阻塞，此时受混凝土伸胀作用影响，其上部压实力集中，超出了混凝土自身的抗剪强度，混凝土板受到了剪切、挤压，就产生了裂缝、混凝土碎块等。接缝处两端混凝土如果强度存在一定差异，受传力杆作用，也会引发这一问题。

（2）拱起。混凝土板胀缝之间往往具有较长距离，在使用的前期不会出现明显伸胀，填缝料如果失效，在收缩过程中就会导致石子掉入其中；或者施工完成后没有及时养护，热胀冷缩效应下会加宽板缝，伸胀过程中压力过大，且高于基层和混凝土板件摩擦力，但低于混凝土抗压强度下，相邻接缝处在板伸长下就会导致两板拱起[2]。

（3）板底脱空。这种病害指渗入并滞留在板底的有压水，在板接裂缝、边缘下基层细料被挤出，导致基层顶面、板底面存在局部脱空问题。在公路工程排水不完善、横坡设置不合理等情况下，路基路面在水的浸泡下会使得路面唧泥而导致板底脱空。除此之外，如果基层材料存在局部松散的缺陷，在路基土压实不均的情况下，也会出现这种问题。

1.4 变形损坏

水泥混凝土硬化后具有非塑性特征，在路面板接缝处容易变形损毁，如出现错台、沉陷等问题。以错台病害为例，其主要是操作不当引起的，即在横缝处没有设置好传力杆，在车辆荷载作用下会导致路面板不均匀沉降，接缝处相邻的路面板在垂直方向产生高度差。

2 水泥混凝土路面施工常见问题

2.1 材料问题

原材料因素和制作工艺因素局限下，受混凝土自身脆性影响，其内部容易产生微裂缝，且数量较多、不均匀，加大了其内部结构的复杂性。另外，施工中缺乏质量良好的抗滑构造，也会导致路面出现质量问题。要保障行车安全，需要提高路面抗滑性能。

2.2 设计不当

水泥混凝土路面病害的产生，很大程度上与设计中考虑不全面相关。比如，缩缝、切缝所使用的填料不合理，导致外界水渗入基层，排不出去，路面在车辆长期挤压下，会引发断裂缺陷。路面需要跨越刚性结构物时，没有合理设计配筋，导致路基与面层在两侧路基填土残余沉降影响下脱空，进一步导致路面断裂。

2.3 水防治不及时

水泥混凝土路面的横缝与纵缝灌塞中，前者采用的是沥青，后者则不需灌注沥青，而需要布置路肩盲沟来排水。路面在长期使用下，路面板块受行车作用被不断挤压，横缝和纵缝中的填缝料会失效。在此情况下，地表水更容易渗入基层，无法通过路肩排水设施顺利排出，基层被软化产生唧泥现象，路板边缘基础难以实现有效支撑，就会产生脱空、错台等病害，这些病害进一步使得路面板开裂、破碎[3]。

3 水泥混凝土路面病害防治对策

3.1 面板损坏预防

首先，把好原材料质量关，严格进行原材料的检验工作，不可在施工中使用不合格材料。混凝土中要使用碎石配置，控制好骨料最大粒径参数。其次，保证施工质量，控制好切缝温度、时间，设置科学合理的排水设施。最后，在正式施工前，要规范开展试验段施工，从中获得准确、有效的试验数据，合理调整材料配合比、用量等参数。

3.2 路面板破坏治理措施

（1）面板的断裂、破碎病害，需要将已经破碎的混凝土板全部凿除，在处理好基层之后再将凿除部分重新浇筑混凝土；也可以使用弹性黏合修补材料，沿着裂缝将其嵌入，裂缝被封以有效防水，正常发挥板体的功能。在板块的裂缝比较多的情况下，可以先画出标线，沿标线切齐后凿去中间的混凝土，之后再重新浇筑。

（2）错台病害。一般会选择将其铲除的方式处理，之后使用与原先混凝土同标号的混凝土修补好，可以适当使用快速修补剂，以尽快完成治理作业，使交通得以尽快开放。

（3）水泥混凝土龟裂、网裂和施工缝破坏等问题，可以通过替换板块来对面基层进行修补，要使用级配好的集料，或者进行薄层表面处理[4]。

3.3 加强养护管理

经济发展下，我国道路交通压力不断加大，公路路面质量要求提高，不仅要控制好其设计和施工质量，还要做好养护管理工作，提高其质量性能，延长其使用寿命，实现路面病害的有效预防。养护维修工作要经常性、预防性开展，保证路面平整度、横坡适度，可以实现顺畅排水，抗滑性能等也符合要求。对此，应组织相关检测机构调查路面状况，制订好养护计划，确定养护内容和责任，规范养护工作。路政管理也要加大力度，禁止超载车辆通过，保证路面养护达到质量标准[5]。

3.4 设计预防

水泥混凝土路面设计过程中，其重要内容就是路面的承载力、扩散荷载性能，选择合理的结构层进行路面结构组合设计，使其可以承担设计使用年限中交通荷载，且路面使用性能良好，可以很好地适应各种环境条件。

3.5 施工控制

首先，原材料控制。严把材料关，使用安全性能合格、强度高、耐磨性好的水泥；尽量采取直径一致的钢筋配置纵向钢筋；要保证主要材料粗颗粒的级配良好，可适当采用细颗粒以填充空隙；粗骨料需保证质地较密，且强度较高，满足混凝土强度要求。

其次，抗压强度控制。水泥混凝土路面在投入使用后承受各种荷载，因此需具备足够的抗压强度。混凝土强度越高，则其刚性、抗风化性能也就越好，同时其干缩性也越大，实际使用过程中面板易出现开裂问题，因此往往通过强度判断混凝土质量以及相关因素的影响。同时，水灰比越大，则水泥混凝土强度越高，因此需要合理选择水泥标号，控制好砂石质量，检测现场砂的实际含水量，进一步调整水灰比。

最后，施工技术控制。施工技术因素会直接影响施工质量，不仅要保证施工人员技术水平，还要确保材料、设备、信息技术以及检验检测技术合格，正确采用新工艺，促进现代化公路建设发展。

4 结束语

水泥混凝土路面要保证强度、抗滑性能等良好，满足实际使用中质量安全要求，就必须严格规范设计、施工和养护，掌握各种病害类型和成因，根据实际情况采取合理措施防治，保证路面质量和运行安全性。