混凝土路面病害及处理措施探究

混凝土路面病害及处理措施探究

程冲叶鹏

中交第一公路工程局有限公司北京100024

摘要：本文结合加蓬混凝土工程特性，以水泥混凝土路面为研究对象，主要研究了这种混凝土路面的常见病害形式，并对其处理措施进行了简单阐述，希望为非洲典型地区混凝土路面养护提供参考。

关键词：混凝土路面；病害；养护；修复

0前言

加蓬共和国是撒哈拉以南非洲中部美丽富饶的发展中国家，区域内不仅有着丰富的矿产资源，而且还是重要的港口城市。但区域内的交通运输业还处于欠发达状态，并且成为了制约其经济快速发展、吸引外资、推动旅游等服务业进一步发展的不利因素。加蓬公路网的建设面临着较低的人口密度、茂密的热带雨林、河流等许多不利条件，公路建设较为滞后。近年来加蓬政府加大了公路网的建设，但公路混凝土路面仍然存在一定的问题，还需进行深入研究。

1水泥混凝土路面病害

1.1接缝破坏

由于水泥混凝土路面具有热胀冷缩的效应，因此在施工初期最容易也最常见的破坏形式就是接缝破坏。而根据破坏原因、裂缝形式等又可以将其具体划分为脱空、错台、挤碎和拱起等很多不同的形式。

挤碎和拱起是由于在水泥混凝土的胀缝中落入了一些坚硬的颗粒杂物，阻碍了混凝土路面板的伸长。当水泥混凝土路面板受热胀冷缩的影响进行伸长时，其拉力超过了路面板的抗剪强度，使得伸缩缝的一侧突然向上拱起，因此路面受到破坏形成了挤碎和拱起。

水泥混凝土路面错台病害的发生受到了内在和外在双重因素的影响。内在因素主要是由于路基在施工时质量不达标造成的。例如路基压实度没有达到规范要求，在路面铺设完成后长时间受到重型车辆的碾压，造成路基产生不均匀沉降，继而引起水泥混凝土路面的不均匀沉降最终导致错台的发生。而外在原因主要是在长期的车辆碾压过程当中，路面基层当中的填料发生脱离。在雨季自然降水会渗入到这些空隙当中，在车辆的反复碾压下雨水会把脱落的填料带走，造成路面下方产生空心地带，因此也会造成错台现象。

1.2路面板内破坏

水泥混凝土路面板破坏主要是指路面板表面产生的一些病害，常见的形式包括表面裂缝和贯通裂缝这两种。表面裂缝是指在水泥混凝土路面板表面产生的裂缝，这些裂缝会使得降水渗入到基层、垫层甚至是路基当中，造成更加严重的破坏。贯通裂缝是指贯穿于整个混凝土路面板厚度的裂缝。

表面裂缝的产生主要是由于施工时混凝土面板表面过度抹面，凝土配合比不科学导致产生路面离析，在加上后期养护服务不到位、维修不及时最终导致路面产生网裂、剥落、麻面、露骨等病害。

贯通裂缝包括横向裂缝和纵向裂缝两种。其中横向裂缝是由于路面板失水、切缝时机不恰当最终造成路面产生数条垂直于路线走向的裂纹。而纵向裂缝基本上是由于施工技术较差、路基填料质量不合格等原因造成的，最终导致路面板在车辆荷载作用下产生沿路线走向的数条裂缝。

1.3路面断板

水泥混凝土路面板的另一种常见病害就是断板，这种现象常见于重载交通量大的路段。由于水泥混凝土路面板属于刚性承载板，其刚度大是其优点，但它的脆性很低。但是在长期重载交通压力下，水泥混凝土面板极易断裂而产生断板现象。断板的面积会随着车辆荷载的反复碾压而逐步扩大，直至延伸至整个路面。这是就必须对原路面大面积的破碎、清除，再重新浇筑新的混凝土路面，造成了大量的资金、人力和物力的浪费。

水泥混凝土路面大面积断板的出现，会造成自然降水的大面积渗入，造成基层材料大面积冲刷、脱落。由于断板裂缝过大，很多时候降水会渗入到路基当中，使得路基的强度降低，在大量荷载作用下会产生路基塌陷、沉降等一系列病害。由此可见，断板病害如果不及时进行修复、养护，将会在随后的时间内带来一系列更加严重、复杂的公路病害，造成维修、养护资金的进一步浪费。

2水泥混凝土路面养护工作

2.1纵、横缝修护

纵、横缝修复过程主要是利用性能较好的灌缝材料进行灌缝。在这个过程中，为保证灌缝质量要经过填料选择、裂缝处理、灌缝，养护和交通控制等过程。灌缝法具体是选用性能指标优异的材料对混凝土路面板所产生的纵、横缝进行灌缝。

（1）选择优质灌缝材料：根据多年的施工经验表明，在灌缝材料的选取上要优先选用那些变形能力好、粘结性能优异、可以较好适应水泥混凝土路面板应变伸缩的的材料。粘结性能较好的灌缝材料可以将板缝壁牢牢的粘固在一起，而对变形能力的要求，可以满足水泥混凝土路面板的热胀冷缩效应，避免裂缝的二次发生。同时，还要求这些材料耐久性好，可以在较长的时间内保持各项路面性能指标不至大幅度降低。而在具体的施工方法上又细分为常温施工和热施工两种。其中热施工方法所选用的灌缝材料主要有聚氯乙烯、沥青橡胶和沥青玛蹄脂等，而聚氨酯焦油类、氯丁橡胶类、乳化沥青橡胶等这一类灌缝材料主要适合于常温施工法。具体施工时，可根据现场实际情况选择合适的灌缝材料。

（2）裂缝清理：需要注意的是，在灌缝之前首先需要对裂缝内的杂物进行清理，以保证灌缝材料可以充分的贯入到裂缝当中。常用的清理裂缝杂物的方法主要是高压喷气法。利用喷出的高压气体瞬间可以将裂缝当中的杂物清除，保证了裂缝的清洁。如果高压喷气法不能有效清除杂物，就需要用切缝机沿缝进行切割后再进行清理。有的需用铁钩对杂物和老化的填料进行清理，然后用高压气体清理。

（3）具体灌缝要求：对于聚氯乙烯、沥青橡胶和沥青玛蹄脂等适合热施工的灌缝材料，灌缝施工时要求将这些加热型的材料加热至规定温度，同时在加热过程当中又要避免因加热时间过长、加热温度过高导致的材料老化。对于那些流动性能较好的灌缝材料，可以沿着裂缝方向进行密封，需要注意的是灌缝施工完毕后其表面应该与原水泥混凝土路面一致，不应该高于或低于原路面。

2.2路面板裂缝处治

对于路面板的裂缝，由于其裂缝宽度一般较大，极易造成雨水的大规模渗入，从而导致基层、垫层填料的脱落，甚至是路基的湿软塌陷，因此养护工作主要是以防水为主。主要用灌缝材料进行修复。如果裂缝太小难以贯入时，可采取切缝或凿缝措施以扩大裂缝断面，使之形成一个宽3mm以上，深度5mm以上的一个灌缝凹槽。

2.3胀缝养护

胀缝的作用是防止水泥混凝土面板受到过高的温度产生膨胀，而给水泥路面提供一个可以在一定限度内自由伸缩的空间。对于胀缝的日常养护工作主要针对两个方面：首先是要防止胀缝的伸缩量过大，超过一定的限度；其次是要防止胀缝在长时间的路面运行过程当中出现爆裂、拱起等病害。

对于伸缩量过大的问题，只要在日常的养护工作中及时、按时检查胀缝内有无杂物的嵌入，并且及时清除就可以防止问题的产生。对于胀缝可能出现的爆裂、拱起，需要在夏季高温时期重点加强对坡顶、桥下坡头等地点进行检查，如果在这些地方有高温膨胀的迹象，养护工作人员要提前在这些地方扩展胀缝，并且用灌缝材料重新对切割扩展后的胀缝进行修复，需要注意的是切割宽度一般不超过30cm，具体的切割宽度可以依据实际变形量确定。

2.4断板处理

在实际的水泥混凝土路面板病害当中，有很多时候需要对严重断裂的混凝土面板进行整体更换。因此首先需要将破坏严重的混凝土面板粉碎、清除干净之后，再通过现场浇筑的方式将路面修复完整。在现场浇筑之前，需要将清除后裸露的地基进行夯实，直到达到规定的地基强度为止。

现场浇筑的水泥混凝土面板要高于原水泥混凝土面板强度，这是因为原水泥混凝土面板在经过长期的车辆荷载作用下，其结构强度、路用性能等各项指标都已经稳定下来了。而新浇筑的水泥混凝土路面由于未经过车辆荷载的长时间反复碾压，其强度、路用性能等各项指标会随着时间的推移而逐渐降低，因此对新浇筑的水泥混凝土路面要求其强度要高于原路面。在浇筑新的水泥混凝土路面时，要注意选用早期强度高、后期强度较为稳定的混凝土，并且要求它的干缩性要小。必要的时候可以在新旧面板连接处设置钯钉或钢筋，，这样可以保证新旧面板的连接强度，此外也可以在浇筑前涂抹粘结剂来保持新旧面板的强度统一。

在新路面板浇筑完成之后，要特别注意后期的养护工作。当实际施工受到交通通行影响时，为了保证交通量大的路面畅通，可以安装预制的钢筋混凝土板。施工时，按照实际断板尺寸制作相同厚度的路面预制板，每个边要减少1.5cm的宽度；之后应该根据吊装预应力板的实际需要，在预制板中预留下一些小孔；现场处理时打掉断板，并且修复原基层，使基层顶面比原基层顶面低约10cm，之后将其整平压实；稳固后用10t压路机碾压平整；清理接缝，堵塞预留孔，将受挤压从空中流出的砂浆铲除并清扫干净路面。

2.5脱空板的修复

首先我们需要确定脱空板的位置。脱空位置一般都要较为严重的开裂现象，此后还会有浆泥的喷出。此外，我们还可以通过观察是否有泥浆唧出或接缝边缘是否有唧泥的痕迹，来判断是否水泥混凝土路面板下方有脱空现象。

当确定了脱空位置之后，我们就需要对其进行灌浆修复。根据现场实际脱空面积的大小尺寸，选择灌浆孔的位置进行灌浆。工作流程大致为定位-钻孔-灰浆配制-压浆-压浆孔封堵-控制交通-弯沉检验。

3结语

上述我们阐述的大部分都是水泥混凝土路面病害的修复措施，而这种修复方法、修复技术始终是一种事后补救的方法，对水泥混凝土路面病害，更多的应当以建立预防为主的思想。在水泥混凝土路面设计、施工时就应该尽可能考虑到后期可能出现的病害，从而在施工时提前采取必要的措施，尽可能降低在后期的养护工作。因此要对设计、施工、养护的每一个工作都要扎实到位，防止二次返工、二次修复带来的资金、人力浪费。对于后期的养护工作，要提前调查、规划，制定养护计划和方案，按照公路等级、养护难度、资金配套情况等多种因素，合理安排养护工作。对于高速公路、一级公路、国防公路等高等级公路，应安排大、中修或专项工程，使路面处于良好的技术状况，以确保重要交通枢纽的畅通。

参考文献

[1]徐宪江.最新公路工程施工要点与通病防治大全[M].北京：兵器工业出版社,2001.

[2]潘艳珠,王端宜,谭宝龙.水泥混凝土路面板底脱空的原因及防治措施[J].广州大学学报(自然科学版),2006,(01).