浅谈水泥混凝土路面病害分析及预控

浅谈水泥混凝土路面病害分析及预控

蔡璐

身份证号码：430623198406128316

摘要：水泥路面具有良好的使用性能，但是容易出现损伤而影响使用，需要及时对其进行修补。对于混凝土路面常见裂缝与破损等问题，需要结合实际情况选择合适的方法进行修补，避免裂缝或破损在外界影响下逐渐扩大。同时，检修人员还应当结合实际道路情况制定病害预防方案，提高混凝土公路的使用寿命。

关键词：水泥混凝土；路面病害；预控措施

1水泥混凝土路面面层断裂种类及成因

1.1裂缝

(1）纵向裂缝。具体指平行或近于平行道路中心线方向产生的裂缝。由于荷载传递顺序为面层—基层—垫层—土基，若回填材料不符合规范、压实度低，会影响路基的稳定性，使路基受到行车荷载和板块自重的双重影响，最终出现纵向裂缝。(2）横向裂缝/斜向裂缝。垂直于行车方向断裂统称为横向裂缝，它的形成是干缩或温度变化导致的。由于水泥混凝土在硬化过程中失去水分，收缩受到限制，从而产生收缩应力，这就是干缩裂缝的产生原因。此外，由于水泥混凝土路面具有热胀冷缩性能，当拉力超过极限抗拉强度时，也会导致温缩裂缝的出现。(3）交叉裂缝。两条或更多条裂缝相互交错形成的裂缝，其成因如下：①水泥混凝土路面的强度不足，在车辆荷载和温度变化的作用下出现交叉裂缝；②道路基层存在沉降或不均匀沉降，导致路面产生应力和变形，从而产生交叉裂缝，基底沉降可能是土质变化、路基强度不足或路基浸水等因素引起的；③在水泥生产过程中CaO和MgO过度烧结，水化速度变慢，这种情况在水泥硬化后会变得更严重，从而导致水泥浆膨胀和开裂。

1.2表层破损类病害

1)网裂与起皮：网裂主要是指路面板表面出现的网状裂缝，产生原因与水泥混凝土水灰比不科学有关；起皮产生的原因与水泥过期或出现返潮结团现象有关，其会降低路面的耐磨性。

2)麻面与露骨：麻面主要是指路面板表面所呈现的过度粗糙现象，其产生原因与水泥混凝土施工质量偏低有关；露骨主要是指水泥混凝土路面保护层脱落，使得路面内部骨料裸露在外，其产生原因与混凝土表面灰浆质量有关。

3)坑槽与孔洞：坑槽主要是指面层骨料脱落后出现的长槽现象；孔洞主要是指水泥混凝土路面板表面的深度洞穴，二者产生的原因与集料含泥量较多有关。

1.3路面沉陷

路面沉陷指道路不均匀沉降导致的下沉现象，使路面高程低于正常板块高程，从而导致纵坡突变超过5‰，或与相邻板块高差超过20mm，从而影响路面的安全性和使用寿命。路表面沉陷是路基沉降导致的，路基沉降主要有两方面成因，一是填充剂选择不当、压实度低等，二是路基土自身的压缩变形。

2水泥混凝土路面病害的预控措施

2.1裂缝修补

部分水泥混凝土路面裂缝的产生主要由施工材料的质量所影响。例如使用劣质水泥、砂石等材料会增加路面裂缝的发生；有些路段在设计时没有充分考虑到季节变化对路面的影响，特别是在温度变化较大的地区，没有采取具备相应收缩性质的水泥材料导致路面产生裂缝；以及没有进行规范的养护、未采取合适的措施控制混凝土的硬化温度等，从而引起裂缝的产生。对于较小的水泥混凝土路面裂缝，可以使用填充材料进行修补，如环氧树脂灌浆材料。在填充之前，要将裂缝清理干净，并确保填充材料与原混凝土结合牢固；对于较大的裂缝，将裂缝进行扩宽，并填充扩宽后的空隙，可以增强裂缝附近的结构稳定性；对于较宽且较深的裂缝，可以采用覆盖法进行修复。覆盖材料可以选择聚合物改性修补材料，将其铺设在裂缝上，并确保修补层与周围混凝土的粘结性；对于较深且较宽的裂缝，通过将裂缝进行钻孔，然后注入灌浆材料，填满裂缝内部的空隙，并与周围混凝土结合牢固。

2.2板块破碎的解决措施

如果一块板存在2条或更多条贯穿裂缝，其中一条裂缝的长度超过板长的一半，或板块的角部分出现了严重损伤，有沉降，板角的弯沉超过40(0.01mm），应立即将混凝土板拆除，重新浇筑。如果在拆除路面板后发现原有的基层稳定性不佳（小于3MPa），应将其彻底挖除，回填5%的水泥稳定碎石，否则，采用C20素混凝土作为基层，再采用C35混凝土进行换板处理。在凿除旧板时，应避免对相邻板造成影响，尽量保留原有的拉杆和传力杆。如果出现损坏或缺失，应重新安装。板块横缝设置传力杆（打入膨胀螺栓或植筋），纵向接缝设置拉杆。

在板角断裂处，应根据破裂面的大小精准控制切割范围，切割过程中尽量保证原有钢筋的完整性，若难以保留，应尽量保留20～30cm长的钢筋头。若发现滑动传力杆存在缺陷，则应及时更换。若基层质量较差，则可采用C15混凝土浇筑。此外，须用切缝机在硬化的水泥混凝土面板切出宽3mm、深4mm的接缝槽，灌入填缝料。

可以采用磨平或填补的方式解决错台问题，具体方法取决于错台的严重程度。高差小于5mm的轻微错台可不做处理。

高度差小于10mm的错台，可以使用磨平机修整，也可以通过人工修整。从最高点开始，沿着边缘不断磨平，直到两块板块完全平整为止。磨平后，彻底清除接缝处的杂物，并用风吹去灰尘，尽快填充嵌缝料。

高度差超过10mm的严重错台，应采取水泥混凝土技术加以修复。将下沉板用风镐凿除2～3cm，清理表面杂物，根据错台的高度和坡度的比例（1%）确定修补长度。在浇筑完混凝土达到设计强度后，正式开放交通。

2.3沥青加铺层车辙处治措施与工艺

当路面车辙深度超过10mm时，先对车辙铣刨再进行微表处施工；当路面车辙深度小于10mm时，可直接对车辙进行填补处理。沥青加铺层微表处施工还应遵循以下工艺：(a)施工准备：在施工前应对施工设备的机械状态进行检查，并根据室内试验结果确定微表处材料配合比；(b)路面铣刨与清扫：施工准备工作完成后，根据车辙深度确定是否进行路面铣刨；为保证微表处施工质量，施工前应对路面灰尘、泥土、铣刨残渣等进行清扫；(c)摊铺面整平：为保证路面平整度，应对微表处施工后不平整位置进行人工找平；(d)摊铺结束，待混合料强度上升后方可开放交通。

2.4破碎板块修补

水泥混凝土路面板块破碎的原因是日趋增大的交通量和重载、超载车辆的不断增加而形成破碎板块。当路面板块破损且影响行车安全时，应清理整块面板，在浇筑前，将破碎松散的基层全部清理，夯实路基后重铺C15混凝土作为基层，再重新浇筑水泥混凝土面板，并按要求养护，为确保新旧面板连接强度，增加板块之间的传荷能力，在相邻的旧板块下边钻孔，重新设置拉杆及横向传力杆。在受条件限制的情况下，也可选择预制的钢筋混凝土面板，可以减少施工过程对交通的影响。

结论

道路水泥路面病害是一个复杂的问题，其类型和成因多种多样。此类问题的解决要从设计、施工质量、养护和维护等多个方面综合考虑。只有采取科学的方法和有效的措施，才能保障道路的使用和维护质量，为城市的交通运输和经济发展提供良好的基础设施支持。

参考文献：

[1]张展.水泥混凝土路面常见病害与养护关键技术探讨[J].四川建材,2023,49(6):198-200,210.

[2]韩劲甫.城市快速公交停靠站路面铺装病害调研与成因分析[J].上海公路,2022(3):20-23,163.

[3]唐震洲,覃文.某道路病害原因及维修改造方案探讨[J].西部交通科技,2021(9):39-43,85.

[4]卢刚.公路路面病害分析及维护技术研究[J].北方交通,2023(8):70-72.