水泥混凝土路面病害問題的探討

尤全章

1 綜述

近年來我國公路工程得到迅速發展，作為其技術關鍵之一的路面工程也得到明顯發展，其中包括水泥混凝土路面的廣泛使用。隨著水泥混凝土路面的廣泛應用，也相應暴露出一些與設計、施工及使用相關的病害，這些病害處理不好，將會嚴重影響行車速度、安全及舒適性。因此，分析水泥混凝土路面的病害，并采取針對性的處治對策，對于我國公路工程的健康發展具有重要的現實意義。

2 對水泥路面常見病害成因的綜述

水泥混凝土路面在具體的施工中必須要從路基、基層等整體的設計施工環節來預防這些病害，所以要從綜合方面來分析其病害的產生原因，以期達到在整體施工的最初各個環節就能夠避免和減少這些病害。

1)水是形成病害的主要原因。前幾年水泥路面的橫縫均是采用瀝青灌縫，縱縫為施工縫不灌縫，路肩盲溝排水的設施基本沒有設置。如果養護不及時，經過多年的行車作用，一種是路面板塊間相互擠壓，原路面橫縫接縫的填縫料老化剝落破損。路面的雨水通過裂縫接縫滲入基層，造成基層軟化。另一種是低洼地水排不掉，兩側就會產生積水，積水向路基滲透，通過毛細作用逐漸向上，使路基上部土層變濕。在車輛荷載的重復作用下，出現基層承載力不足，地基不均勻下沉。產生唧泥將基層細料沖走導致板端脫空、路面板塊松動、錯臺、板角冒漿，最后出現斷板破碎。

2)車輛超載也是造成水泥路面斷板、碎板的主要原因。由于經濟的發展，車流量不斷增加，特別是市場競爭激烈，運輸戶只顧經營利益，絕大部分的貨車進行改裝，加高車廂，加厚大梁等等，嚴重超載，造成混凝土板塊疲勞，形成水泥板斷裂、破碎，大大縮短正常使用年限。

3)施工控制質量不嚴造成水泥路面破損。路基密實度不足造成不均勻沉降，病害大都分布在路基填挖交界，高填方路段和路面與橋涵等構造物交接處，因為路基不均勻下沉造成路面的沉降，在行車的沖擊作用下造成錯臺滲水、唧泥，導致水泥路面破損。由于路面材料質量控制不佳，配合比達不到要求，拌和不均勻，壓實或振搗不實等施工原因，從而降低混凝土路面的強度，在荷載的作用下，混凝土路面無法承受荷載帶來的豎向剪切力從而導致路面破損。

3 水泥路面病害的預防措施

水泥混凝土路面的病害處治始終是一種事后補救的方法，對水泥混凝土路面病害，更多的應當以建立預防為主的思想，盡量在設計和施工中予以避免減少，在此提出以下幾點建議:

1)嚴格路基特別是基層參數的選取，如各基層回彈模量、含水率、液限、現場承載力等，確保施工值與設計值一致，并且設計取值與現場客觀實際相符，因此必要時應加大基本設計依據、參數的現場實際測定方面的工作，而不能僅按規范選取。

2)加強路基施工管理，對填方路基，確保分層回填，分層碾壓，并強化施工單位自檢和監理檢查工作，保證達到要求的壓實度，并要求壓實均勻，特別是路肩部位及車道與路肩交接部位，此處極易產生縱向錯臺;對半填半挖路基，特別注意挖、填結合部位的碾壓。

3)對用作路基的土，應加強土質的鑒別和性能測試;對膨脹土，注意區分其類別;對強膨脹土，必須置換;對中、弱膨脹土，采用適當的方法對土質進行改良，基坡較大時，采用適當的設施來加強土坡穩定性，從而保證路面不破壞。

4)加強路面材料研究，選擇適宜的材料及配比，對特殊路段，也可適量采用成本較高的新型路面材料，如鋼纖維混凝土、連續配筋混凝土等，初期投資的適當增加可大量減少后期養護費用。

5)加強路面施工管理，采用規范化、程序化的施工和養生方法，適時切縫，掌握適合的操作時機，并根據氣溫變化的不同情況做不同的處理。

4 混凝土路面病害的具體處理方法

4.1 加鋪瀝青層補強措施

加鋪瀝青層是舊水泥混凝土路面有效的補強措施之一，不僅提高了路面的承載能力，消除了原有接縫處易產生唧泥、斷裂、脫空等多種病害的不利影響，同時也提高了路面平整度和抗滑能力，改善了路面使用性能，提高了路面服務水平，水泥混凝土路面瀝青加鋪層的施工主要環節為:

1)處理破碎板:將原路面嚴重破碎板、嚴重裂縫、板角斷裂等破碎板塊挖除，用早強混凝土或早強鋼筋混凝土進行修補至與原路面齊平，原路涵洞蓋板鋪裝層出現破碎的也應一并處理。

2)穩定原路面板:對唧泥、脫空的混凝土面板及輕微、中等裂縫的面板進行板底壓漿處理，使混凝土面板處于穩定狀態。對使用時間較長，原路面基層為石灰土等水穩定性不良結構的路段，為保險起見，可對全部原有的混凝土面板進行壓漿處理。

3)提高原路面防水能力:對所有縮縫、縱縫、裂縫清縫后，用填縫料灌縫。然后在原混凝土路面上加鋪土工布隔離層或加鋪1.5 cm～2.5 cm瀝青混合料隔離層，不做隔離層的應灑布粘層油，以減少路表水下滲并提高加鋪層與原路面的結合能力。

4)加鋪瀝青層:在隔離層(粘層)上加鋪瀝青混凝土面層一般應分為兩層，下面層較厚(一般4 cm～8 cm)，采用熱穩定性較好的開級配粗粒式或中粒式瀝青碎石或瀝青混凝土，上面層較薄(一般厚2 cm～4 cm)，采用防水性能較好的密級配細粒式或中粒式瀝青混凝土。原水泥混凝土路面橫坡較小時，通過瀝青面層調整路面橫坡不小于1.5%。碾壓時，選擇壓實機具噸位應考慮瀝青層的厚度，防止過振引起瀝青混合料二次細粒化。為防止瀝青層滲水導致混凝土路面加鋪后再次唧泥問題，可在舊板與瀝青層間鋪筑玻璃纖維布隔離層。

4.2 水泥混凝土路面斷板的處理

1)斷板形狀:a.較直斷縫;b.斜度較小斷縫;c.角隅處斷縫;d.斜度較大斷縫。前三種情況較多見，第四種情況較少見。

2)處理方法:a.凹槽開挖根據斷縫位置，把水泥混凝土面板鑿開成長方形凹槽，貫通整個板厚，凹槽壁鑿成1∶0.15的斜坡為最好，以使修補混凝土與面板更充分地共同支撐行車荷載。凹槽的直角邊分別平行于縮縫和縱縫。對于較直的斷縫，斷縫的兩側開鑿寬度每側不小于20 cm，總寬度不小于40 cm;若斷縫稍有斜度或彎度時，開鑿時要距斷縫凸出部位或端頭不小于10 cm，凹槽開鑿總寬度不小于40 cm;若斷縫在縮縫附近，且開鑿邊緣距縮縫不大于40 cm時，原縮縫要作為凹槽的一個邊。對于角隅處的斷縫，要按開鑿尺寸的要求，將斷縫(斷板)周圍的混凝土鑿開挖掉即可。b.填充凹槽時，我們用的混凝土是高于面板一級標號的膨脹混凝土。鶴臺線路面面板混凝土設計標號為30號，處理斷縫用0.3%的促使混凝土膨脹的材料氧化鋁(即市上銷售的鋁粉)。其配合比為:水泥∶砂∶碎石∶水∶氧化鋁 =100∶158∶275∶62∶0.3。c.養生凹槽填充完畢，要在周圍設有標志或障礙，不讓在其上行車，待膨脹混凝土達到終凝時間(一般為8 h)時，就可在混凝土上鋪厚度不小于15 cm的細土進行養生，土要經常保持潮濕狀態。待養生兩星期后，就可拆除標志或障礙，開放交通。

總之，道路任何病害的產生都直接或間接反映了工程的施工質量，最佳的防治時機是在建設階段，最好的治理方法就是防患于未然。因而水泥混凝土路面的設計、施工、養護工作必須貫徹“預防為主、防治結合”的方針，以達到提高水泥混凝土路面的使用質量和使用壽命。

[1]JTJ D40-2002，公路水泥混凝土路面設計規范[S］.

[2]JTJ F30-2003，公路水泥混凝土路面施工技術規范[S］.

[3]JTJ/T 037.1-2000，公路水泥混凝土路面滑模施工技術規程[S］.

[4]交通部水泥混凝土路面推廣組.水泥混凝土路面研究[M］.北京:人民交通出版社，1995.

[5]胡長順，黃輝華.高等級公路路基路面施工技術[M］.北京:人民交通出版社，2000.