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(漯河市市政管理处 河南 漯河 462000)
【摘 要】本文对水泥混凝土路面的常见病害进行了归纳,通过对造成不同病害的原因分析,有针对性地提出了预防水泥混凝土路面病害施工中应注意的问题及日常加强维护的防治措施。
【关键词】水泥混凝土路面;病害;防治
Analysis of cement concrete pavement disease and maintain solution
Xu Jian-xiang
(LuoHe Municipal Affairs Management Department LuoHe Henan 462000)
【Abstract】 This paper summarized some usual diseases of the cement concrete pavement. Based on analysis of the reasons of different diseases, the authors pointed out the problems should be emphasized in construction of cement concrete pavement, and suggested preventive technology during its daily maintenance.
【Key words】Cement concrete pavement;Disease;Preventive technology
1. 前 言
水泥混凝土路面属于刚性路面。其断面结构一般由混凝土面板、基层和底基层组成。水泥混凝土路面具有强度高、经久耐用、抗滑性能好、养护费用低等优点,在市政工程及公路建设中愈来愈得到广泛的应用。但由于施工中的材料选用及配合比方面原因、施工机械选用及操作方面原因,尤其是施工工艺及中期维护等多种原因使许多水泥混凝土路面出现了结构性的损坏,或表现为功能性的缺陷等病害问题,严重影响道路使用质量。通过多年水泥混凝土路面施工经验及查阅各种研究资料,现对水泥混凝土路面病害的原因进行分析并提出防治措施。
2. 水泥混凝土病害分类
水泥混凝土路面常见病害有结构性损坏和功能性缺陷。其形式有裂缝类、变形类、表面损坏类等,其分类见表1:

3. 水泥混凝土路面病害产生的原因分析
3.1 设计的原因
3.1.1 道路排水系统设计不合理。
“百害水为先”,对水泥混凝土道路来说,首先要考虑的问题就是对水的防治。排水系统存在缺陷,使本应及时排走的水大量滞留在路上无法外排,水就会通过路肩,混凝土板与平侧石或道牙接触缝渗入到路基中,导致路基强度的局部软弱,从而出现大面积的严重病害。据了解,有相当部分路面板损坏是由于路表水渗入路基,影响路基的稳定而造成的。
3.1.2 路基结构设计不合理。
在我国道路建设施工中,许多水泥混凝土道路都采用白灰土,水泥石灰稳定土、灰土碎石等路基材料。根据我们近年来养护工作取得的经验来看,以上结构材料作为水泥混凝土路面的基层是不适宜的。因为该种材料的水稳定性较差,被水浸泡后一旦有行车荷载的反复作用,很快就会形成唧泥,造成板底淘空,致使道板局部受力不均匀,引发路面破损。
3.2 施工的原因
3.2.1 路基施工方面的原因。
道路基础强度的耐久性,决定了混凝土路面的使用寿命。影响混凝土基础强度的耐久性的因素有多方面,但总体上都与路基的强度、密实度、稳定性不够有关。碾压强度达不到要求;构造物台背的回填不密实、未按规范要求施工;弹软路基处理不完善,不能形成整体稳定的结构层等都会对路基的稳定性造成一走的影响,直到影响混凝土路面板。
有时候,由于结构骨料挤压可能造成路基暂时密实、稳定的假像,但时间长之后,由于水渗入或振动,基础结构失去稳定,可能造成板底虚空,进而影响混凝土路面板。
3.2.2 路面施工方面的原因。
由于基层施工标高控制不严引起施工的厚度未达到设计要求;粗集料不具有良好的级配,细长及扁平的颗粒含量太高、细集料和粗集料中含泥量过高,降低了混合料的粘结度;所用水泥质量不稳定或已过期;水泥混凝土在浇筑过程中未完全振捣密实,蜂窝麻面较严重等都会影响水泥混凝土板本身的质量,导致水泥混凝土面层强度不够。
另外,由于混凝土本身各种因素作用,促使混凝土板出现裂缝;施工缝切割过深过浅,早晚不一或因温度、湿度.底层平整度等因素促使混凝土板变形开裂等各种原因产生的裂缝,灌缝处理不及时不到位,雨水通过施工缝进入板下,造成基层弹软或唧泥,经反复碾压都会造成水泥混凝土路面损坏。
3.3 管理及维护方面
3.3.1 车辆超限超载。
由于管理不到位,致使超过了水泥混凝土板承受能力的超限、超载车辆反复碾压,把路面板压碎。
3.3.2 维护不及时不到位。
发现裂缝及其它水泥混凝土道路病变,不能及时维护处治,如裂缝不及时灌缝;胀缝有杂物堵塞,不及时清理;脱空板不及时压浆等,都可能加大水泥混凝土道路的病变,进而导致路面板损坏。
4. 预防水泥混凝土道路病害产生施工时应注意的问题
4.1 路基施工方面的。
道路基础强度的稳定性是致关重要的,因为路面板的损坏十之八九是由于道路基础损坏而导致的。另外,路面板遭到破坏后,路基不可能返工,且路面板也难以修复。故在路基施工时应着重注意以下几点:
(1)控制基层材料。不适宜的材料应全部清除且按规范要求确基层压实度。
(2)软基处理要慎重。并采用合理的施工方案和施工工艺。
(3)路基填筑过程中,要严格按规范要求选好填料,控制松铺厚度和粒径,控制压实含水量与最佳含水量之差在规定的范围内,每层填筑要用平地机等机械整平后压实,形成横向路拱,做好临时排水使路基干燥等。
(4)台背回填施工,严格选用设计要求的回填料,保证每层填筑厚度及压实度,回填时在台背可考虑做排水管和土工格栅。排水管间距不得大于2m,土工格栅层间距最好为50~80cm。
4.2 路面施工方面的。
路面施工时应注意以下几个方面的问题:
(1)路面基层要严格按规范施工,保证路面基层设计厚度及顶面标高,保证压实度,严格控制施工质量。
(2)路面混凝土板施工要严格按规范要求选好材料及材料的级配,保证混凝土质量。
(3)在浇筑过程中要完全振捣密实,防止蜂窝麻面等病害。
(4)搞好施工缝、缩缝、胀缝的处治,防止路表水渗入路基。
5. 水泥混凝土道路病害的维护与防治
5.1 灌缝处理
5.1.1 接缝处理。
接缝包括缩缝、胀缝、施工缝等,是水泥混凝土板块的薄弱部位,施工时,接缝的处理要尤其认真。经过几年使用,接缝的填缝料会出现与混凝土板壁粘结不牢固或老化,就必须立即更换或进行灌缝处理。以免受雨水进入造成唧泥、错台等,或因质硬的石子进入缝内,导致板边破碎。冬季时缝隙增宽,是灌缝施工的最佳时间。目前国内高等级路面大多采用树脂、橡胶和改性沥青类填缝料,一般道路采用热沥青和胶泥类填缝料。
5.1.2 裂缝处理。
水泥混凝土路面板裂缝的情况较为复杂, 处理措施应根据其损坏程度等具体情况选择进行。一般采用较多的是压注灌浆法和灌浆法。压注灌浆法即使用压力灌浆器将灌浆材料压入缝内;灌浆法即将裂缝隙内清除完之后,把灌浆材料直接灌入缝内。灌缝材料应与板的粘结力强,适应混凝土板的收缩,一般采用氯丁橡胶、沥青玛蹄脂等。
5.2 脱空板的处治。
路面使用期间出现的裂缝、板块破碎几乎都与板底脱空有关,即使一些当时看来既没有破碎又没有裂缝的板块,其板底仍可能存在脱空,这种病害较隐蔽,但其危害性却非常之大。在路面修复中,可对原有的混凝土面板进行压浆处理,将脱空底板充填。
5.3 非结构性病害的处治。
大面积麻面、露骨、平整度差等功能性病害,常采用沥青混凝土罩面处理,处理厚度应大于2.5cm,施工应满足《沥青路面施工技术规范》要求,罩面前要将原路面严重破碎板、严重裂缝、板角断裂等破碎板块挖除,用早强混凝土或早强钢筋混凝土进行修补至与原路面齐平,并对所有缩缝、纵缝、裂缝清缝后,用填缝料灌缝。然后在原混凝土路面上加铺土工布隔离层或采用洒布粘层油、稀浆封层等,以减少路表水下渗并提高加铺层与原路面的结合能力。必要的部位还要进行压浆处理。局部露骨严重段,可用聚合物砂浆作薄层处理,其配合比为水泥:砂=1:2,用J6 型胶液拌和至均匀稠度,在清洗干净的混凝土表面涂上IV 型超早强界面剂,待稍干后,将聚合物砂浆均匀摊铺在路面上,厚度在15mm 以下,抹平、整形、拉纹、养生8h即可开放交通。
5.4 板角处理。
水泥混凝土板板角断裂面积较小, 修补很难达到预期效果, 大多修补后出现“干缩”现象。处理时首先按断裂面的大小确定切割范围, 并尽可能保留原有钢筋, 凿除破损部分后予以处理干净。然后采用C15混凝土, 对基层进行补强, 并在新老混凝土之间加设传力杆, 在原有路面板接缝面涂刷沥青料,浇筑快硬混凝土并用养护剂养护, 达到预期强度时,即可开放交通。
5.5 唧泥、错台处理。
对出现错台的板块,先采用压浆调整,恢复平顺,调整后仍有高差,且错台量小于10mm,可用建筑磨平机打磨掉高出的部分或人工凿除高出部分,凿除(打磨)宽度一般为10~30cm。错台量大于10mm的,在低的一侧用沥青砂或细粒式沥青碎石衬平,衬补长度按高差的1~2%;也可用聚合物水泥砂浆薄层修补。修补前应用钢丝刷将原路面清理干净。
5.6 整槽更换代。
对已断裂成三块以上并伴有严重沉陷的道板或裂缝较多已分布遍及整块水泥混凝土板时, 可将该板块整槽击破, 重新浇筑新混凝土板必要时还要重做基层。整槽翻修时,须用同标号的新混凝土进行修补。修补中可以加入混凝土快速修补剂,减少养护时间,及时开放交通。

6. 结束语
水泥混凝土路面的病害是一个动态过程,所以我们要坚持“预防为主,防治并用”的方针,不仅要严格按规范施工,还要增强养护观念,切实做好路面的经常性和预防性养护,并及时处治病害,避免病害的发展, 从而延长水泥混凝土路面的使用寿命,提高项目的投资价值。
参考文献
[1] 邓学钧,《路基路面工程》,人民交通出版社, 2000
[2] 雷小磊,《路基工程》,2008,1
[3] 郭增军,《水泥混凝土路面病害产生原因及防治措施》,《科技信息(科学•教研)》,2007,27
[4] 建设部,中华人民共和国国家标准,《GBJ97-1987水泥混凝土路面施工及验收规范》,中国计划出版,2000
【摘 要】本文对水泥混凝土路面的常见病害进行了归纳,通过对造成不同病害的原因分析,有针对性地提出了预防水泥混凝土路面病害施工中应注意的问题及日常加强维护的防治措施。
【关键词】水泥混凝土路面;病害;防治
Analysis of cement concrete pavement disease and maintain solution
Xu Jian-xiang
(LuoHe Municipal Affairs Management Department LuoHe Henan 462000)
【Abstract】 This paper summarized some usual diseases of the cement concrete pavement. Based on analysis of the reasons of different diseases, the authors pointed out the problems should be emphasized in construction of cement concrete pavement, and suggested preventive technology during its daily maintenance.
【Key words】Cement concrete pavement;Disease;Preventive technology
1. 前 言
水泥混凝土路面属于刚性路面。其断面结构一般由混凝土面板、基层和底基层组成。水泥混凝土路面具有强度高、经久耐用、抗滑性能好、养护费用低等优点,在市政工程及公路建设中愈来愈得到广泛的应用。但由于施工中的材料选用及配合比方面原因、施工机械选用及操作方面原因,尤其是施工工艺及中期维护等多种原因使许多水泥混凝土路面出现了结构性的损坏,或表现为功能性的缺陷等病害问题,严重影响道路使用质量。通过多年水泥混凝土路面施工经验及查阅各种研究资料,现对水泥混凝土路面病害的原因进行分析并提出防治措施。
2. 水泥混凝土病害分类
水泥混凝土路面常见病害有结构性损坏和功能性缺陷。其形式有裂缝类、变形类、表面损坏类等,其分类见表1:

3. 水泥混凝土路面病害产生的原因分析
3.1 设计的原因
3.1.1 道路排水系统设计不合理。
“百害水为先”,对水泥混凝土道路来说,首先要考虑的问题就是对水的防治。排水系统存在缺陷,使本应及时排走的水大量滞留在路上无法外排,水就会通过路肩,混凝土板与平侧石或道牙接触缝渗入到路基中,导致路基强度的局部软弱,从而出现大面积的严重病害。据了解,有相当部分路面板损坏是由于路表水渗入路基,影响路基的稳定而造成的。
3.1.2 路基结构设计不合理。
在我国道路建设施工中,许多水泥混凝土道路都采用白灰土,水泥石灰稳定土、灰土碎石等路基材料。根据我们近年来养护工作取得的经验来看,以上结构材料作为水泥混凝土路面的基层是不适宜的。因为该种材料的水稳定性较差,被水浸泡后一旦有行车荷载的反复作用,很快就会形成唧泥,造成板底淘空,致使道板局部受力不均匀,引发路面破损。
3.2 施工的原因
3.2.1 路基施工方面的原因。
道路基础强度的耐久性,决定了混凝土路面的使用寿命。影响混凝土基础强度的耐久性的因素有多方面,但总体上都与路基的强度、密实度、稳定性不够有关。碾压强度达不到要求;构造物台背的回填不密实、未按规范要求施工;弹软路基处理不完善,不能形成整体稳定的结构层等都会对路基的稳定性造成一走的影响,直到影响混凝土路面板。
有时候,由于结构骨料挤压可能造成路基暂时密实、稳定的假像,但时间长之后,由于水渗入或振动,基础结构失去稳定,可能造成板底虚空,进而影响混凝土路面板。
3.2.2 路面施工方面的原因。
由于基层施工标高控制不严引起施工的厚度未达到设计要求;粗集料不具有良好的级配,细长及扁平的颗粒含量太高、细集料和粗集料中含泥量过高,降低了混合料的粘结度;所用水泥质量不稳定或已过期;水泥混凝土在浇筑过程中未完全振捣密实,蜂窝麻面较严重等都会影响水泥混凝土板本身的质量,导致水泥混凝土面层强度不够。
另外,由于混凝土本身各种因素作用,促使混凝土板出现裂缝;施工缝切割过深过浅,早晚不一或因温度、湿度.底层平整度等因素促使混凝土板变形开裂等各种原因产生的裂缝,灌缝处理不及时不到位,雨水通过施工缝进入板下,造成基层弹软或唧泥,经反复碾压都会造成水泥混凝土路面损坏。
3.3 管理及维护方面
3.3.1 车辆超限超载。
由于管理不到位,致使超过了水泥混凝土板承受能力的超限、超载车辆反复碾压,把路面板压碎。
3.3.2 维护不及时不到位。
发现裂缝及其它水泥混凝土道路病变,不能及时维护处治,如裂缝不及时灌缝;胀缝有杂物堵塞,不及时清理;脱空板不及时压浆等,都可能加大水泥混凝土道路的病变,进而导致路面板损坏。
4. 预防水泥混凝土道路病害产生施工时应注意的问题
4.1 路基施工方面的。
道路基础强度的稳定性是致关重要的,因为路面板的损坏十之八九是由于道路基础损坏而导致的。另外,路面板遭到破坏后,路基不可能返工,且路面板也难以修复。故在路基施工时应着重注意以下几点:
(1)控制基层材料。不适宜的材料应全部清除且按规范要求确基层压实度。
(2)软基处理要慎重。并采用合理的施工方案和施工工艺。
(3)路基填筑过程中,要严格按规范要求选好填料,控制松铺厚度和粒径,控制压实含水量与最佳含水量之差在规定的范围内,每层填筑要用平地机等机械整平后压实,形成横向路拱,做好临时排水使路基干燥等。
(4)台背回填施工,严格选用设计要求的回填料,保证每层填筑厚度及压实度,回填时在台背可考虑做排水管和土工格栅。排水管间距不得大于2m,土工格栅层间距最好为50~80cm。
4.2 路面施工方面的。
路面施工时应注意以下几个方面的问题:
(1)路面基层要严格按规范施工,保证路面基层设计厚度及顶面标高,保证压实度,严格控制施工质量。
(2)路面混凝土板施工要严格按规范要求选好材料及材料的级配,保证混凝土质量。
(3)在浇筑过程中要完全振捣密实,防止蜂窝麻面等病害。
(4)搞好施工缝、缩缝、胀缝的处治,防止路表水渗入路基。
5. 水泥混凝土道路病害的维护与防治
5.1 灌缝处理
5.1.1 接缝处理。
接缝包括缩缝、胀缝、施工缝等,是水泥混凝土板块的薄弱部位,施工时,接缝的处理要尤其认真。经过几年使用,接缝的填缝料会出现与混凝土板壁粘结不牢固或老化,就必须立即更换或进行灌缝处理。以免受雨水进入造成唧泥、错台等,或因质硬的石子进入缝内,导致板边破碎。冬季时缝隙增宽,是灌缝施工的最佳时间。目前国内高等级路面大多采用树脂、橡胶和改性沥青类填缝料,一般道路采用热沥青和胶泥类填缝料。
5.1.2 裂缝处理。
水泥混凝土路面板裂缝的情况较为复杂, 处理措施应根据其损坏程度等具体情况选择进行。一般采用较多的是压注灌浆法和灌浆法。压注灌浆法即使用压力灌浆器将灌浆材料压入缝内;灌浆法即将裂缝隙内清除完之后,把灌浆材料直接灌入缝内。灌缝材料应与板的粘结力强,适应混凝土板的收缩,一般采用氯丁橡胶、沥青玛蹄脂等。
5.2 脱空板的处治。
路面使用期间出现的裂缝、板块破碎几乎都与板底脱空有关,即使一些当时看来既没有破碎又没有裂缝的板块,其板底仍可能存在脱空,这种病害较隐蔽,但其危害性却非常之大。在路面修复中,可对原有的混凝土面板进行压浆处理,将脱空底板充填。
5.3 非结构性病害的处治。
大面积麻面、露骨、平整度差等功能性病害,常采用沥青混凝土罩面处理,处理厚度应大于2.5cm,施工应满足《沥青路面施工技术规范》要求,罩面前要将原路面严重破碎板、严重裂缝、板角断裂等破碎板块挖除,用早强混凝土或早强钢筋混凝土进行修补至与原路面齐平,并对所有缩缝、纵缝、裂缝清缝后,用填缝料灌缝。然后在原混凝土路面上加铺土工布隔离层或采用洒布粘层油、稀浆封层等,以减少路表水下渗并提高加铺层与原路面的结合能力。必要的部位还要进行压浆处理。局部露骨严重段,可用聚合物砂浆作薄层处理,其配合比为水泥:砂=1:2,用J6 型胶液拌和至均匀稠度,在清洗干净的混凝土表面涂上IV 型超早强界面剂,待稍干后,将聚合物砂浆均匀摊铺在路面上,厚度在15mm 以下,抹平、整形、拉纹、养生8h即可开放交通。
5.4 板角处理。
水泥混凝土板板角断裂面积较小, 修补很难达到预期效果, 大多修补后出现“干缩”现象。处理时首先按断裂面的大小确定切割范围, 并尽可能保留原有钢筋, 凿除破损部分后予以处理干净。然后采用C15混凝土, 对基层进行补强, 并在新老混凝土之间加设传力杆, 在原有路面板接缝面涂刷沥青料,浇筑快硬混凝土并用养护剂养护, 达到预期强度时,即可开放交通。
5.5 唧泥、错台处理。
对出现错台的板块,先采用压浆调整,恢复平顺,调整后仍有高差,且错台量小于10mm,可用建筑磨平机打磨掉高出的部分或人工凿除高出部分,凿除(打磨)宽度一般为10~30cm。错台量大于10mm的,在低的一侧用沥青砂或细粒式沥青碎石衬平,衬补长度按高差的1~2%;也可用聚合物水泥砂浆薄层修补。修补前应用钢丝刷将原路面清理干净。
5.6 整槽更换代。
对已断裂成三块以上并伴有严重沉陷的道板或裂缝较多已分布遍及整块水泥混凝土板时, 可将该板块整槽击破, 重新浇筑新混凝土板必要时还要重做基层。整槽翻修时,须用同标号的新混凝土进行修补。修补中可以加入混凝土快速修补剂,减少养护时间,及时开放交通。

6. 结束语
水泥混凝土路面的病害是一个动态过程,所以我们要坚持“预防为主,防治并用”的方针,不仅要严格按规范施工,还要增强养护观念,切实做好路面的经常性和预防性养护,并及时处治病害,避免病害的发展, 从而延长水泥混凝土路面的使用寿命,提高项目的投资价值。
参考文献
[1] 邓学钧,《路基路面工程》,人民交通出版社, 2000
[2] 雷小磊,《路基工程》,2008,1
[3] 郭增军,《水泥混凝土路面病害产生原因及防治措施》,《科技信息(科学•教研)》,2007,27
[4] 建设部,中华人民共和国国家标准,《GBJ97-1987水泥混凝土路面施工及验收规范》,中国计划出版,2000