浅谈水泥混凝土路面的“病害”及防治
2015-06-18
水泥混凝土路面具有承载能力大、刚度大、强度高、稳定性好、养护维修费用低等特点。如何修补好损坏的水泥混凝土路面，是摆在公路施工与养护工作者面前的一个严峻课题。先来分析水泥路面产生病害的原因：
一、水泥路面产生病害记产生原因
1.1表层类病害与成因
表层类病害的首要表现是路面的网裂、纹裂、板面起皮、坑洞。其原因是行车荷载反复用力、施工抹面不均匀、混凝土的耐磨性差以及养护缺失所造成路面起纹裂；混泥土中过多的泥沙、混凝土的用料耐磨性差以及路面表面结合料缺失造成了路面出现露骨、磨光、麻面等病害。
1.2接缝类病害与成因
路面的接缝类病害主要表现是填缝料损坏、错台、唧泥和拱起等。病害产生的主要原因是路面在使用过程中产生的气温差距造成了填缝料的空隙，给了泥沙、碎石等可趁之机，致使路面的面板接缝处破损，雨水入侵导致了唧泥；唧泥的产生使路基土面被消减，土质变软的路基发生错台的可能性随之增大；拱起，由于混凝土板收缩裂缝张开，板膨胀后产生较大的压应力，出现纵向压区失稳所造成。
1.3断裂类病害与成因
路面的断裂类病害可以归纳为纵、横、交叉裂缝和板角断裂。纵向裂缝主要是由于填料土质不均匀、膨胀性土、湿度不均匀、压实不足、冻土等多种原因形成；横向裂缝常由于混凝土的失水处理不及时、切缝迟延等因素造成；交叉裂缝产生的原因主要是与水泥混凝土的强度不足、路基和基层稳性差和强度等因素有关系；板角的支撑强度和反复的荷载作用是导致板角断裂的主要原因；龟裂产生的主要原因是混凝土浇筑后对表面覆盖不及时，在气温急剧升高或是大风的天气下，表面水分散发加快，路面体积急剧收缩所致。
此外，车辆超载也是造成水泥路面断板、碎板的主要原因。由于经济的发展, 车流量不断增加, 特别是市场竞争急烈, 运输户只雇经营利益, 绝大部分的货车进行改装, 加高车厢, 加厚大梁等等, 严重超载, 据路政部门检测统计双轴车辆总重量均在 23～ 24t、三轴车辆总重均在 35～ 45t, 荷载大大超过路面设计荷载, 造成混凝土板块疲劳, 形成水泥板断裂、破碎, 大大缩短正常使用年限。
二、水泥混凝土路面病害的预防对策
对于水泥混凝土路面病害的预防主要从以下几个方面抓起：完善科学的施工方案、加强施工过程的规范以及后期的维护管理到位等方面。
2.1施工技术方面的预防对策
2.1.1路基的预防措施
路面依存的基础是道路路基，路基的稳定会延长路面的使用寿命。主要的措施是：要有合理、科学的路基设计，路基拥有良好的排水功能，适当加高路基的高度，防止雨水等入侵路面的内部；路基要压实，对于软土路基做科学处理，保持路基的干燥；做好边坡防护工作、修筑挡土结构物、对土体进行加筋等防护。
2.1.2路面裂缝的预防措施
严格把关路面的原材料，选择的集料应该是坚硬、耐磨、洁净、低收缩、低热的不具有碱活性且的水泥，并且加入网状纤维或改性聚丙烯单细纤维等防裂材料使用。严格控制施工过程，确保工程质量符合标准。严格掌握混凝土路面切缝时间和切缝深度，在天气异常条件下施工时要注意覆盖潮湿材料对于路面水分的保护，防治路面出现龟裂。严格控制水泥混混凝土的搅拌均匀度，尤其是模板四周及边角处要振捣压实。可以尝试上下层布钢纤维混凝土的工艺能够提高混凝土抗折强度约40%。严格控制拆模时间、交通开放时间，以确保路面的粘合度、硬实度达到最高标准。
2.2施工管理方面的预防对策
2.2.1材料选择管理
选材的合理，关系着公路路面的工程质量。混凝土配合比设计的科学，是保证路面质量的关键；水泥的选择型号也关系这路面未来的承载能力。例如，对于超重型路面，可采用标号52.5以上普通硅酸盐水泥和道路硅酸盐水泥；对于水泥混凝土中的外加剂添加量也是选材的关键所在，质地坚硬、细度模数宜在2.5以上的洁净的河沙是细骨料的外加剂。
2.2.2施工过程的预防措施
路面施工大都是机械施工，因此施工人员要熟练操作机械，保证机械的精确程度，保证传力杆、拉杆的位置、间距符合规格。严密关注天气变化，避免突变天气造成的整体断裂、空隙或是强度不足。施工过程尽量现场平整、有序，防止前期混凝土板在初凝期因行车振动造成板体断裂，严格按照时间拆除模板。后期按照规范压平路基，避免出现基层的干裂或是裂缝。为减少开放交通后的填土沉降可以采用透水性砂砾填筑台背后的路堤保持硬度。
2.3养护管理方面的预防对策
此处的养护管理具有双重含义，一是对于水泥混凝土的养护；二是对于路面清扫、修复的养护。水泥混凝土的养护主要是通过施工管理进行，其次采用养护剂进行路面养护，以保证路面表层具有防水养护膜，以避免路面出现裂缝等病害。对于路面的人工养护主要是及时清扫，死角要干净，保证路面的干净，严格监管接缝处的填料动态，防止病害发生；重视路面排水系统维护，保持排水设施的完备与顺畅，防止积水造成路面的损害。
公路的养护、管理部门, 除了日常的养护工作外,应定时组织有进行路况调查, 及时制定养护工作计划,确定养护内容, 规范养护工作, 提高养护队伍素质和机械化的水平, 确保公路养护的质量, 此外, 还应加强路政的管理, 严格控制超载车辆的行驶。
2.4修补水泥混凝土路面应注意的其他问题
2.4.1由于修补水泥混凝土路面是在不断交通的情况下施工，因此要求重新浇筑混凝土的强度不小于旧混凝土的强度。原材料标准、配合比、施工工艺和质量标准应符合有关设计施工规范的规定。当混凝土试块抗压强度达到设计强度的80%后，方可开放交通。
2.4.2发现公路水泥混凝土出现损坏,及时进行修补
对于水泥混凝土板裂缝的现象,可采用灌浆处理。对裂缝的彻底处理,可在裂缝两边各30～40cm范围内将混凝土板凿除,放置钢筋网再浇筑与原来面板标号相同的混凝上,夯捣密实后,磨光拉纹,两侧应设置缩缝,缝内填充沥青材料防止雨水渗入;对于基层已遭破坏的裂缝,或发生断板烂板及胀缝破坏的路面,需将混凝土板大面积凿除,结合实际对基层进行处理后,再沿用以上办法处理。
三、结束语
水泥混凝土路面养护工作必须贯彻“预防为主、防治结合”的方针。因为水泥混凝土路面一次性投资大，出现病害不好修复，所以对设计、施工、养护管理每一个环节都要认真负责。根据路面实际情况和具体条件，以及水文、地质、气候、交通和公路等级等情况，采取预防性、经常性的保养和相应修补，对于较大范围路面修理，应安排大、中修或专项工程，使路面处于良好的技术状况。
