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淺談水泥混凝土路面常見病害及防治措施
摘 要：水泥混凝土路面是一種剛度大、擴(kuò)散荷載強(qiáng)、穩(wěn)定性好的路面結(jié)構(gòu)，其路面的適用性非常強(qiáng)，加之具有材料的來源廣泛以及便于施工等優(yōu)點(diǎn)使水泥混凝土路面能夠較好的滿足現(xiàn)代化交通需要，本文根據(jù)路面病害產(chǎn)生的原因和部位深入研究了不同病害形成的機(jī)理，提出了通過設(shè)計(jì)和施工的優(yōu)化與控制來預(yù)防病害發(fā)生的方案與方法。關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面；常見病害；防治措施
1 水泥混凝土路面的優(yōu)點(diǎn)
近年來我國(guó)高等級(jí)公路工程得到迅速發(fā)展，作為其技術(shù)關(guān)鍵之一的路面工程也得到明顯發(fā)展，其中包含水泥混凝土路面的廣泛推廣使用。水泥混凝土路面具有較高的抗壓強(qiáng)度及抗磨耗能力；水泥混凝土路面的水、熱穩(wěn)性均較好，特別是其強(qiáng)度隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸提高，不存在瀝青路面的“老化”現(xiàn)象；正是由于水泥混凝土路面的強(qiáng)度高和穩(wěn)定性好，故其服務(wù)年限長(zhǎng)，可使用20~40年，且可通行包括履帶式車輛在內(nèi)的各種運(yùn)輸工具；與瀝青混凝土路面相比，設(shè)計(jì)和施工合理的水泥混凝土路面的養(yǎng)護(hù)工作和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用比較少；混凝土路面色澤鮮明，能見度好，對(duì)夜間行車較為有利。
2 水泥混凝土路面的病害分類及其成因分析
隨著水泥混凝土路面的廣泛推廣應(yīng)用，暴露出水泥混凝土路面在設(shè)計(jì)、施工及使用中的相關(guān)問題而引起的各種病害。這些病害處理不好，將會(huì)嚴(yán)重影響車速、行車安全、行車舒適性，增加油耗，加速車輛損壞。
2.1面板錯(cuò)臺(tái)、脫空、唧泥。形成這種病害的主要原因：（1）路基施工時(shí)壓實(shí)度不夠，經(jīng)反復(fù)行車和自然因素的作用，路基發(fā)生不均勻沉降；（2）水穩(wěn)定較差的土基或基層，經(jīng)地下水或地面水的侵害，使路基產(chǎn)生沉陷；（3）地基變軟下沉，置于斜面上的路堤在填筑時(shí)原地面處理不當(dāng)，新老路基產(chǎn)生不均勻沉陷；（4）路基施工時(shí)，對(duì)不同土質(zhì)填筑料沒有按規(guī)范要求進(jìn)行分層填筑，從而引起路基的不均勻沉降；（5）路面基層強(qiáng)度不均勻。
2.2路面板斷裂。路面斷板的成因可分三類：施工因素，混凝土混合料塌落度小，澆筑完成后養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，切縫時(shí)間晚；車輛重載，車輛荷載超過設(shè)計(jì)荷載；面板脫空，面板基礎(chǔ)不均勻沉降，使面板脫空，抗折能力大幅度降低。
2.3路面板表面病害（坑洞、露骨、網(wǎng)裂和起皮等）。病害的主要原因是材料品質(zhì)不符合要求，水泥混凝土配合比不當(dāng)，施工質(zhì)量差或集料中夾帶各種雜質(zhì)，養(yǎng)護(hù)不到位。其次，由于車輛硬金屬輪撞擊、摩擦，也會(huì)引起水泥混凝土面板的破損。
2.4接縫破壞。其原因是接縫板和縫內(nèi)填料損失，行車啃邊;縫中進(jìn)入硬物，熱脹時(shí)將板邊擠碎。
2.5面板強(qiáng)度不夠。引起的原因：水泥混凝土配合比控制不當(dāng)，常見于使用350型拌和機(jī)攪拌時(shí)人工送料，每拌料投送偏差較大；水或集料含有鹽分，與水泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使水泥混凝土強(qiáng)度降低或失效；初期養(yǎng)護(hù)不到位，沒有及時(shí)噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)周期不到開放交通。
3 水泥混凝土路面常見病害的治理
3.1裂縫修補(bǔ)。水泥混凝土路面裂縫型式多樣，處治時(shí)要根據(jù)具體情況采用相應(yīng)的技術(shù)措施。縫寬不足0.5mm的非擴(kuò)展性表面裂縫，采用壓注灌漿法；局部性裂縫，且縫口較寬時(shí)，采取擴(kuò)縫灌漿法；對(duì)貫穿全厚的裂縫，采用條帶罩面法。對(duì)裂縫寬度大于3mm的裂縫，用環(huán)氧樹脂與固化劑攪拌均勻后直接灌注。
3.2破碎板塊修補(bǔ)。對(duì)混凝土路面嚴(yán)重破碎板采取整板更換的方法：首先用破路機(jī)（重力式或液壓式），將斷板嚴(yán)重的板塊全部破碎，整塊板予以鑿除，若基層強(qiáng)度不足或滲水軟化以及有路基不均勻沉降時(shí)，在處置好基層和路基后，再重新澆筑新的混凝土板或采用混凝土預(yù)制板塊，最后用填縫料處理修補(bǔ)塊的縫隙。為了保證處理后的板邊整齊及不破壞相鄰板塊，可采用“全切法”，即沿?cái)M更換板塊周邊用鋸縫機(jī)將板全厚切斷。
對(duì)于斷裂輕微、裂縫有輕微剝落的，但并未貫通，可采用“淺切法”，即先劃線放樣，按劃線范圍將混凝土板面鋸，鑿除其中之混凝土使其成為長(zhǎng)方形凹槽，必要時(shí)也可在剩余底部板上打眼插入短鋼筋頭，以增加新舊混凝土的整體性；清洗干凈后澆筑摻入快凝劑的混凝土并養(yǎng)生，也可采用鋼纖維混凝土。 對(duì)于輕微斷裂、裂縫較寬且有輕微剝落的斷板，可采用“半切法”：按裂縫兩側(cè)至少各20cm的寬度放樣，按畫線范圍開鑿成深至板厚一半的凹槽，此凹槽應(yīng)與中線垂直，刷洗干凈凹槽，并在其底部裂縫的兩側(cè)用沖擊鉆沿與中線平行方向，間距30~40cm打眼貫穿板厚達(dá)基層表面，然后再清干凈凹槽及孔眼，在孔眼安設(shè)高于保留板面厚度的n字型鋼筋，沖擊鉆頭直徑采用。30規(guī)格，n型鋼筋采用螺紋鋼筋制作，安設(shè)后用高標(biāo)號(hào)砂漿填塞孔眼密實(shí)，最后用與原路面相同或高一級(jí)標(biāo)號(hào)的快凝混凝土澆筑至路面平齊。
3.3接縫修補(bǔ)。接縫施工時(shí)，為保證清縫質(zhì)量，對(duì)雜物充填較多的縱縫，必須用切縫機(jī)切割，其它縫也應(yīng)用鐵鏟對(duì)雜物和老化的填料進(jìn)行清理，然后用高壓氣體吹凈。對(duì)加熱型填縫材料，按規(guī)定進(jìn)行熔化，使其具有較好的流動(dòng)性，加熱溫度不宜過高、過低，時(shí)間不宜過長(zhǎng)，以避免材料老化或流動(dòng)性較差。用黃油槍或扁嘴鐵壺沿縫方向均勻澆灌加熱后的填縫料至縫填滿為止（不宜過高或過低），灌縫深度至少應(yīng)大于1.5cm。灌縫應(yīng)在路面干燥及路面板下沒有積水時(shí)進(jìn)行，保證填料與縫壁粘接牢固且不被高壓水剝離、擠出。根據(jù)填縫料性質(zhì)，做好施工交通控制工作，待填縫料冷卻后開放交通（一般需30min），以免其被行車粘掉。堅(jiān)持周期性養(yǎng)護(hù)，根據(jù)填料有效使用壽命，對(duì)全部構(gòu)造縫進(jìn)行全面清縫和普灌，其后每年入冬和雨季之前進(jìn)行補(bǔ)灌，保證構(gòu)造縫全部密封。
3.4局部修補(bǔ)。對(duì)出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)的板塊，先采用壓漿調(diào)整，恢復(fù)平順，調(diào)整后仍有高差，且錯(cuò)臺(tái)量小于10mm，可用建筑磨平機(jī)打磨掉高出的部分或人工鑿除高出部分，鑿除（打磨）寬度一般為10~30cm。錯(cuò)臺(tái)量大于10mm的，在低的一側(cè)用瀝青砂或細(xì)粒式瀝青碎石襯平，襯補(bǔ)長(zhǎng)度按高差的1%~2%，也可用聚合物水泥砂漿薄層修補(bǔ)。修補(bǔ)前應(yīng)用鋼絲刷將原路面清理干凈。大面積麻面、露骨、平整度差等結(jié)構(gòu)性病害，常采用瀝青混凝土罩面處理，處理厚度應(yīng)大于2.5cm，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。一般的麻面可不作處理，只對(duì)露骨嚴(yán)重部分作整段處理，可用聚合物砂漿作薄層處理。
3.5用壓漿法處治路面板脫空唧泥。脫空唧泥現(xiàn)象的初期可能并未造成斷板，但由于隨著唧泥長(zhǎng)期發(fā)展，可能會(huì)改變板體的支承條件，并進(jìn)一步發(fā)展為斷板，因此不可輕視。唧泥的處治方法比較有效的是板下封堵壓漿，即對(duì)混凝土板下和基層、墊層中的細(xì)小孔隙進(jìn)行灌漿，其主要目的是恢復(fù)對(duì)路面結(jié)構(gòu)的支承。灌漿時(shí)要施加一定壓力，但同時(shí)壓力又不能過大以免使路面板抬高。這種方法在我國(guó)很多地方得到了廣泛的應(yīng)用。
4 結(jié)論
水泥混凝土路面的實(shí)際使用年限遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)年限，目前混凝土路面的破壞到了非常嚴(yán)重的地步，各地的水泥混凝土道路的破壞都觸目驚心，因此混凝土道路刷黑(加鋪瀝青混凝土)成風(fēng)，但對(duì)水泥混凝土的破壞僅僅采用刷黑處理顯得比較盲目。筆者長(zhǎng)期進(jìn)行公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)的技術(shù)工作和管理工作，深感在充分分析破壞原因的基礎(chǔ)上采用不同的修補(bǔ)和維修方法才是解決問題和發(fā)揮投資效益的有效方法。
參考文獻(xiàn)
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