刍议水泥混凝土路面的病害与养护技术
2015-03-23
水泥混凝土路面与传统的沥青道路比较来说，既有优点也有其自身的弊端。具体而言，水泥混凝土路面耐久能力强、内部结构稳定、机械强度较高，但抗变形能力较差。因此对于水泥混凝土路面而言，施工完成后的病害处理和养护工作就显得尤为重要。近几年来，我国水泥混凝土公路建设发展迅猛，如何提高其承载能力、抵抗外界侵蚀损害能力及提高舒适度成为了公众最为关注的热点问题。
一、水泥路面的病害原因
1、缺乏完善的施工技术。对于水泥路面的骨料来说，合理的级配非常重要，否则易造成密实度不高。级配的不合理在后期使用过程中会造成严重的后果，如温度的急剧变化带来空洞的热胀冷缩，进而带来对周围环境的应力，使得路面易开裂；又有雨期水分易深入地下并存积于面板和基层之间的孔洞中难以排出，带来排水不畅的问题，另外当行人、车辆在水泥路面上行进时必定会给路面施加一定的载荷导致应力的产生，久而久之必然造成路基结构的侵蚀乃至破坏。
2、基层的处理非规范化。基层对于水泥路面来说至关重要。由于要限制水泥混凝土路面的变形，因此要用刚性、半刚性的材料来对其进行设计。大多数的基层被设计成半刚性，而半刚性因其自身的性能弊端，往往会在长期施加应力之后带来应力疲劳的后果即面板开裂。这就对其使用寿命造成了严重的影响。
3、不合理的应用。在现实生活中，对水泥混凝土路面的不合理应用随处可见。最为常见的莫过于超载、超重现象。长时间的交通超负荷会使得水泥路面的支撑强度难以克服收缩应力的作用，造成板块不均匀下沉，难以回复的后果。这样，整个路面便极易破碎，发生位错和滑移现象，最终塌陷，性能难以复原。
二、水泥路面的养护措施
1、接缝技术。水泥混凝土路面最薄弱的部位为混凝土板块的交接部位，采用适当的填料进行填充并及时对老化填料进行更换是十分必要的，如果不这样做，势必会因路面的水分和腐蚀性物质侵入地下而造成地基的腐蚀。选择填料时应该按照以下几个原则来进行：首先，填料应当与水泥混凝土板块有良好的胶结能力，这样才能确保当板块因温度的变化而发生膨胀、紧缩时，填料与混凝土板块之间牢固结合，不会开裂；另外，所选的配合料应当具有良好的耐热性和较好的嵌入性，这样才能保证当填料处于高温条件下，不发生融化和流动，造成沙砾杂质的嵌入；具有良好的弹性和韧性，使得低温环境下，不会发生脆性断裂；另外，还要具有抗腐蚀，抗老化的优异性能，这样才能在恶劣复杂的环境中，具有较长的使用寿命；最后，价格要适中，保证经济效益与施工效果相协调。公路建设部门通常采用松木板作为传统的接缝材料，这主要出自经济层面考虑的。但是由于松木板具有易吸潮、重复利用率低、易腐蚀等缺点，使用效果不是很理想。
2、裂缝的外治技术。常用的灌缝材料主要有烯类、环氧树脂、聚氨酯及沥青等多聚物。其中聚氨酯以良好的耐振动型与抗疲劳性，被广泛的应用于修补路面裂缝中。此外，聚氨酯与其他材料相比，具有高度的活泼性与极性，耐低温性能也非常好，由于聚氨酯对水泥混凝土具有非常高的粘附性，因此在固化时几乎不会产生任何副作用，不存在产生胶接层缺陷的情况。
3、修补破损板块。对轻微破碎板，无需采用“换板法”处治，一般采用“五合一”修补破损板块，“五合一”修补法在实际施工时采用“DCG加固路基调平路面工法”、“板底灌浆技术”、“裂缝处理技术”、“错台、坑洞、崩边填补技术”、“接缝防水技术”等五种快速高效的成熟技术（简称“五合一”），对路基路面的各种病害进行快速、全面彻底的处治，从而可以替代换板，原位恢复路面完整和平顺，恢复病害路面的正常使用功能。
一般情况下，“五合一”原位治理有5道施工程序：首先实施①加固基土，②抬升调平面板，③充填板底脱空；上述步骤的目的是加固基土，消除砼面板破碎的直接病根，使面板恢复稳固、平顺；同时改善土壤的水力学性能，一方面减少外界水进入路基，一方面用浆脉将土体分割包围，变“自由水”为“约束水”，从而防止水对基土的浸扰破坏；然后针对砼面板的破碎情况，进而实施④对裂缝、坑洞、麻面、崩边、错台等的修补，⑤对缩缝进行嵌缝防水处理。
这种从基土到砼面板各种病害都进行全面处理，治标又治本的“五合一”原位治理技术，很大程度地避免了“换板法”的缺点。
4、脱空板的外治技术。脱空的现象广泛存在于路面的裂缝、破碎情况之中。有时即使部分路面看起来未出现破碎和裂缝的现象，但其实脱空的情况已经发生。这是一种十分隐蔽的病害，由于不易察觉，所以危害十分大。如果不及时处理脱空现象，即使我们将路面铺到大于2.0cm，裂缝仍然又可能产生。
5、压浆法用于养护。压浆法主要应对的是病害较轻的路面。这种方法通过施加压力，将水泥砂浆注压到水泥路面底，不仅可以使底板的空洞得以填满，而且能促使液化砂浆的排出，达到使基层与加固层的有效结合与连接的效果。
6、严重破碎板的修补方法。已经被多条裂缝切割成三块以上，存在严重沉降现象且影响到正常行车的破碎版本被称为严重破碎板，对于此种情况，只能采用换板的方式。这就需要破除整块破碎板，而后浇注水泥混凝土。换板的厚度一般大于240mm，基本与原板的厚度保持接近。
①具体做法。可以按照以下流程进行具体施工：破碎板实地调查→放线切割→凿除破碎板，清除碎块→配料、拌合→浇注→振捣→抹面→拉纹→保养→开放交通
②施工要求。将破碎板破除后，在面板侧面涂刷上沥青，设置传动钢筋；采用强度标准为C35的砼，且严格按照配合比来设计施工规则；搅拌工艺应该注意掌握合适的配合比，尤其要对水灰比严格控制，保证砼的工作性；振动时间要严格按照规定来实行，确保振出浆水；采用人工抹平的方法；路面抹平2h后，表面就以达到足够的硬度，待到手指触压没有痕迹产生即可开始养护。养护方法为采用喷洒养护液的方法或者洒水养护的方法。养护期间，应该尽量减少交通行进，以确保达到高的养护质量。
总结
水泥混凝土路面面板的破坏是在渗水后，重复载荷的作用下应力疲劳的结果。板体内部大量缺陷的存在是内部诱导因素，水对于板体出现裂缝、产生断裂起到了促进作用。因此，水泥混凝土路面与水隔绝是防止破坏的根本措施。为此采取有效的措施来对裂缝出进行强化、养护，以低成本有效延长水泥混凝土路面的寿命。
