1、摘要：11 引言12 常见病害类型22.1 断裂22.2 碎裂22.3 拱起22.4 唧泥22.5 错台33 常见病害成因分析33.1 水的防治不够33.2 路基不均匀沉降33.3 路面基层、面层强度不足43.4 超重荷载的作用43.5 设计和施工缺陷44 水泥混凝土路面病害的预防措施54.1 设计方面54.2 施工方面54.2.1 对排水现状进行根治54.2.2 材料质量的控制64.2.3 混凝土施工64.2.4 接缝施工74.3 养护方面85 水泥混凝土路面维修85.1 裂缝修补85.2 接缝修补85.3 脱空板块处治技术95.4加铺沥青层95.5 脱空板块处治技术95.6加铺沥青层106
2、 结语10参考文献11路面直接承受交通荷载的作用，受气候、水、温度等因素的直接影响，因而在使用过程中是最容易受到破坏的结构层。水泥混凝土路面病害主要表现为裂缝、沉陷、严重破碎板、板角断裂、唧泥、错台、接缝材料破损等。分析水泥混凝土路面的病害及其成因，研究预防和治理水泥混凝土路面常见病害的措施，对于提高施工质量和降低施工成本具有重要的意义。关键词：水泥混凝土路面、病害、成因、预防、维修1 引言水泥混凝土作为建筑材料使用于铺筑路面最早出现在英国，随着水泥混凝土路面修筑技术的日臻完善，水泥混凝土路面发展的速度较快，在技术、经济上也将显示出明显的优势。我国水泥混凝土路面的发展起步虽然较晚，但是近年来由
3、于社会经济的不断发展，我国水泥混凝土路面增长速度加快。而且已经成为目前世界上拥有水泥混凝土路面里程最多的国家之一。水泥混凝土路面快速发展与其自身所具有的优点是密不可分的，比如在城市道路及高等级公路建设中水泥混凝土路面具有表面平整、行车舒适、强度较高、稳定性好、耐久性好、抗滑性好、施工周期短等优点。但是它也有缺点，主要表现在对水泥需求量大，路面有接缝毁损后修复困难，行车时噪声大且抗折强度低，对地基稳定性要求高。然而水泥混凝土路面的迅速增长，水泥路面的许多病害也逐渐体现出来。引起各种病害的原因是不相同的，有外界因素，设计缺陷、 施工问题及养护等原因，针对水泥路面不同的病害，采取相应的防治措施。2
4、常见病害类型2.1 断裂路面板内的应力超过混凝土强度会出现横向、纵向、斜向或板角的拉断或折断裂缝。严重时，裂缝交叉而使路面板破裂成碎块。其原因是多方面的，如板太薄或轮载过重和作用次数过多，板的平面尺寸太大，地基下沉过量或不均匀下沉使板底脱空失去支撑，施工养护期间收缩应力过大或混凝土强度不足等。断裂的出现，破坏了板的结构整体性，使板丧失应有的承载能力。2.2 碎裂在接缝附近数十厘米范围内的板因受挤压而碎裂。胀缝内的滑动传力杆排列不正或不能正常滑动，缝隙内有混凝土搭连或落入坚硬的杂屑等，使路面板内的伸胀受到阻碍，在接缝处边缘部分产生较高的挤压应力而剪裂成碎块。2.3 拱起混凝土路面板在膨胀受阻时，
5、接缝两侧的板突然向上拱起。这主要是板收缩时接缝缝隙张开，填缝料失效，硬物嵌满缝隙，致使板受热膨胀时产生较大的热压应力，从而出现这种纵向屈曲失稳现象。2.4 唧泥车辆行经接缝或裂缝时，由缝内喷溅出稀泥浆的现象称为唧泥。在轮载的频繁作用下，基层产生塑性变形累积而同混凝土板脱离接触，水分沿缝隙下渗而积聚在脱空的间隙内，又在轮载作用下积水变成有压水，并同基层内浸湿的细料混搅成泥浆，再沿缝隙喷溅出来。唧泥会使路面板边缘和角隅部分逐步失去支撑，进而导致断裂。2.5 错台错台是指接缝或裂缝两侧路面板端部出现的竖向相对位移。横峰处传荷能力不足，车轮经过时相邻板端部会出现挠度差，使沿缝隙下渗的水带着基层被冲蚀的
6、碎屑向后方板下运动，把该板抬起。胀缝下部填缝板与上部缝槽未能对齐，或胀缝两侧混凝土壁面不垂直，使缝旁两端在伸胀挤压过程中，会上下错位而形成错台。错台的出现，降低了行车的平稳性和舒适性。3 常见病害成因分析从目前产生的病害来分析，主要原因有以下几种：3.1 水的防治不够水的防治不及时，是产生病害的主要原因。水泥路面的横向缝都是采用沥青灌塞，纵缝为施工缝不灌沥青。路肩盲沟排水的设置基本没有设置。经过多年的行车作用，路面板块间相互挤压，原路面横缝的填缝料已剥落破损。路面的地表水通过裂缝接缝渗入基层，由于渗水无法从路肩渗出，造成基层软化。在车辆荷载的重复作用下，产生唧泥现象将基层细料冲走导致板端脱空、
7、路面板块松动、错台、板角冒浆，最后开裂断板破碎。3.2 路基不均匀沉降路基不均匀沉降造成板断裂和破碎。病害大部分分布在路基填挖交界段，高填方路段及路面与桥涵等构造物交接路段，造成路面病害的主要原因是路基的不均匀沉降引起的，因为路基的不均匀沉降造成路面的沉陷，在车辆高速冲击作用下造成错台渗水、唧泥导致断裂和破碎板。3.3 路面基层、面层强度不足路面基层和面层强度不够也是造成破碎板的原因。现在公路路面面层厚度为24、基层厚度为2530，采用石灰与粉煤灰稳定碎石结构。作为砼路面基层，首先要求强度高、整体性和水稳性好。从现场观察到的二灰基层来看，其强度本身不是很好，加上基层施工拌和不够均匀，压实不够等
8、施工原因造成基层不板结，局部地方还有松散现象，基层强度难以满足设计要求。在行车荷载作用下，砼板底的拉应力增大，甚至在超载超限车的作用下，砼板可能产生过大的荷载应力而造成强度破坏。另外，由于种种原因原砼路面施工局部地段厚度达不到设计厚度，砼配合比也达不到设计要求，从而降低砼路面的强度，在荷载强作用下，砼路面无法承受荷载带来的竖向剪切力从而导致路面断板、碎破板。3.4 超重荷载的作用超重荷载的作用也是造成砼路面断板、碎板的主要原因。随着经济的发展，车流量不断增加，加上绝大部分的车辆已经进行改装，加高车厢，加厚大梁等等，严重超载的荷载远远超过了设计承受车轮的作用压力，造成砼板块疲惫，形成断裂和破碎，
9、大大缩短正常使用年限。3.5 设计和施工缺陷设计和施工方面缺陷隔敢导致砼路面各种病害的产生。观察车流量大的路段，路面病害变化最快，原因是设计对交通量猜测计算不够准确，基层、面层设计厚度设计偏薄，设计时当量轴载由于都按当地车型额定载重进行换算。近几年来交通量迅增，超载超限车辆不断增多，这种设计换算当量轴载已不适应，按当时砼路面设计规范，这样会大大影响砼路面的寿命。4 水泥混凝土路面病害的预防措施 水泥路面病害的预防，必须增强对水泥混凝土路面技术性能的认识，加强设计、施工、养护三个方面工作，从源头进行预防。 4.1 设计方面我国在水泥混凝土路面的设计计算理论中，尽管考虑了温度疲劳应力等因素。但设计
10、的板厚依然较薄，难以承受巨大的冲击破坏动能。在实际应用中，重视应力计算，而对水泥混凝土路面的典型结构的研究和实际观测的较少。因此在水泥混凝土路面设计中，应该由静力学向动力学发展。在充分考虑冲击动荷载对路面的作用 后，适当提高技术标准和设计厚度，以适应我国公路不断增长的交通量的需要；在软基路段，桥头下挖路段和填挖路段交换频繁的路基上必须深挖进行补强设计并增 加相应的预算；其次，水泥混凝土路面基层要达到支撑稳固的要求，必须解决基层耐冲刷和弯沉均匀性问题，即要选用适合本地区气候特点和交通量要求的基层材料 类型，合理地设计性能优良且适宜摊铺的集料级配；在对高填方软基和台背填土进行认真处置的基础上，如果
11、可预见沉降变形过大，可采用薄层沥青混凝土或砌块的 过度路面形式；待沉降稳定后，再施工永久混凝土路面板；在路基基层下，地下水位高和多雨地区，应考虑设计一定厚度的渗透排水砂砾垫层。严寒地区应综合考虑 设计排水和防冻垫层。同时，保证接缝质量是防止水泥混凝土路面破坏的关键，根据当地自然条件胀缝尽量做长，因此在接缝设计中应选用合理的接缝型式和优良的 填缝材料。4.2 施工方面施工技术与措施，是预防水泥混凝土路面病害的最关键的方面。下列措施是从施工方面进行的有力预防：4.2.1 对排水现状进行根治 疏通排水沟，清理阻挡水通往排水沟的杂物，另一方面要防止人为地阻断排水，保证在路面上少积水、不积水。构建科学的
12、排水设施,防止路表水渗入，还必须重视路面排水系统的养护，加大资金投入配套完善修建边沟等排水系统，经常疏通路面排水设施，防止水通过接缝或裂缝对路面造成破坏。4.2.2 材料质量的控制首先是对材料进行检验，杜绝不合格材料进入拌合现场；严格控制配合比，每天进行2次碎石含水量分析，以便确定拌合水的最佳用量；彻底清除垫层表面的浮砂、浮土和杂物，如局部地段垫层损坏，则清理干净后用二灰混合料填补并碾压，经洒水后再正式摊铺二灰层；对拌好的混合料进行压实试验，以便确定压缩系数或松散系数，以此确定每个断面的松铺厚度，由于配合比和材料的差异，每天应首先做松散系数的试验，然后再进行大面积摊铺；摊铺时对宽度、高度、平整
13、度和横坡度进行质量监控。4.2.3 混凝土施工 严格控制水泥、骨料、砂的各项技术指标，配合比要符合规范要求。根据拌合物的黏聚性、均质性及强度稳定性经试拌确定最佳拌合时间。搅拌过程中，应对拌合物的水灰比及稳定性、坍落度及均匀性、坍落度损失率、振动黏度系数、含气量、泌水率、视密度、离析等项目进行检验与控制，均应符合质量标准的要求。应根据施工进度、运量、运距及路况，选配车型和车辆总数。不同摊铺工艺的混凝土拌合物从搅拌机出料到运输、铺筑完成的允许最长时间应符合规定。 模板宜采用钢模板，弯道等非标准部位以及小型工程也可采用木模板。模板应无损伤，有足够的强度，内侧和顶、底面均应光洁、平整、顺直，局部变形不
14、得大于3mm，振捣时模板横向最大挠曲应小于4mm，高度应与混凝土路面板厚度一致，误差不超过2mm，纵缝模板平缝的拉杆穿孔眼位应准确，企口缝则其企口舌部或凹槽的长度误差为钢模板1mm，木模板2mm.钢筋安装前应检查其原材料品种、规格与加工质量，确认符合设计要求与规范规定；钢筋网、角隅钥筋等安装应牢固、位置准确。钢筋安装后应进行检查合格后方可使用传力杆安装应牢固、位置准确。对于半干硬性现场拌制的混凝土一次摊铺容许达到的混凝土路面板最大板厚度为2224cm；塑性的商品混凝土一次摊铺的最大厚度为26cm.超过一次摊铺的最大厚度时，应分两次摊铺和振捣，两层铺筑的间隔时间不得超过3Omin，下层厚度约大于
15、上层，且下层厚度为3/5.每次混凝土的摊铺、振捣、整平、抹面应连续施工，如需中断，应设施工缝，其位置应在设计规定的接缝位置。振捣时，可用平板式振捣器或插入式振捣器。施工时，可采用真空吸水法施工。其特点是混凝土拌合物的水灰比比常用的增大5%10%，可易于摊铺、振捣，减轻劳动强度，加快施工进度，缩短混凝土抹面工序，改善混凝土的抗干缩性、抗渗性和抗冻性。水泥混凝土路面面层混凝土浇筑后，当混凝土终凝前必须用人工或机械将其表面抹平。当采用人工抹光时，其劳动强度大，还会把水分、水泥和细砂带到混凝土表面，以致表面比下部混凝土或砂浆有较高的干缩性和较低的强度。当采用机械抹光时，其机械上安装圆盘，即可进行粗光；安装细抹叶片，即可进行精光。另外为了保证行车安全，混凝土表面应具有粗糙抗滑的表面。4.2.4
