【摘要】通過對(duì)水泥混凝土路面常見病害的分析，總結(jié)了水泥混凝土路面常見病害的產(chǎn)生原因，提出了相應(yīng)處理及預(yù)防措施。

【關(guān)鍵詞】水泥混凝土路面；病害；處理措施；預(yù)防措施

1.引言

對(duì)于水泥混凝土路面，因其長(zhǎng)期暴露在日曬、雨淋、凍融、溫度等反復(fù)作用的自然條件下；長(zhǎng)期受交通荷載的反復(fù)作用下；局部施工工藝控制和關(guān)鍵工序的把握不當(dāng)，未達(dá)到設(shè)計(jì)要求；在本身設(shè)計(jì)方面，對(duì)汽車交通量和軸載增長(zhǎng)預(yù)測(cè)欠準(zhǔn)確，對(duì)個(gè)別超重車引起的損壞作用未予重視；未及時(shí)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作，使得大氣降水滲透入板下等因素的影響下，道路在開放交通后若干年內(nèi)，路面病害將會(huì)相繼出現(xiàn)。

2.路面病害現(xiàn)象及形成病害原因的分析

水泥混凝土路面損壞可分為：接縫類、斷裂類、變形類和表層類四種類型。接縫類主要指裂縫的填縫料損壞、接縫剝落等；斷裂類主要指縱、橫、斜向裂縫和交叉裂縫、斷裂板等；變形類主要指唧泥、錯(cuò)臺(tái)等；表層類主要指坑洞、露骨、網(wǎng)裂和起皮、粗集料凍融裂紋、修補(bǔ)損壞等。

2.1接縫類。

2.1.1水泥混凝土路面脹縫處剝落及碎裂?，F(xiàn)象：碎裂深度最大處達(dá)到板厚的50%，表面縱向延伸寬度可達(dá)3cm～40cm。原因：

（1）脹縫填縫材料不合格或未填滿，導(dǎo)致泥砂、碎石等雜物堵塞脹縫，阻礙了水泥混凝土板塊熱膨脹，從而引起應(yīng)力過于集中使水泥混凝土板端脹裂。

（2）傳力桿設(shè)置不當(dāng)或其伸縮端被阻死，從而導(dǎo)致其不能自由伸縮；或施工工藝的控制不力，使脹縫未完全斷隔，板塊熱膨脹時(shí)不能自由伸張，致使溫度應(yīng)力導(dǎo)致板塊邊緣脹裂。

2.1.2水泥混凝土路面施工縫處剝落及碎裂?，F(xiàn)象：碎裂深度不足板厚50%，寬度為2cm～20cm。原因：

（1）后施工水泥混凝土路面板塊邊緣底面雜物等未清理干凈，導(dǎo)致該處形成臨空面，或傳力桿鋼筋布置間距偏大或者鋼筋偏小，使得板邊在車輪荷載反復(fù)作用下被擠壓碎裂。

（2）先施工水泥混凝土路面板塊邊緣在養(yǎng)護(hù)齡期不足時(shí)為了趕工期，在澆筑相鄰板塊時(shí)，沒有做好成品保護(hù)，三輥機(jī)直接在其上滾動(dòng)行走操作，導(dǎo)致先施工水泥混凝土路面板邊緣混凝土內(nèi)部未達(dá)強(qiáng)度就遭破壞，在車輪荷載作用下很快反映到表面上來產(chǎn)生局部混凝土剝落、碎裂。

2.1.3水泥混凝土路面鋸縫處（假縫）剝落及碎裂?，F(xiàn)象：表面沿縫邊2cm～10cm小范圍碎裂或沿縫邊0cm～30cm范圍裂縫（裂縫最大深度處達(dá)至全板厚貫通）。原因：

（1）水泥混凝土路面鋸縫時(shí)間過早使板邊受到損傷，行車后破壞、碎裂。

（2）鋸縫時(shí)間過遲或鋸縫深度寬度不足，導(dǎo)致混凝土收縮應(yīng)力拉裂混凝土路面。

2.2斷裂類。

2.2.1橫向裂縫?，F(xiàn)象：垂直于行車方向的有規(guī)則的貫穿混凝土板全厚度的裂縫即橫向裂縫。原因：造成橫向裂縫的原因很多，大致分為：干縮裂縫、冷縮裂縫和切縫不及時(shí)引起的裂縫等。

（1）水泥混凝土的自由收縮不會(huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。而處于限制狀態(tài)下的混凝土結(jié)構(gòu)，由于其本身的抗拉彈性應(yīng)變以及徐變應(yīng)變兩者與混凝土硬化干燥過程中的自由收縮不相適應(yīng)時(shí)，混凝土就會(huì)發(fā)生裂縫。有資料表明，水泥混凝土20年收縮量的14%～34%發(fā)生在14天齡期內(nèi)，40%～80%發(fā)生在3個(gè)月齡期內(nèi)，所以干縮裂縫引發(fā)的路面橫向裂縫往往是在混凝土水化硬化早期。

（2）水泥混凝土同樣具有熱脹冷縮性能。冷縮屬于拉縮變形，容易引起開裂。當(dāng)外部混凝土所受拉應(yīng)力一旦超過混凝土當(dāng)時(shí)的極限強(qiáng)度時(shí)，板塊就會(huì)產(chǎn)生橫向裂縫，這種裂縫大多貫穿整個(gè)路面。

（3）混凝土抗拉強(qiáng)度一般僅為抗壓強(qiáng)度的1/8～1/7，約4.3～5.0MPA。有資料表明，溫度下降30℃時(shí)應(yīng)力將超過抗拉強(qiáng)度，必然產(chǎn)生橫向裂縫。所以，切縫不及時(shí)將會(huì)導(dǎo)致水泥混凝土路面橫向裂縫的產(chǎn)生。

2.2.2縱向裂縫?，F(xiàn)象：平行于道路行車方向產(chǎn)生的貫穿混凝土板全厚度的裂縫即縱向裂縫。原因：是由于地基的不均勻沉降或路基未達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度或基層穩(wěn)定性不夠造成的。填料的質(zhì)量、濕度、膨脹性、凍脹、壓實(shí)度等性能未達(dá)到要求，可能導(dǎo)致路基支承不均勻，產(chǎn)生垂直沉降及側(cè)向滑移。最終導(dǎo)致因路基沉陷受板塊自重和行車壓力作用而產(chǎn)生縱向裂縫。

2.2.3交叉裂縫?，F(xiàn)象：水泥混凝土路面板上出現(xiàn)兩條或兩條以上相互交錯(cuò)的裂縫。原因：

（1）在長(zhǎng)期車輛荷載以及溫度變化的作用下，由于水泥混凝土強(qiáng)度不足導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

（2）因?yàn)槁坊突鶎拥乃€(wěn)定性較差，受水侵入發(fā)生不均勻沉降，最終受到荷載等作用導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

（3）混合料中水泥的水化反應(yīng)及堿骨料反應(yīng)均可以導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

2.2.4板角斷裂?，F(xiàn)象：與水泥混凝土路面板板角兩邊接縫相連的并貫穿板全厚的裂縫。原因：板角是混凝土路面板的最薄弱部位，往往因?yàn)閭?cè)模壁效應(yīng)，導(dǎo)致板角不密實(shí)，強(qiáng)度不足而埋下隱患。由于水泥混凝土面板間設(shè)置接縫減弱了板邊的承載能力，使板角在長(zhǎng)期的荷載等作用下出現(xiàn)斷裂。其次在溫度變化的作用下，也會(huì)導(dǎo)致板角產(chǎn)生溫度疲勞應(yīng)力，更易因荷載作用產(chǎn)生斷裂。

2.3變形類。

2.3.1唧泥?，F(xiàn)象：當(dāng)汽車行經(jīng)水泥混凝土路面接縫時(shí)，由縫內(nèi)噴濺出泥漿的現(xiàn)象。往往在距離接縫1.5～1.8m以內(nèi)產(chǎn)生橫向裂縫。原因：在車輛的重復(fù)頻繁作用下，面板底下的細(xì)?；鶎踊蚧A(chǔ)材料由于塑性變形累積而同面層板脫空，地面水沿接縫或裂縫滲入板下積聚在脫空的空隙內(nèi)；在輪載作用下，板向下移動(dòng)抽吸相鄰板間的水及細(xì)小顆?；旌蠂姙R出來，使面板邊緣失去支承，在板這、板角以及橫縫處產(chǎn)生大量的空隙，導(dǎo)致面板開裂。

2.3.2錯(cuò)臺(tái)。現(xiàn)象：路面橫向接縫兩側(cè)路面板出現(xiàn)的豎向相對(duì)位移。原因：當(dāng)脹縫下部嵌縫板與上部縫隙未能對(duì)齊，或脹縫兩側(cè)混凝土壁面不垂直，使縫旁兩板在伸脹擠壓過程中，抽吸的材料在接縫或裂縫附近的前方板下堆積起來時(shí)就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)。當(dāng)?shù)孛嫠ㄟ^接縫滲入基礎(chǔ)使其軟化，或者接縫傳荷能力不足，或傳力效果降低時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)臺(tái)的產(chǎn)生。同樣由于交通量或基礎(chǔ)承載力在橫向各幅板上分布不均勻，導(dǎo)致其沉陷不一致時(shí)，縱縫也會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象。

3.路面病害處理措施

3.1接縫類病害處理。

（1）對(duì)碎裂或裂縫比較嚴(yán)重的脹縫，要在比破損范圍大10cm～30cm區(qū)間內(nèi)全板塊斷面長(zhǎng)度和表面縱向延伸寬度等寬度范圍進(jìn)行全深度鑿除，重新校正傳力桿位置，必要時(shí)增設(shè)鋼筋網(wǎng)重新設(shè)置脹縫。視交通開放要求，可考慮采用早強(qiáng)混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。

（2）對(duì)縮縫剝落、破損嚴(yán)重處，應(yīng)進(jìn)行不小于5cm寬度的一定深度的清鑿，并清理干凈（清鑿深度視裂縫深度而定，一般為板厚的1/3至全板厚度），然后用摻加聚合物的混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。較常用的是采有水溶性環(huán)氧樹脂摻入混合料中，其摻加量一般為水泥用量的1%～2%，它能有效地降低水灰比，提高抗凍性和耐久性，對(duì)粘結(jié)性能、抗沖擊、抗疲勞性能都有明顯的改善效果。

（3）對(duì)縮縫剝落不嚴(yán)重的情況，可以先繼續(xù)使用并加強(qiáng)平時(shí)的檢查和維護(hù)，減緩其發(fā)展，使用一段時(shí)期后剝落破損嚴(yán)重到一定程度時(shí)再按以上方法治理即可。

3.2斷裂類病害處理。

（1）對(duì)于寬度較?。s小于0.5mm），且為非擴(kuò)性的表面裂縫處理，可采用壓注灌漿法修補(bǔ)。首先清除縫隙，并在裂縫處每隔30cm安置一個(gè)注嘴，其余的縫口用膠帶貼牢，并在灌注嘴及膠帶上加封松香石蠟（1：2，溶化），最后用壓力漿器將灌漿材料壓入縫內(nèi)。

（2）對(duì)于局部性裂縫且縫口較寬者，可采了擴(kuò)縫灌漿法修補(bǔ)。首先對(duì)裂縫進(jìn)行擴(kuò)寬，擴(kuò)寬溝槽的深度根據(jù)裂縫深度確定，最大深度不得超過2/3板厚。寬度約為1.5cm。然后清潔縫隙，并填入0.5cm粒徑的清潔小石屑（允許含泥量不大于1%）。最后灌縫材料灌入裂縫，養(yǎng)護(hù)后即可通知車使用。

（3）直接灌漿法適用于非擴(kuò)展性裂縫。首先清除裂縫塵土并保持無水、干燥；然后在縫內(nèi)及路面鋪一層厚度約0.3±0.1mm聚氨酯底膠層，底膠采用涂刷方法鋪設(shè)，底膠用量為0.15Kg/m2。最后使用灌漿材料灌入賬縫內(nèi)，固化后即可通車使用。

（4）當(dāng)水泥混凝土路面出現(xiàn)貫穿全厚的開裂狀裂縫時(shí)，最好采用條帶罩面法進(jìn)行修補(bǔ)。其施工工序較為繁瑣。首先沿裂縫兩側(cè)約20cm平行切出7～10cm深的兩條縫，將縫間的混凝土料鑿除，沿裂縫兩側(cè)10cm鉆鈀釘孔，每隔50cm鉆一對(duì)。鈀釘長(zhǎng)約2cm，用<16螺紋鋼筋制成，彎鉤約長(zhǎng)7cm。然后將孔槽內(nèi)填滿快硬砂漿，安裝鈀釘。為增強(qiáng)新舊混凝土料的粘結(jié)力，必須使縫內(nèi)壁呈現(xiàn)毛邊，人工清除表面裸石。刷在修補(bǔ)面上的砂漿配合比一定要與混凝土的相同，隨后澆筑快硬混凝土，噴灑養(yǎng)生劑養(yǎng)生。最后用切縫機(jī)加深縮縫，并灌填縫料，養(yǎng)護(hù)后即可使用。

（5）板角處理。水泥混凝土板板角斷裂面積較小，修補(bǔ)很難達(dá)到預(yù)期效果，大多修補(bǔ)后出現(xiàn)“干縮”現(xiàn)象。經(jīng)翻閱資料并結(jié)合實(shí)際提出如下處理方案。首先按斷裂面的大小確定切割范圍，并盡可能保留原有鋼筋，鑿除破損部分后予以處理干凈。然后采用C15混凝土，對(duì)基層進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，并在新老混凝土之間加設(shè)傳力桿，在原有路面板接縫面涂刷瀝青料，澆筑快硬混凝土并用養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)，達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度時(shí)，即可開放交通。

（6）整塊修復(fù)處理。如裂縫分布遍及整塊水泥混凝土板時(shí)，可將該板塊擊破翻除，必要時(shí)還要重做基層，另澆筑新混凝土板。

3.3變形類病害處理。唧泥、錯(cuò)臺(tái)處理：通過向水泥混凝土板板下空隙灌注水泥砂漿以恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)的支承和整體性，來預(yù)防唧泥和錯(cuò)臺(tái)等病害的發(fā)生。可用標(biāo)準(zhǔn)軸載試驗(yàn)或者雨后觀察縫隙處唧泥狀態(tài)以判斷脫空板的大約位置，兩種方法并用可以更好地確定方位。然后，按距板邊的距離不小于50cm布孔。原則上使壓漿孔在板面上分布均勻，單位孔所承擔(dān)的壓漿面積合理；鉆孔的孔距約為7cm，孔深須達(dá)到基層底部，不應(yīng)深入土基，最后進(jìn)行清孔，用砂漿乳液灌漿。壓漿壓力達(dá)到1.5MPA時(shí)，膨脹卡頭有清水析出即可停止壓漿；若未達(dá)到1.5MPA，而冒氣孔、接（裂）縫有漿液冒出、沉陷或錯(cuò)臺(tái)板塊隆起也應(yīng)停止壓漿。養(yǎng)護(hù)期間不應(yīng)通車。

4.路面病害預(yù)防措施

4.1對(duì)施工工藝及關(guān)鍵工序的控制。

（1）施工時(shí)要確保脹縫位置準(zhǔn)確，端頭橫順豎直；傳力桿伸縮自如；縫內(nèi)水泥砂漿、碎石等雜物必須徹底清除干凈；接縫板和填縫材料符合設(shè)計(jì)要求；填縫時(shí)夏季填平水泥混凝土路面板面，冬季比板面略低約2mm～5mm。

（2）在水泥混凝土路面澆筑后，應(yīng)適時(shí)對(duì)路面進(jìn)行鋸縫。鋸縫的規(guī)格以寬深=4mm、60mm為宜；合適的時(shí)間視氣候條件而定：炎熱而多風(fēng)的天氣或者早晚氣溫有突變時(shí)，混凝土板會(huì)產(chǎn)生較大的溫度或濕度差，使內(nèi)應(yīng)力過大而出現(xiàn)裂縫，鋸縫應(yīng)在表面修整后約4h開始；如遇天氣較冷，并且一天內(nèi)氣溫變化不大時(shí)，割縫可以在表面修整后約12h進(jìn)行。鋸縫宜早不宜遲，盡早鋸縫以割時(shí)槽口邊緣不產(chǎn)生剝落為準(zhǔn)。過遲則會(huì)使混凝土路面出現(xiàn)收縮裂縫，且因混凝土過硬而使得鋸片磨損過大且費(fèi)工費(fèi)時(shí)。

（3）在水泥混凝土路面施工時(shí)加強(qiáng)對(duì)人工、材料、機(jī)具、方法、施工環(huán)境等五方面的事前控制，保證水泥混凝土路面達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和厚度。

4.2采取同條件養(yǎng)護(hù)水泥混凝土試件的方法檢測(cè)水泥混凝土路面強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以上時(shí)才允許開放交通。為使水泥混凝土路面提早開放交通，可通過驗(yàn)在水泥混凝土中摻加適量的早強(qiáng)劑，摻加早強(qiáng)劑的混凝土能使路面在鋪筑3d～5d后即可達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%，從而達(dá)到提早開放交通的目的。

4.3重視接縫經(jīng)常性的清理、修補(bǔ)及養(yǎng)護(hù)，確保接縫完好。以上僅對(duì)水泥混凝土路面的接縫類、變形類、斷裂類三種破壞類型的部分主要病害現(xiàn)象作以了分析，但水泥混凝土的破壞形式還有很多，諸如表層類的大面積麻面、露骨、等病害，常采用瀝青混凝土罩面處理，罩面前要對(duì)破碎板及整個(gè)路面進(jìn)行修補(bǔ)和壓漿處理，處理厚度應(yīng)大于2.5cm，等等。在此就不再贅述。