水泥混凝土路面常见病害及养护施工技术研究

申 昆

（甘肃省嘉峪关公路事业发展中心，甘肃 嘉峪关）

1 水泥混凝土路面病害类型

根据病害表现的不同，水泥混凝土路面病害主要有以下两类：一是接缝破坏，主要表现形式为混凝土板边缘被挤碎，混凝土板之间错台，唧泥及向上拱起等；二是混凝土板出现损坏，主要表现形式为产生裂缝，混凝土板断裂，局部出现坑槽和剥落，混凝土板出现麻面及磨光等[1]。

2 常见病害原因分析

2.1 接缝破坏原因分析

（1）混凝土板挤碎。在混凝土板的胀缝处出现斜向的挤碎现象，甚至导致整块混凝土板破碎或者断裂成多块[2]。原因主要有：

①胀缝处设置的传力杆位置不准确；

②胀缝内部落入较为坚硬的杂物，导致混凝土板伸缩受阻；

③超载车辆对混凝土板超负荷碾压导致混凝土板断裂。混凝土板挤碎示意图如图1a 所示。

图1 水泥混凝土路面各类病害示意图

（2）拱起。当混凝土板受外部高温环境影响，膨胀受到阻碍时，中间部位的混凝土板出现向上拱起的病害。原因主要有：

①在低温季节施工时，胀缝设置过长或者过窄；

②胀缝内部调入较为坚硬的杂物，导致混凝土板受热膨胀受到阻碍。拱起病害示意图如图1b 所示。

（3）错台。相邻两款混凝土板或裂缝处出现高低差。原因主要有：

①胀缝两端处的混凝土板侧边不垂直，时两块混凝土板受到挤压后上下错开；

②地表水渗入基层甚至路床，发生不均匀沉降后形成错台；

③接缝传递荷载的能力较小，在车辆荷载作用下导致相邻混凝土板出现一定的挠度差；

④不同混凝土板处路基承载力不同，发生不均匀沉降后形成错台。错台病害示意图如图1c 所示。

（4）唧泥。接缝或者混凝土板裂缝处溢出泥浆的现象。原因主要有：在行车荷载作用下，基层或者路基产生一定的非弹性变形，在长时间的累积下，混凝土板底出现脱空，地表水从混凝土板裂缝或接缝进入基层或路基，形成泥浆，再在行车荷载作用下从裂缝或接缝处溢出，唧泥往往还伴随着混凝土断板等病害。唧泥示意图如图1d 所示。

2.2 混凝土板损坏原因分析

（1）裂缝或断板。主要表现形式有横向断裂或裂缝，纵向断裂或裂缝、网裂，原因主要有：

①施工时，缩缝切割不及时；

②路基强度不足或者发生不均匀沉降；

③混凝土板厚度不足或者长度过大；

④混凝土板受到的伸缩应力超过其抗拉应力；

⑤混凝土所处环境温差过大，导致其翘曲应力过大；

⑥水泥质量不满足要求，施工质量不合格，未及时进行养护等[3]。

（2）坑洞。混凝土板表面局部出现破损，且形成一定直径和深度的坑洞。主要原因有：

①所使用的水泥质量差，混凝土的水灰比过大，高温施工结束后未及时进行养护，导致混凝土表面水分蒸发过快；

②混凝土强度不足；

③反复受冻融影响；

④施工时，对混凝土表面进行抹面采用了砂浆对局部破损进行找平[4]。坑洞病害示意图如图1e 所示。

（3）磨光。混凝土路面被磨光，导致其抗滑能力下降。主要原因有：

①长时间在重型车辆荷载作用下导致混凝土表面被磨光；

②施工拌制混凝土时，采用的粗集料硬度不足；

③施工时刻槽深度不足；

④刻槽过早，导致已刻槽部分被雨水冲刷[5]。磨光病害示意图如图1f 所示。

3 水泥混凝土路面养护维修施工技术

在对水泥混凝土路面进行养护维修时，不能降低原有路面结构及强度，有针对性的对其补强、翻修，提高其使用性能。其维修养护主要有保养、修补、加铺面层及翻修等方面的内容。

3.1 裂缝修补

混凝土板较浅裂缝修补，可将混凝土板切割成“V”形槽口，清除杂物后在槽壁涂抹一层胶粘剂，然后再用水泥砂浆将槽口补平，修补示意图如图2 所示，材料配合比如表1 所示。

表1 材料配合比

图2 较浅裂缝修补示意图

对于较宽的裂缝，可采用条带修补法进行修补。具体做法如下：首先将混凝土板沿裂缝扩展方向将其切割成方形槽口，然后再在该槽口内每间隔300 mm钻孔，孔径为160 mm，孔深为60 mm，然后再将巴钉打入该孔内（巴钉采用直径为12 mm 的钢筋制作而成），再将高分子聚合物砂浆灌入槽内，再在表面涂抹一层ZV 型早强界面剂，然后洒水完成养护即可，其示意图如图3 所示。

图3 较宽裂缝修补示意图

对于严重断板和裂缝严重的混凝土板，应采取局部或整块板更换的处理措施。具体做法为：将断板或破碎严重的部分凿除，然后整平基层，再在原板块处浇筑同强度等级的混凝土，养护至设计强度即可。

3.2 坑槽修补

对于深度小于3 cm 的坑槽修补，可采用环氧树脂砂浆填充坑槽，再用水泥砂浆修复混凝土表面的措施进行处理，对于深度超过3 cm 的坑槽修补，可采用凿除再修补表面的措施，具体做法如下：现将坑槽部位予以凿除，再在开槽两侧植入一排钢筋，其间距为5 cm 左右，浇筑同强度等级的混凝土，再养护至设计强度。坑槽修补示意图如图4 所示。

图4 坑槽修补示意图

3.3 错台修补

对于一般的混凝土板错台病害，可采用细石混凝土或水泥砂浆对其进行修补的措施进行修补。当错台高度不超过10 mm 时，可将高处的混凝土板均匀的铲平，并与低处的混凝土板保持在同一高程；对于错台高度超过10 mm 的错台病害，可将低处的混凝土板凿除10～20 mm，再用快凝砂浆找平，应注意找平的坡度不应超过1%。错台修补示意图如图5 所示。

图5 错台修补示意图

对于因板底脱空形成的错台病害，可采用注浆的措施进行处理。具体做法如下：钻孔→清孔→注浆（压力控制在200～400 kPa）→封闭孔口及养护。应注意的是注浆应从脱空严重处向较轻微处开始注浆，除此之外，此法还可以处理唧泥和板底脱空病害。注浆法钻孔示意图如图6 所示。

图6 水泥混凝土路面板底注浆孔位布置示意图

3.4 拱起修补

对于混凝土板拱起病害，如果混凝土板完好无裂缝，可使用切割机将混凝土板拱起部位切2～3 条横缝，以释放其应力；或者在拱起部位直接将混凝土板切断，再将其恢复至原位置，再按混凝土路面接缝处理的方法进行填缝施处理。如果拱起的混凝土板已经发生断板或者出现裂缝，则可按裂缝修补方法对其进行修补。

4 结论

在实际工作中，对于水泥混凝土路面出现的各类病害，首先应分析其产生的原因，再有针对性的进行修补和养护。比如混凝土板错台病害，可能是由于不均匀沉降导致的错台，也有可能是由于板底脱空导致的错台，对于这两种不同原因产生的病害应采取不同的修补措施。除此之外，在水泥混凝土路面进行日常养护中，还要注意在修补时应以不产生新的病害为前提。对于病害的修补措施，远不止文中提到的方法，还有很多更经济、施工速度更快的方法有待从业者们挖掘。