李志勇

摘要：高速混泥土路面容易產(chǎn)生各種病害，如不及時(shí)處理將會(huì)影響道路的使用性能。文章介紹了高速公路混泥土路面的常見病害，簡要分析了病害產(chǎn)生的原因，并結(jié)合工程實(shí)踐總結(jié)了相應(yīng)的預(yù)防措施和維修對(duì)策。

關(guān)鍵詞：高速公路；混泥土路面；公路病害；路面裂縫

中圖分類號(hào)：U416文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374(2009)13-0171-02

近年來，為適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，高速公路在我國發(fā)展迅速?；炷嗤谅访嬉?yàn)榫哂叙B(yǎng)護(hù)時(shí)間短、行車舒適、適應(yīng)性強(qiáng)、養(yǎng)護(hù)維修方便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。但是高速混泥土路面因?yàn)榉N種原因容易產(chǎn)生各種病害，如不及時(shí)處理將會(huì)影響道路的使用性能。本文將分別介紹這混泥土路面病害成因并總結(jié)相應(yīng)的預(yù)防和維修措施。

一、混泥土路面現(xiàn)狀分析

(一)沉陷性裂縫的產(chǎn)生原因

新建城市的路基有很多工段建設(shè)在松土之上，受施工條件、環(huán)境、成本、時(shí)間的限制，路基建好后，沒有經(jīng)過自然沉降(即使自然沉降，時(shí)間也往往不夠)，也沒有大量經(jīng)過載重車輛的反復(fù)碾壓，全靠壓路機(jī)短期碾壓，路基嚴(yán)重不實(shí)。設(shè)計(jì)路面時(shí)，由于沒有現(xiàn)在的技術(shù)水平，再加上沿線工廠、企業(yè)的增加，很多的設(shè)施也不能考慮到位，造成城市道路不可避免的與各種市政管線交錯(cuò)，其他單位開溝開槽，市政缺乏監(jiān)督，致使管線埋設(shè)淺，回填不密實(shí)。

(二)收縮性裂縫的產(chǎn)生原因

這種裂縫是由于基體變形所引起的，主要是塑性、干燥和離析收縮。

1塑性收縮。塑性收縮是指混凝土在完全凝結(jié)之前。表面失水太快而產(chǎn)生的收縮。究其原因是混凝土在終凝前幾乎沒有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小，或者混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度很小時(shí)，受較強(qiáng)空氣對(duì)流和溫差影響，混凝土表面失水過快，內(nèi)部毛細(xì)管產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生裂縫。

2干燥收縮。干縮裂縫是由于混凝土養(yǎng)護(hù)不良，表面水分蒸發(fā)過快，而內(nèi)部溫度變化較小，表面干縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，產(chǎn)生較大拉壓力而造成。常見的是表面性的平行線狀或網(wǎng)狀淺細(xì)裂縫，寬度在0.05～0.2mm之間。

3離析收縮。水泥混凝土筑路，必須經(jīng)過拌和，產(chǎn)生的堿性離子和某些活性骨料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，吸收周圍環(huán)境中的水分而體積急劇增大，振搗時(shí)，骨料開始下沉，從而粗細(xì)骨料分離，產(chǎn)生離析現(xiàn)象，致使水泥混凝土結(jié)構(gòu)酥松，板塊膨脹開裂。

(三)溫度裂縫的產(chǎn)生原因

水泥混凝土在自然硬化期間，會(huì)釋放出大量水化熱，致使內(nèi)部溫度不斷上升，由于熱脹冷縮在混凝土的表面引起拉應(yīng)力。硬化結(jié)束后，處于降溫過程，由于受到基礎(chǔ)或終凝混凝土的結(jié)構(gòu)約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。這兩種拉應(yīng)力造成正反交錯(cuò)，致使結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí)，立即產(chǎn)生溫度裂縫。

二、混泥土路面早期病害維修設(shè)計(jì)

(一)混泥土路面早期病害維修設(shè)計(jì)及新型養(yǎng)護(hù)材料的使用

對(duì)于縫寬小于5mm的細(xì)縫，灌注稀釋瀝青，或新型灌注材料(密封膠)以能灌入縫中3cm以上為宜。對(duì)于無法判斷是否結(jié)構(gòu)性破壞的較寬縫，現(xiàn)場(chǎng)作詳細(xì)調(diào)查時(shí)進(jìn)行表面現(xiàn)象比較，并選擇有代表性的裂縫，在裂縫處進(jìn)行破壞及檢查。如確定為無結(jié)構(gòu)性破壞的寬縫且未啃邊，則用強(qiáng)力鼓風(fēng)機(jī)吹出縫中雜務(wù)，輔助人工清理，用稀釋瀝青或新型灌注材料灌縫，使能灌入縫中5cm以上?？p再寬則將裂縫處切除約10cm，用新拌和的上面層瀝青混合料填充、人工搗壓密實(shí)。如縫寬處已啃邊但未擴(kuò)展，則將裂縫兩側(cè)切除4cm厚的上面層，寬度50cm，底層涂刷乳化瀝青作為粘層油，立面四壁粘貼——高分子雙面粘，以保證新好瀝青結(jié)合料的粘結(jié)，起到防水的作用，最后重新鋪筑上面層瀝青混合料。如判斷為結(jié)構(gòu)性破壞，像網(wǎng)裂、沉陷等，則將上面層鏟除，寬度為1.8m左右，將裂縫處切除約10cm，用乳化瀝青和高分子雙面粘涂刷底面及粘結(jié)側(cè)壁，鋪設(shè)一種國外新型的防水防裂材料——高分子抗裂貼。高分子抗裂貼可以有效地減緩或防止新加鋪層反射裂縫的出現(xiàn)，在降低道路養(yǎng)護(hù)成本的前提下保護(hù)原有路面結(jié)構(gòu)、延長道路的使用壽命。在此基礎(chǔ)上再鋪筑上面層瀝青混合料，用人工搗壓密實(shí)。如中、下面層已損壞則將中、下面層也鏟除，并用新拌和的瀝青混凝土補(bǔ)齊；如水泥穩(wěn)定碎石損壞，則將水泥穩(wěn)定碎石切除至結(jié)構(gòu)完好堅(jiān)硬處并涂混凝土粘合劑用30號(hào)膨脹混凝土填補(bǔ)，并用新拌和的瀝青混凝土將中、下面層補(bǔ)齊。

(二)混泥土路面早期病害維修施工及其注意事項(xiàng)

在進(jìn)行混泥土路面早期維修施工時(shí)，由于修補(bǔ)舊路面噴涂乳化瀝青粘層油、鋪玻纖維網(wǎng)，最后鋪筑新的混泥土路面，需要較長的時(shí)間，因此，在施工方面，應(yīng)做好相應(yīng)的組織工作。

1施工段落的劃分及交通組織。施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)必須按國際GB5768-1999或交通部《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTJ-96)的規(guī)定設(shè)置施工警告標(biāo)志、限速標(biāo)志、導(dǎo)向標(biāo)志和采取必要的安全防護(hù)措施。

2施工單位落實(shí)及人員、機(jī)械組織。通過正規(guī)的招標(biāo)程序選擇有資質(zhì)的施工單位。施工單位應(yīng)組織足夠的人力、機(jī)具及各種元材料，每一段落應(yīng)盡可能的縮短施工時(shí)間。建設(shè)單位應(yīng)．組織好路政人員，搞好施工現(xiàn)場(chǎng)交通組織和交通疏導(dǎo)，并委派有資質(zhì)的監(jiān)理單位實(shí)施監(jiān)理。

3銑刨出的廢料，應(yīng)在公路用地范圍之外選擇合適場(chǎng)地堆放。

4合理安排時(shí)間，盡量安排春、秋季節(jié)，避開雨季和交通量的的黃金季節(jié)。

三、路面維護(hù)工作的基本要求

采用石灰和煤灰，設(shè)置灰土隔水墻，盡量減少雨水、污水沖蝕路面和路基。清除路基所有松填土、植被土，實(shí)行基礎(chǔ)砂礫石回填，保證回填深度不低于1.2m。對(duì)于沉陷路面實(shí)施砂礫石回填，分層碾壓并達(dá)到厚度超過30cm。

嚴(yán)格控制水泥混凝土配合比，掌握水灰比、砂率、骨料含泥量合理化操作，采用塌落度適當(dāng)?shù)幕炷?，?yán)格掌握混凝土的振搗時(shí)間。

嚴(yán)格控制施工過程，在基礎(chǔ)頂面鋪裝高強(qiáng)、高密穩(wěn)定層，確保板底形成水泥砂漿保護(hù)層?？刂扑冶燃按止橇狭?≥4cm)。

四、路面改造方案

(一)路面改造工藝分析

在加鋪改造前，必須處治原來水泥混泥土路面的病害，有效地處理板底脫空和接縫實(shí)效，重視瀝青混泥土性能及材料選擇。在高溫穩(wěn)定度滿足要求的前提下，應(yīng)采用針入度大、松弛性能好的優(yōu)質(zhì)瀝青，或采用改良性瀝青或摻纖維改性提高性能，也可采用SMA面層；瀝青混泥土的加鋪厚度以8～15cm為宜，不僅防止裂縫效果比較好，也避免瀝青層過厚，在高溫季節(jié)出現(xiàn)擁包、車轍等問題；設(shè)置應(yīng)力吸收層、纖維格柵、土工布、升級(jí)配瀝青混泥土等夾層，有效降低應(yīng)力集中現(xiàn)象，從而抑制或延緩反射裂縫的產(chǎn)生或發(fā)展。

(二)主次干道加鋪設(shè)計(jì)方案

對(duì)于主干道及其重要路面，采用3層式瀝青加鋪，厚度為13～16cm，上面層采用改性瀝青，根據(jù)需要還添加聚合物纖維改性。對(duì)于次干道或一般道路，采用2層式瀝青加鋪，厚度為9～12cm。非機(jī)動(dòng)車道采用2層式瀝青加鋪，厚度為7～9cm。后期由于交管部門經(jīng)常將非機(jī)動(dòng)車道改作停車位或公交車通行區(qū)域，故后期仍按機(jī)動(dòng)車道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。下面層采用粗粒式AC-25型，表面層采用較細(xì)的AC—13或AC-16型。

五、結(jié)論

總之，水泥混凝土路面早期病害的產(chǎn)生有多方面的因素，無論設(shè)計(jì)方面還是施工方面都存在一些不足。鑒于目前水泥混凝土路面病害早期化的特點(diǎn)，在優(yōu)化設(shè)計(jì)的同時(shí)，更為重要的是應(yīng)該加強(qiáng)施工管理、提高現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量，規(guī)范施工，盡量在提高瀝青路面使用性能的同時(shí)，延長使用壽命，提高投資效益。