水泥混凝土路面病害及防治的探討
2015-09-07
1、水泥路面常見病害成因分析
水泥混凝土路面破損的原因，主要是由于混凝土板、基層、路基的缺陷引起的。這些缺陷除了設計因素及施工質量的原因之外，一般是在行車和各種自然因素作用下形成的，而水和超重荷載是主要因素。
1、1水是形成病害的主要原因
前幾年水泥混凝土路面的橫縫均是采用瀝青灌縫，縱縫為施工縫不灌縫，路肩盲溝排水的設施基本沒有設置。如果養(yǎng)護不及時，經過多年的行車作用，一種路面的雨水通過裂縫接縫滲入基層，造成基層軟化。另一種是低洼地水排不掉，兩側就會產生積水，積水向路基滲透，通過毛細作用逐漸向上，使路基上部土層變濕。在車輛荷載的重復作用下，出現基層承載力不足，地基不均勻下沉。產生唧泥將基層細料沖走，導致板端脫空、路面板塊松動、錯臺、板角冒漿，最后出現斷板破碎。
1、2車輛超載也是造成水泥路面斷板、碎板的主要原因
由于經濟的發(fā)展，車流量不斷增加，特別是市場競爭急烈，運輸戶只雇經營利益，絕大部分的貨車進行改裝，加高車廂，加厚大梁等等，嚴重超載，荷載大大超過路面設計荷載，造成混凝土板塊疲勞，形成水泥板斷裂、破碎，縮短正常使用年限。
1、3施工控制質量不嚴，造成水泥混凝土路面破損
路基密實度不足造成不均勻沉降，病害大部分布在路基填挖交界，高填方路段和路面與橋涵等構造物交接處，因為路基不均勻下沉造成路面的沉降，在行車的沖擊作用下造成錯臺滲水、唧泥導致水泥路面破損。路面材料質量控制不佳，配合比達不到要求，拌和不均勻，壓實或振島不實等施工原因，從而降低混凝土路面的強度，在荷載的作用下，混凝土路面無法承受荷載帶來的豎向剪切力從而導致路面破損。
1、4設計方面缺陷造成水泥路面病害的產生
設計時對交通量預測計算不夠準確，基層、面層設計厚度偏薄，設計時當量軸載由于按標準車型額定載重進行換算，而近幾年來交通 量迅速增長，超載超限車輛不斷增多，這種設計軸載與實際不符，影響混凝土路面的壽命。
1、5養(yǎng)護不到位，加劇路面病害的發(fā)展
養(yǎng)護灌縫不及時，混凝土路面縮縫、脹縫、施工縫，施工時基本上是用瀝青灌縫，使用一般2-3年的材料自身老化松脫，如果不及時填縫料更 新，雨水滲入，破壞基層和墊層，造成板接縫處的變形和破損?；炷涟逶缙谝恍┎『μ幚矸椒ú划敳患皶r，如混凝土板斷裂、板角斷裂、錯臺等病害處理不及時，只重視處理嚴重病害而忽視對板裂縫封水處理，使路面水滲入，加劇其他病害的產生。
2、水泥路面病害的預防措施
水泥路面病害的預防，必須增強對水泥混凝土路面技術性能的認識，加強設計、施工、養(yǎng)護三個方面工作，從源頭抓好。
2、1設計方面
我國在水泥混凝土路面的設計計算理論中，盡管考慮了溫度疲勞應力等因素。但設計的板厚依然較薄，難以承受巨大的沖擊破壞動能。在實際應用中，重視應力計算，而對水泥混凝土路面的典型結構的研究和實際觀測的較少。因此在水泥混凝土路面設計中，應該由靜力學向動力學發(fā)展。在充分考慮沖擊動荷載對路面的作用后，適當提高技術標準和設計厚度，以適應我國公路不斷增長的交通量的需要。
2、2施工方面
合理地選擇原材料，嚴格控制材料質量是實現優(yōu)質水泥混凝土路面設計和使用要求的前提；科學、準確地進行混凝土配合比設計，生產穩(wěn)定、均勻的混凝土是保證水泥混凝土路面質量的關鍵；推廣使用機械施工方式是解決好水泥混凝土路面面板質量的有利措施，傳力桿、拉桿的規(guī)格、位置、間距必須符合設計要求，與接縫側壁垂直，與路面板和路面中心線平行。
2、3養(yǎng)護管理方面
水泥混凝土路面的局部損壞，如不及時加以修復，往往會引起損壞迅速發(fā)展。其中最經常也是最不能忽視的工作就是隨時清掃和接縫的養(yǎng)護，對混凝土路面必須經常清掃，不讓路面上有碎石及其他硬物，免受車輪反復碾壓而破壞路表面造成麻面的產生。為防止接縫的失效，必須及時更換已老化或損壞的填縫料，使接縫填料保持良好的狀況，以防止泥土、砂子、石子、水等進入接縫內。必須重視路面排水系統(tǒng)的養(yǎng)護，加大資金投入配套完善修建邊溝等排水系統(tǒng)，經常疏通路面排水設施，防止水通過接縫或裂縫對路面造成破壞。
3、水泥混凝土路面病害的處治方法
3、1水泥混凝土路面加層
水泥混凝土路面經詳細調查和使用質量評價，需要進行加層時，應根據需加層面積、路基層、面層、交通量及路基等狀況，分別采用水泥混凝土或瀝青混凝土結構加鋪層。加層前應對病害板逐一編號，繪制病害平面圖。按設計要求對破碎板、角偶斷裂、沉陷、掉邊、缺角等病害板按前述方法進行處治。
3、2整塊混凝土板翻修
當水泥混凝土路面板塊破損嚴重時，應換板修復。將破碎板挖除澆筑新水泥混凝土板塊。在鑿除破碎面板時應注意相鄰板塊的影響，并應處理好路面基層。
3、3接縫的維修
水泥混凝土路面接縫在使用一段時間后，會產生損壞或疲勞，需進行維修或更換。水泥混凝土路面接縫損壞時，維修宜在晴天或干燥季節(jié)進行，并應清除接縫中的舊料和雜物。脹縫維修時，應首先用熱瀝青涂刷縫壁，再將接縫板壓入縫內。對接縫板接頭處及接縫板與傳力桿之間的縫隙，應用瀝青或其他填縫材料填實抹平。氣溫較低，風力較大、縫內潮濕不宜施工。若無法避免時，應用噴燈將接縫烤熱、吹干后進行填灌，使填縫料與縫壁黏結緊密、填灌飽滿。
3、4唧泥處治
水泥混凝土路面唧泥，是由于排水不良或地表水從接縫中滲入等原因而引起，同時伴隨板底脫空。處治唧泥可采用板底壓漿、加深、加寬邊溝、及時排除積水、及時修補或更換接縫、增設盲溝降低地下水位等措施。
3、5拱起的處治
拱起產生的原因主要是因脹縫的設置位置、距離或養(yǎng)護不當，接縫內嵌入硬物，板塊受熱時體積膨脹受阻，不能自由伸展而引起。因此，應加強對接縫的養(yǎng)護，及時清除縫內雜物。
3、6表面起皮的處治
表面起皮應根據破損程度確定維修對策。對于輕微起皮，可采用稀漿封層或熱瀝青封層處治。表面起皮面積較大，深度較深時可采用瀝青混合料罩面或瀝青磨耗層，稀漿封層、改性瀝青稀漿封層或瀝青混凝土等。其方法是：將表面松動部分和塵土清除干凈，表面灑一層黏層瀝青，其用量0.4-0.6kg/m2，然后鋪領情混合料，壓實后于原路面齊平，待稀漿封層成型或瀝青混合料冷卻后開放交通。
4、結束語
水泥混凝土路面在公路建設中應用廣泛，使用中的水泥混凝土路面會產生各式各樣的病害。而這些病害是一種動態(tài)過程，因此必須貫徹“預防為主、防治結合”的方針，對設計、施工、養(yǎng)護管理每一個環(huán)節(jié)都要認真負責，加強質量意識，及時對出現的病害進行修補處治，使路面處于良好的技術狀況，延長公路的使用壽命。
