水泥混凝土路面接縫處病害以及修補措施探討

王 娜

(廣東省核工業地質局二九一大隊，廣東 佛山 528133)

水泥混凝土路面接縫處病害以及修補措施探討

王 娜

(廣東省核工業地質局二九一大隊，廣東 佛山 528133)

總結了近些年來水泥混凝土路面接縫處所產生的病害情況，并對這幾種病害情況進行了分析，探究了其產生的原因，表現形式，修補措施,以及如何在施工前期對路面進行養護從而來減少這些病害的發生，最后，針對如何預防這些病害的發生提供了一些建議。

水泥混凝土路面，裂縫，路面病害

0 引言

目前我國公路建設中通常會選取兩種重要的路面類型：一種是水泥混凝土路面，另一種為瀝青混凝土路面，也就是通常所說的“白道”和“黑道”。隨著高速公路的大力新建，瀝青混凝土路面以其柔性基礎的特性，使其具有水泥混凝土路面所不能及的行車舒適，噪聲小，并且因其柔性路面的特性，它對于路面、路基的不均勻沉降有很好的恢復性。雖然瀝青混凝土路面運用的越來越多，但水泥混凝土依然有其無法取代的優勢被大量的運用于公路建設中。并且在很多方面，水泥混凝土都有明顯的優勢：在造價方面，瀝青混凝土資源稀缺，造價幾乎是水泥混凝土的2倍之多，其后期的養護費用是其建造費用的大約4倍～5倍；在環境上，瀝青混凝土路面會造成土壤和水的污染，瀝青也比較難分解，在國際上有很多組織也是反對的；在路面養護方面，雖然瀝青路面的養護更方便，但費用高；在使用年限方面，瀝青混凝土路面大約是15年，而水泥路面則是瀝青混凝土路面的2倍；在車輛運輸方面，雖然瀝青路面要比水泥混凝土路面更加舒適；但是在油耗方面，水泥混凝土路面明顯要比瀝青路面省油得多。因此，結合我國的基本國情，和考慮到資源材料環境等各方面的條件，水泥混凝土路面更適合我們國家。

水泥混凝土路面一直以其強度高、低養護費、耐久性好、能經受高溫、穩定性好、耐磨損等優點被廣泛的運用。但在路面施工中也同樣會出現施工不當。而這些問題最終都會在公路的使用中表現出來。原本設計施工良好的水泥混凝土公路一般在達到使用年限以后才會出現一系列的病害問題，但是在我們實際的使用中，很多公路在使用后的五年內就出現了不同程度的損害。另外，水泥混凝土路面維修成本高，時間長。這些病害中接縫處的損害是最重要的。路面的損壞一般是由裂縫開始的；錯臺等病害的產生一般也是由裂縫開始的；裂縫是影響路面的性能和平整度的主要因素[2]。并且，隨著公路越建越多，很多公路已經面臨著大量病害的干擾，公路修補已經變成了我們所必須面對的問題，越來越多的人都投入到了這個行業中來。

下面我們就來著重地研究一下在加強水泥混凝土路面的施工過程中由于施工不當所引起的接縫方面的質量問題以及其修補措施。

1 水泥混凝土路面接縫處相關質量問題

1.1 水泥混凝土路面接縫的分類

水泥混凝土路面損壞主要是由于混凝土板、基層、路基的缺陷引起的，造成混凝土路面早期裂縫的原因很多[3]。接縫處損壞按接縫的作用大致可以分為縮縫、脹縫和工作縫三大類。

縮縫通常是用來控制混凝土承重所產生的應力；并且可以緩解路面過早出現老化。在所有裂縫中，縮縫的數量是最多的。依照縮縫設計的位置，把它分為兩大類：一類是縱向縮縫，另一類就是橫向縮縫。

脹縫是防止天氣炎熱時或者長時間使用致使面板膨脹隆起造成路面撐破。

工作縫一般分為縱向工作縫和橫向工作縫兩種。當路面總寬度大于一次機械攤鋪寬度時，應設置縱向工作縫。位置要重合或者靠近車道線并且盡量避開輪跡。當混凝土已經初凝完成、攤鋪路面中斷或者攤鋪結束設置橫向工作縫。

1.2 水泥混凝土路面接縫處相關病害現象

接縫是一種構造裂縫，防止溫度急劇變化時，建筑物結構不改變而留出的縫隙。接縫具有良好的傳遞荷載的能力，能夠把車輛的荷載傳遞到相鄰的板，用來減少受荷板的應力和彎沉，從而可以防止或者減輕錯臺、唧泥等現象的發生。由于填料的損失，在下雨天氣，雨水經接縫處滲入，在雨水的長期作用下，基層變得軟弱，并且，長期承受過往車輛的重復碾壓，接縫處產生唧泥現象，進而產生斷板現象[4]。接縫處損壞主要有唧泥、錯臺、拱起和斷板等多種形式。

表1 水泥混凝土路面接縫處病害的產生及原因

表1中將會詳細的列出水泥混凝土路面接縫處病害的產生及原因。

2 水泥混凝土路面接縫病害的修補措施

水泥混凝土路面的修補是一次對修補材料及修補工具的考驗。接縫處修補也不例外。目前很多研究學者對很多新型材料和修補工具進行了研究使修補效果更加顯著。

裂縫修補的傳統方法是：對于老舊的混凝土路面先將其損壞部分剔除(一般是為了修補材料與兩側結合緊密，通常向兩側延伸0.2 m～0.3 m)，清理干凈，然后灌入環氧樹脂的方法。處理唧泥類病害時還應該注意及時排除兩邊的積水，并且加深、加寬兩側排水邊溝。處理錯臺類病害時，當錯臺高差較小時(<0.1 cm)，一般采用切削修補法使兩側平整；當高差較大(>0.1 cm)時，就需要使用鑿低補平法，鑿除高出部分大約1 cm～2 cm，然后采用快速凝結材料補平。也可以直接在低的一段加鋪瀝青混凝土，然后壓實。對于接縫處拱起，當拱起的程度較輕時，一般采用切縫機切碎拱起兩端間的硬物，然后清除裂縫中的雜物。待板恢復原位后，灌入填縫材料。當拱起程度較為嚴重時，把拱起板塊的接縫兩側的切縫擴寬，等板塊應力恢復平順，清除切縫的雜物，用水泥混凝土或瀝青混合料進行修補。對于斷板類的病害，一般采用換板方式進行修復。換板時應該注意將板破開后，板底清理干凈。大范圍的破碎需要用水穩定性好的材料進行修補。

以上述修補方法作為基礎，大量的研究人員開始研究裂縫修補的新材料，新工具。如彭小芹、楊濤等[6]研究了將地聚混合物應用到桂柳高速的病害修補過程中，結果顯示：只用了1 d的修補時間，路面的表面就平整了，修補完后不用專門維護保養，且沒有明顯色差?；謴徒煌ㄋ俣瓤?，1 d便可通車，路面舒適程度良好。陳驍、宋祖科等[8]研究了在接縫處加設傳力桿方案不僅節約養護維修投入，提高路面服務水平和延長使用壽命、降低車輛損耗和噪聲污染、節約資源，經濟社會效益還不錯，可以實現廣泛的應用。這些新材料新方法將更多的改變混凝土路面維修時間長，污染環境以及修補后保持時間短的缺點。

3 水泥混凝土路面接縫處病害的預防建議

水泥混凝土路面病害是分時期段逐漸演變而成的[8]。所以在施工中應該時刻注意施工的規范性，施工完成后應該注意養護，并且要隨時檢查公路的質量，發現病害及時處理。要以預防為主，盡量做到早發現，這樣才能更好地應對。

對于防止接縫處病害發生，結合相關資料，總結出了以下幾點建議：

1)在設計階段，設計師要嚴格把握好設計數據，要能夠估算出相關數據會產生什么樣的影響。首先就要準確了解相關數據，如果在設計的前期對路段交通量的數據了解不準確，水泥混凝土及其相關各項參數沒有達到要求的時候，結果就會使路面過早出現裂縫[9]。

2)強化管理力度。

施工中的施工工藝以及施工材料對公路最終的質量有重要的影響。比如材料的比例沒有掌握好，攪拌不夠均勻，都將會導致混凝土不夠密實，強度不夠等一系列問題。

3)養護階段，養護一定要把握好時間。

當混凝土路面一鋪完，就要為養護做準備了。由于混凝土受雨水的影響比較大，所以養護時必須時刻關注天氣變化，尤其是雨季要特別注意。養護時間應根據混凝土和環境的具體情況而定。

4)裂縫修補，補救一定要及時。

一般裂縫剛開始出現的時候都比較細小，若不及時進行處理，經過車輛的碾壓以及不均勻沉降會使裂縫擴大，以致對路面以及路基造成更大程度的損害。

4 結語

在路面的使用中不可避免的會出現一些問題，以上所列出的情況僅僅只是路面病害中很小的一部分。但是在施工中或者施工后我們還需要采取很多辦法來把這些病害減少或者可以防止一些病害的發生。當遇到路面的病害時我們應該積極分析產生的原因，找出處理的方法，避免產生更大的危害。

[1] 謝進通.水泥路面與瀝青路面方案比選中的技術經濟分析[J].中外公路,2010(3):87-90.

[2] 邱 月.水泥混凝土路面的施工質量監控[J].交通標準化,2011(Z1):133-136.

[3] 劉 洋.舊路的養護及維修措施[J].黑龍江交通科技,2014(3):11.

[4] 周玉民.談至明料振動特性分析[J].同濟大學學報(自然科學版),2012(4):564-568.

[5] 孫家瑛.水泥混凝土路面裂縫成因及預防治理措施[J].國外公路,1999(5):21-25.

[6] 彭小芹,楊 濤,王開宇,等.地聚合物混凝土及其在水泥混凝土路面快速修補中的應用[J].西南交通大學學報,2011(2):205-210.

[7] 李 銘,支喜蘭,姚愛玲.礦渣基水泥混凝土路面修補材料的研究[J].材料導報,2014(6):124-127，135.

[8] 陳 驍,宋祖科.舊水泥混凝土路面縮縫加設傳力桿的力學效應分析[J].工程力學,2013(1):339-344.

[9] 趙露松,段廷輝.水泥混凝土路面裂縫成因分析與預防措施[J].技術與市場,2014(7):102-104.

Inquiry on cement concrete pavement joint diseases and maintenance measures

Wang Na

(GuangdongNuclearIndustryGeologyBureauNo.291Team,Foshan528133,China)

The paper summarizes cement concrete pavement joint diseases in recent years, analyzes the diseases conditions, explores its occurring causes and expression forms, maintenance measures and preventive measures before construction in order to reduce diseases, and finally puts forward some diseases preventing suggestions.

cement concrete pavement, cracks, pavement diseases

2015-04-02

王 娜(1981- )，女，工程師

1009-6825(2015)17-0135-02

U418

A