淺談水泥混凝土路面病害的防治措施

　　論文關(guān)鍵詞：水泥混凝土　路面病害　處治方法　超重荷載　凝土道路增強劑

　　論文摘要：隨著(zhù)水泥混凝土路面修筑技術(shù)的日臻完善，水泥混凝土路面發(fā)展的速度較快，在技術(shù)、上也將顯示出明顯的優(yōu)勢。然而水泥路面的迅速增長(cháng)，水泥路面的許多病害也逐漸體現出來(lái)。文章通過(guò)多年來(lái)的工作經(jīng)驗，了水泥路面不同病害的成因，并提出了相應的措施，與同行共同探討。
　　
　　隨著(zhù)水泥混凝土路面修筑技術(shù)的日臻完善，水泥混凝土路面發(fā)展的速度較快，在技術(shù)、經(jīng)濟上也將顯示出明顯的優(yōu)勢。然而水泥路面的迅速增長(cháng)，水泥路面的許多病害也逐漸體現出來(lái)。主要現象為裂縫、沉陷、嚴重破碎板、板角斷裂、唧泥、錯臺、接縫破損等。引起各種病害的原因是不相同的，有外界因素，設計缺陷、施工問(wèn)題及養護等原因，筆者通過(guò)多年來(lái)針對水泥路面不同的病害，采取相應的養護措施，現談?wù)劥譁\看法，和大家共同探討。
　　
　　一、水泥路面常見(jiàn)病害的成因
　　
　　水泥路面破損的原因，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(zhì)量的原因之外，一般是在行車(chē)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。
　�。ㄒ唬┧�是形成病害的主要原因
　　前幾年水泥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(méi)有設置。特別是“先行工程”建設期間對水泥路面性能認識不足，相當一部分排水設施配套不到位。如果養護不及時(shí)，經(jīng)過(guò)多年的行車(chē)作用，一種是路面板塊間相互擠壓，原路面橫縫接縫的填縫料老化剝落破損。路面的雨水通過(guò)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(huì )產(chǎn)生積水，積水向路基滲透，通過(guò)毛細作用逐漸向上，使路基上部土層變濕。在車(chē)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(chǎn)生唧泥將基層細料沖走導致板端脫空、路面板塊松動(dòng)、錯臺、板角冒漿，最后出現斷板破碎。
　�。ǘ�）車(chē)輛超載也是造成水泥路面斷板、碎板的主要原因
　　由于經(jīng)濟的發(fā)展，車(chē)流量不斷增加，特別是競爭急烈，戶(hù)只雇經(jīng)營(yíng)利益，絕大部分的貨車(chē)進(jìn)行改裝，加高車(chē)廂，加厚大梁等等，嚴重超載，據路政部門(mén)檢測雙軸車(chē)輛總重量均在23～24t、三軸車(chē)輛總重均在35～45t，荷載大大超過(guò)路面設計荷載，造成混凝土板塊疲勞，形成水泥板斷裂、破碎，大大縮短正常使用年限。
　�。ㄈ�）施工控制質(zhì)量不嚴，造成水泥路面破損
　　路基密實(shí)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(chē)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(zhì)量控制不佳，配合比達不到要求，拌和不均勻，壓實(shí)或振島不實(shí)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(wú)法承受荷載帶來(lái)的豎向剪切力從而導致路面破損。

[1]     

　�。ㄋ模┰O計方面缺陷造成水泥路面病害的產(chǎn)生
　　設計時(shí)對量預測計算不夠準確，基層、面層設計厚度偏薄，設計時(shí)當量軸載由于按標準車(chē)型額定載重進(jìn)行換算，而近幾年來(lái)交通量迅速增長(cháng)，超載超限車(chē)輛不斷增多，這種設計軸載與實(shí)際不符，這樣會(huì )大大影響水泥路面的壽命。
　�。ㄎ澹�養護不到位，加劇路面病害的發(fā)展
　　養護灌縫不及時(shí)，水泥路面縮縫、脹縫、施工縫，施工時(shí)基本上是用瀝青灌縫，使用一般2～3年的自身老化松脫，如果不及時(shí)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。原“先行工程”建設資金投入不夠余留排水設施不完整，導致邊溝排水不暢積水，由于養護資金不足沒(méi)能及時(shí)進(jìn)行完善排水系統，也會(huì )導致路面提前損壞�；炷�土板早期一些病害處理方法不當不及時(shí)，如混凝土板斷裂、板角斷裂、錯臺等病害處理不及時(shí)，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(chǎn)生。
　　
　　二、水泥路面病害的措施
　　
　　水泥路面病害的預防，必須增強對水泥混凝土路面技術(shù)性能的認識，加強設計、施工、養護三個(gè)方面工作，從源頭抓好。
　�。ㄒ唬┰O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(dòng)能。在實(shí)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(shí)際觀(guān)測的較少。因此在水泥混凝土路面設計中，應該由靜力學(xué)向動(dòng)力學(xué)發(fā)展。在充分考慮沖擊動(dòng)荷載對路面的作用后，適當提高技術(shù)標準和設計厚度，以適應我國公路不斷增長(cháng)的交通量的需要；在軟基路段，橋頭下挖路段和填挖路段交換頻繁的路基上必須深挖進(jìn)行補強設計并增加相應的預算；其次，水泥混凝土路面基層要達到支撐穩固的要求，必須解決基層耐沖刷和彎沉均勻性問(wèn)題，即要選用適合本地區氣候特點(diǎn)和交通量要求的基層材料類(lèi)型，合理地設計性能優(yōu)良且適宜攤鋪的集料級配；在對高填方軟基和臺背填土進(jìn)行認真處置的基礎上，如果可預見(jiàn)沉降變形過(guò)大，可采用薄層瀝青混凝土或砌塊的過(guò)度路面形式；待沉降穩定后，再施工永久混凝土路面板；在路基基層下，地下水位高和多雨地區，應考慮設計一定厚度的滲透排水砂礫墊層。嚴寒地區應綜合考慮設計排水和防凍墊層。同時(shí)，保證接縫質(zhì)量是防止水泥混凝土路面破壞的關(guān)鍵，根據當地自然條件脹縫盡量做長(cháng)，因此在接縫設計中應選用合理的接縫型式和優(yōu)良的填縫材料。
　�。ǘ�）施工方面
　　合理地選擇原材料，嚴格控制材料質(zhì)量是實(shí)現優(yōu)質(zhì)水泥混凝土路面設計和使用要求的前提，科學(xué)，準確地進(jìn)行混凝土配合比設計，生產(chǎn)穩定、均勻的混凝土是保證水泥混凝土路面質(zhì)量的關(guān)鍵；推廣使用施工方式是解決好水泥混凝土路面面板質(zhì)量的有利措施，傳力桿、拉桿的規格、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(xiàn)平行。嵌縫處的混凝土因嵌縫板和傳力桿的影響一般很難一次澆注成型，不易振搗密實(shí)，致使接縫處的混凝土強度偏低，為此應加強接縫和板角處的振搗；板塊成型后，根據當地氣溫條件及時(shí)切割和嚴格養生，避免因切割不及時(shí)出現整體斷裂或養生不及時(shí)水泥混凝土在水化作用下出現空隙，造成強度不足；應盡量斷交施工，如有困難非斷交施工，現場(chǎng)便道一定要平整，避免有大的坑槽和石塊，以免造成混凝土板在初凝期因行車(chē)振動(dòng)造成板體斷裂；當路線(xiàn)縱坡超2%時(shí)應及時(shí)調整攤鋪，一定要順著(zhù)上坡方向進(jìn)行攤鋪。以免因塌落度問(wèn)題造成板體細小的橫縫和板體斷裂，拆除模板一定要注意避免碰掉板角以免造成對稱(chēng)的啃邊。

   [2]    

　　基層施工時(shí)，應將基層集中進(jìn)行廠(chǎng)拌，并采用攤鋪機進(jìn)行攤鋪，待基層整平壓實(shí)后，嚴格進(jìn)行養生，防止基層出現干縮或溫縮裂縫；為減少路基土的壓實(shí)變形，增加路基強度和穩定性，必須認真進(jìn)行壓實(shí)，特別是要加強路堤邊部碾壓，使路堤橫向的密度盡可能均勻；也不要將兩種材料性質(zhì)差異甚大的路堤相接，而需要設置一個(gè)不太長(cháng)的過(guò)渡段，在橋頭或其他構造物與一般路堤相接處，應進(jìn)行加載，甚至超載預壓加快地基沉降，在可能的條件下，采用透水性砂礫填筑臺背后的路堤，減少開(kāi)放后的填土沉降。
　�。ㄈ�）養護方面
　　水泥混凝土路面的局部損壞，如不及時(shí)、有效地加以修復，往往會(huì )引起損壞迅速發(fā)展，其中最經(jīng)常也是最不能忽視的工作就是隨時(shí)清掃和接縫的養護，對混凝土路面必須經(jīng)常清掃，不讓路面上有碎石及其他硬物，免受車(chē)輪反復碾壓而破壞路表面造成麻面的產(chǎn)生，為防止接縫的失效必須及時(shí)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(jìn)入接縫內，從而導致路面的破壞，對路面裂縫及早期病害，應及時(shí)進(jìn)行修復處理，防止形成進(jìn)一步的破壞，還必須重視路面排水系統的養護，加大資金投入配套完善修建邊溝等排水系統，經(jīng)常疏通路面排水設施，防止水通過(guò)接縫或裂縫對路面造成破壞。

　　公路的養護、管理部門(mén)，除了日常的養護工作外，應定時(shí)組織進(jìn)行路況，及時(shí)制定養護工作計劃，確定養護內容，規范養護工作，提高養護隊伍素質(zhì)和化的水平，確保公路養護的質(zhì)量，此外，還應加強路政的管理，嚴格控制超載車(chē)輛的行駛。
　　
　　三、水泥路面病害的處治方法
　　
　�。ㄒ唬�瀝青類(lèi)材料維修
　　在養護中，對于輕微裂縫、板角斷裂、輕微沉陷、錯臺、孔洞及接縫損壞等病害，數量不大時(shí)一般采用瀝青類(lèi)型材料進(jìn)行處理。（1）填縫灌縫。灌縫材料主要采用新鄉生產(chǎn)專(zhuān)用填縫料，清縫、灌縫宜使用專(zhuān)用機具，經(jīng)多年使用質(zhì)量較好。自制填縫料配合比:（60號瀝青96%+重柴油4%）60%～65%、石棉屑5%～10%、石粉10%～15%、橡膠粉15%～20%，效果良好。（2）過(guò)度性處理采用瀝青碎石罩面的辦法。采用瀝青碎石主要優(yōu)點(diǎn)是維修方便、快捷，影響交通小，施工成型后立即可通車(chē)，造價(jià)省。但路容路貌不美觀(guān)，使用周期短，只能作為一種臨時(shí)性措施，無(wú)法根本解決問(wèn)題。
　�。ǘ�）整塊混凝土板翻修
　　適用于嚴重破板、沉陷、板角斷裂等。施工要求及操作方法:鑿除破碎板塊并清理干凈，檢查基層是否具有足夠的強度和穩定性，如果出現基層軟彈、松散、不板結現象，則要求全部挖除直至穩定層，然后采用C15貧混凝土補強調平，其他施工工序按水泥路面施工規范要求進(jìn)行鋪筑�；炷�土配合比及所選用的材料，根據路面通車(chē)時(shí)間的要求選用快速修補材料。這幾年常用的有兩種，一種是JK-24早強劑推薦摻量為水泥用量的16%（外摻），每立方米混凝土配合比:水泥400kg、JK-24修補劑64kg、水150kg、砂629kg、碎石1220kg。另一種是YF-3型混凝土道路增強劑推薦最佳摻量為水泥用量的5%（外摻）。施工方法與普通混凝土相同，外加劑用JK-24早強劑24h內用薄膜或土工布養生，一般36h即開(kāi)放通車(chē)；外摻劑用YF-3增強劑的混凝土，在土工布或薄膜養生4～5天后開(kāi)放交通，兩種外加劑實(shí)踐效果良好。從上YF-3增強劑造價(jià)比JK-24早強劑便宜，見(jiàn)表1：

    [3]   

　　

　　四、結語(yǔ)
　　
　　水泥混凝土路面養護工作必須貫徹“為主、防治結合”的方針。因為水泥混凝土路面一次性大，出現病害不好修復，所以對設計、施工、養護每一個(gè)環(huán)節都要認真負責。根據路面實(shí)際情況和具體條件，以及水文、、氣候、和公路等級等情況，采取預防性、經(jīng)常性的保養和相應修補，對于較大范圍路面修理，應安排大、中修或專(zhuān)項工程，使路面處于良好的技術(shù)狀況。
　　
　　參考文獻
　　[1]公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規范（JTGF30-2003）[S].
　　[2]公路水泥混凝土路面養護技術(shù)規范（JTJ073.1-2001）[S].
　　[3]公路水泥混凝土路面設計規范（JTGD40-2002）[S].

     [4] 

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