淺談水泥混凝土路面常見病害及防治維修工藝

淺談水泥混凝土路面常見病害及防治維修工藝

灌雲縣交通運輸局 史浩明

摘要：水泥混凝土路面是指以水泥混凝土為主要材料做面層的路面，是一種剛度大、擴散荷載強、穩定性好的路面結構，適用性非常強，材料的來源廣泛，便於施工等優點。本人長期從事公路施工及養護工作，經對灌雲縣縣道圩伊線水泥混凝土路面常見的病害產生原因及混凝土面板破壞和接縫破壞兩個方面，探討了防治對策，根據實踐經驗提出了相應的預防建議。

1 水泥混凝土路面的優點

水泥混凝土路面的快速其自身具有的優點是密不可分的，具有表面平整，行車舒適，強度較高，穩定性好，耐久性好，抗滑性好，施工週期短等優點，水泥混凝土路面的水、熱穩性均較好，路面色澤鮮明，能見度好，對夜間行車較為有利，正是由於水泥混凝土路面的強度高和穩定性好，故其服務年限長，與瀝青混凝土路面相比，設計和施工合理的水泥混凝土路面成本低，維修養護費用少等許多優點。

2 水泥混凝土路面的病害分類及其成因分析

隨着水泥混凝土路面的廣泛推廣應用，暴露出水泥混凝土路面在設計、施工及使用中的相關問題而引起的各種病害。這些病害處理不好，將會嚴重影響車速、行車安全、行車舒適性，增加油耗，加速車輛損壞。

2.1面板錯台、脱空、唧泥。形成這種病害的主要原因：（1）路基施工時壓實度不夠，經反覆行車的作用，路基發生不均勻沉降；（2）水穩定較差的土基或基層，經地下水或地面水的侵害，使路基產生沉陷；（3）地基變軟下沉，置於斜面上的路堤在填築時原地面處理不當，新老路基產生不均勻沉陷；（4）路基施工時，對不同土質填築料沒有按規範要求進行分層填築，從而引起路基的不均勻沉降；（5）路面基層強度不均勻。

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，澆築完成後養護不及時，切縫時間晚；車輛重載，車輛荷載超過設計荷載；面板脱空，面板基礎不均勻沉降，使面板脱空，抗折能力大幅度降低。

2.3路面板表面病害（坑洞、露骨、網裂和起皮等）。病害的主要原因是材料品質不符合要求，水泥混凝土配合比不當，施工質量差或集料中夾帶各種雜質，養護不到位。其次，由於車輛硬金屬輪撞擊、摩擦，也會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填料損失，行車啃邊;縫中進入硬物，熱脹時將板邊擠碎。

2.5面板強度不夠。引起的原因：水泥混凝土配合比控制不當，常見於使用350型拌和機攪拌時人工送料，每拌料投送偏差較大；水或集料含有鹽分，與水泥發生化學反應，使水泥混凝土強度降低或失效；初期養護不到位，沒有及時噴水養護，養護週期不到開放交通。

3 水泥混凝土路面常見病害的治理

3.1裂縫修補。水泥混凝土路面裂縫型式多樣，處治時要根據具體情況採用相應的技術措施。縫寬不足0.5mm的非擴展性表面裂縫，採用壓注灌漿法；局部性裂縫，且縫口較寬時，採取擴縫灌漿法；對貫穿全厚的裂縫，採用條帶罩面法。對裂縫寬度大於3mm的裂縫，用環氧樹脂與固化劑攪拌均勻後直接灌注。

3.2破碎板塊修補。對混凝土路面嚴重破碎板採取整板更換的方法：首先用破路機（重力式或液壓式），將斷板嚴重的板塊全部破碎，整塊板予以鑿除，若基層強度不足或滲水軟化以及有路基不均勻沉降時，在處置好基層和路基後，再重新澆築新的混凝土板或採用混凝土預製板塊，最後用填縫料處理修補塊的縫隙。為了保證處理後的板邊整齊及不破壞相鄰板塊，可採用“全切法”，即沿擬更換板塊周邊用鋸縫機將板全厚切斷。

對於斷裂輕微、裂縫有輕微剝落的，但並未貫通，可採用“淺切法”，即先劃線放樣，按劃線範圍將混凝土板面鋸，鑿除其中之混凝土使其成為長方形凹槽，必要時也可在剩餘底部板上打眼插入短鋼筋頭，以增加新舊混凝土的整體性；清洗乾淨後澆築摻入快凝劑的混凝土並養生，也可採用鋼纖維混凝土 對於輕微斷裂、裂縫較寬且有輕微剝落的斷板，可採用“半切法”：按裂縫兩側至少各20cm的寬度放樣，按畫線範圍開鑿成深至板厚一半的凹槽，此凹槽應與中線垂直，刷洗乾淨凹槽，並在其底部裂縫的兩側用衝擊鑽沿與中線平行方向，間距30~40cm打眼貫穿板厚達基層表面，然後再清乾淨凹槽及孔眼，在孔眼安設高於保留板面厚度的n字型鋼筋，衝擊鑽頭直徑採用。30規格，n型鋼筋採用螺紋鋼筋製作，安設後用高標號砂漿填塞孔眼密實，最後用與原路面相同或高一級標號的快凝混凝土澆築至路面平齊。

3.3接縫修補。接縫施工時，為保證清縫質量，對雜物充填較多的縱縫，必須用切縫機切割，其它縫也應用鐵鏟對雜物和老化的填料進行清理，然後用高壓氣體吹淨。對加熱型填縫材料，按規定進行熔化，使其具有較好的流動性，加熱温度不宜過高、過低，時間不宜過長，以避免材料老化或流動性較差。用黃油槍或扁嘴鐵壺沿縫方向均勻澆灌加熱後的填縫料至縫填滿為止（不宜過高或過低），灌縫深度至少應大於1.5cm。灌縫應在路面乾燥及路面板下沒有積水時進行，保證填料與縫壁粘接牢固且不被高壓水剝離、擠出。根據填縫料性質，做好施工控制工作，待填縫料冷卻後開放交通（一般需30min），以免其被行車粘掉。堅持週期性養護，根據填料有效使用壽命，對全部構造縫進行全面清縫和普灌，其後每年入冬和雨季之前進行補灌，保證構造縫全部密封。

3.4局部修補。對出現錯台的板塊，先採用壓漿調整，恢復平順，調整後仍有高差，且錯台量小於10mm，可用建築磨平機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。錯台量大於10mm的，在低的一側用瀝青砂或細粒式瀝青碎石襯平，襯補長度按高差的1%~2%，也可用聚合物水泥砂漿薄層修補。修補前應用鋼絲刷將原路面清理乾淨。大面積麻面、露骨、平整度差等結構性病害，常採用瀝青混凝土罩面處理，處理厚度應大於2.5cm，罩面前要對破碎板及整個路面進行修補和壓漿處理。一般的麻面可不作處理，只對露骨嚴重部分作整段處理，可用聚合物砂漿作薄層處理。

3.5用壓漿法處治路面板脱空唧泥。脱空唧泥現象的初期可能並未造成斷板，但由於隨着唧泥，可能會改變板體的支承條件，並進一步發展為斷板，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，即對混凝土板下和基層、墊層中的細小孔隙進行灌漿，其主要目的是恢復對路面結構的支承。灌漿時要施加一定壓力，但同時壓力又不能過大以免使路面板抬高。這種方法在我國很多地方得到了廣泛的應用。

4 結論

由於設計、施工、使用過程中存在的某些不足，水泥混凝土路面的實際使用年限遠低於設計年限，目前混凝土路面的破壞到了非常嚴重的地步，混凝土內在原因及温度變形、濕度變化、地基不均勻沉陷變形的影響，在水泥混凝土路面上難免發生各種類型的病害。但只要嚴格執行施工操作規程和技術要求，在施工中切實抓好基層強度、混凝土的配和比設計、施工工藝、切縫時間和深度、混凝土的養護等各個環節，通過改善混凝土的質量和路面結構並採取有效的澆注後的防治措施，最大限度地減少路面病害的發生率，防範於未然，對已發現的形成的病害，應查明原因，