论文部分内容阅读
[摘 要]全国很多的水泥混凝土路面都达到了设计使用年限，要进行各种形式的旧路改造。水泥混凝土路面本身存在许多固有缺点也暴露了出来，例如抗折强度低、韧性低、脆性大、易开裂等。在车辆荷载和环境因素下，水泥混凝土路面在使用初期或经过一段时间使用后容易出现一定程度的损伤破坏，如路面表面出现细小的裂缝、坑槽、露骨，路面板出现裂缝、断板，接缝产生错台等危害。基于这种情况，水泥混凝土路面的病害处理技术也得到不断的发展和完善。
[关键词]水泥混凝土路面 病害 治理
中图分类号：TN657.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）26-052-01
水泥混凝土路面是一种刚度大、扩散能力强、稳定性好的路面结构。随着修筑里程的增长，实践经验的积累，科学研究的深入，水泥混凝土路的修筑技术逐步改进，质量不断提高。加之水泥混凝土路面的适应性及抗灾能力强，能较好的满足现代化交通的要求；就材料而言，沥青供应缺口很大，质量不易保证，对石料的要求较高，而水泥材料可就近供应。因此，水泥混凝土路面得到了较快地发展。但是也存在许多缺点。现就对这些进行分析。
一、水泥混凝土路面的病害分類
1.严重破碎板及裂缝。裂缝将整块面板分割成三块以上，并有严重剥落或沉陷的严重破碎面板及混凝土面板内长度1m 以上的各种开裂，按其行车的影响程度分为轻微、中等、严重裂缝三种。由于板内应力超过了混凝土的强度而出现横向、纵向、斜向或交叉断裂裂缝，或者角隅处的折断裂缝。发生严重破碎板及裂缝的原因是多方面的：板太薄或轮载过重，板的平面尺寸太大，地基稳定性差产生过量塑性变形使板底脱空失去支撑，养生期内收缩应力过大及荷载和温度应力作用下的疲劳等。断裂的出现，破坏了板的结构整体性，使混凝土面板丧失部分以至大部分承载能力。
2.唧泥。唧泥是汽车行经接缝时，由缝内喷贱出稀浆的现象。在轮载的频繁作用下，板边缘和角隅下的路基和路基由于塑性变形累积而同面层脱离接触；由于接缝填缝料的失效，下渗的水积聚在面层下的脱空区内；在轮载作用下的弯沉变形使空隙内的积水变成有压水，侵蚀基层并同基层内冲刷出的细料搅混成悬液，并沿接缝缝隙喷贱出。唧泥的出现，使面层板边缘部分失去支撑，久之，引起错台并导致板出现裂缝。
3.错台。接缝处相邻两块板垂直高差在8mm 以上出现的竖向相对位移。接缝处仅有部分传荷能力时，轮载作用下相邻板端出现挠度差；沿接缝渗入面空隙内的水分冲蚀基层和路肩；车轮驶经时，带有被冲蚀材料的有压水把这些材料冲积在驶近板板底脱空区域内，使之升高，而驶离板后由于板下基层材料被冲蚀而下沉。
4.沉陷。路面连续数块板下沉，低于相邻路面板平面的，深度在3cm 以上的下沉。通常是由于路基土沉陷或固结所引起，特别是接近桥涵构造物处，会由于压实不足而产生沉陷。沉陷使路面平整度变差并会导致板的开裂。
5.拱起。纵向相邻两块板或多块板相对其邻近面板向上突起在3cm 以上的现象。其成因在春季和炎热夏季时，混凝土面层板在热膨胀受到约束时，某一接缝两侧的数块板突然出现的向上拱起的屈曲失稳。板收缩时接缝缝隙张开，填封料失效，坚硬的碎屑落入缝内，致使板在收热膨胀时产生较大的热压应力，板发生纵向失稳而出现拱起。轻度拱起使路面平整度变差，而严重拱起则会导致前后板块断裂。
6.接缝养护差。接缝内无填缝料，或出现填缝料与板边脱离、哦陷（突出）在1cm 以上的接缝。纵向由于未设拉杆而缝隙张开或由于填封料损坏和缝隙张开，水分易渗入而导致唧泥、错台、接缝碎裂等病害出现。
7.露骨、坑洞等病害。路面板表面粗（细）集料散失、脱落或暴露的现象。由于水泥质量差（如安定性不合格）或使用矿渣水泥、赃集料、水灰比偏大、高温下施工、水分蒸发快、施工过度抹面或施工结束遇雨、养生不及时等引起板表层内出现的病害。
二、水泥混凝土路面的病害治理方法
1.裂缝修补。水泥混凝土路面裂缝型式多样，处治时要根据具体情况采用相应的技术措施。缝宽不足0.5mm的非扩展性表面裂缝，采用压注灌浆法；局部性裂缝，且缝口较宽时，采取扩缝灌浆法；对贯穿全厚的裂缝，采用条带罩面法。对裂缝宽度大于3mm的裂缝，用环氧树脂与固化剂搅拌均匀后直接灌注。
2.局部修补。对出现错台的板块，先采用压浆调整，恢复平顺，调整后仍有高差，且错台量小于10mm，可用建筑磨平机打磨掉高出的部分或人工凿除高出部分，凿除（打磨）宽度一般为10～30cm。错台量大于10mm的，在低的一侧用沥青砂或细粒式沥青碎石衬平，衬补长度按高差的1～2%，也可用聚合物水泥砂浆薄层修补。修补前应用钢丝刷将原路面清理干净。大面积麻面、露骨、平整度差等结构性病害，常采用沥青混凝土罩面处理，处理厚度应大于2.5cm，罩面前要对破碎板及整个路面进行修补和压浆处理。对露骨严重部分作整段处理，可用聚合物砂浆作薄层处理。
3.破碎板块修补。采取换板方式处理水泥混凝土路面严重破碎板，即挖除整块破碎板，然后浇筑水泥混凝土，板厚与原面板厚度一致，但一般不宜小于24cm，否则可采用钢筋混凝土进行修复。板角断裂等破损采用局部修补方式，即对板角断裂的部分渐除成正方形或矩形，在原板壁上加装传力杆后，在凿除位置浇筑混凝土。其具体工艺流程为：板块破碎、凿除→基底清理→补设拉杆、传力杆→混凝土拌和及运输→钢筋网制作→混凝土浇筑→接缝设置→养生。
4.压浆材料。压入板底的材料具备以下特征：一是颗粒粒径小、流动性大，能顺利压进板底空隙；二是弱收缩性，能充分填充板底空隙。国内外都有使用乳化沥青作填隙材料的经验，虽具有较好的流动性，但强度偏低，且受温度影响大，温度高时易软化，在荷载作用下容易从板底唧出，因而不宜选用。而选用纯水泥浆作试验，要达到正常施工的流动性，则需要很大的水灰比，造成材料强度偏低且泌水收缩率大。实验发现选用水泥粉煤灰浆，采用较低的水灰比就可达到较好的流动性，且强度较高，收缩量小。采用水泥：粉煤灰：水=1：0.5：0.45配合比制作的灰浆试件，其室内3天的抗压强度高于5MPa，可作为压浆材料。
5 常用压浆设备——灌浆机.灌浆机是专门用于公路水泥混凝土路面板底脱空处灌注混凝土的养护设备。特点：a、自备动力，集发电、制浆、灌浆及水箱于一体，适合于各种环境下的野外流动作业；b、液压主要部件选用进口原件配套，结构科学合理，操作简单，维修方便；c、设有压力过载保护装置，具有良好的安全性和可靠性；d、双向搅拌，快速均匀，可连续灌浆，工作效率高。
6.加铺沥青层。加铺沥青层是旧水泥混凝土路面有效的补强措施之一，不仅提高了路面的承载能力，消除了原有接缝处易产生卿泥、断裂、脱空等多种病害的不利影响，同时也提高了路面平整度和抗滑能力，改善了路面使用性能，提高了路面服务水平，目前在城市道路水泥混凝土路面维修工程中逐渐推广应用。
三、结束语
本文主要简单分析了路面的损坏状况类型和治理建议，为合理评定路面使用状况及合理补强设计提供理论依据。同时，在路面调查的基础上，归纳了我国近年来水泥混凝土路面损坏的原因，为有针对地确定水泥混凝土路面修复方案提供了重要依据。
参考文献：
[1] 徐明 公路工程施工要点与通病防治 上海 兵器工业出版社 2006.
[2] 潘利 水泥混凝土路面板底脱空的原因及防治措施 广州外语贸学院学报 2009
[关键词]水泥混凝土路面 病害 治理
中图分类号：TN657.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）26-052-01
水泥混凝土路面是一种刚度大、扩散能力强、稳定性好的路面结构。随着修筑里程的增长，实践经验的积累，科学研究的深入，水泥混凝土路的修筑技术逐步改进，质量不断提高。加之水泥混凝土路面的适应性及抗灾能力强，能较好的满足现代化交通的要求；就材料而言，沥青供应缺口很大，质量不易保证，对石料的要求较高，而水泥材料可就近供应。因此，水泥混凝土路面得到了较快地发展。但是也存在许多缺点。现就对这些进行分析。
一、水泥混凝土路面的病害分類
1.严重破碎板及裂缝。裂缝将整块面板分割成三块以上，并有严重剥落或沉陷的严重破碎面板及混凝土面板内长度1m 以上的各种开裂，按其行车的影响程度分为轻微、中等、严重裂缝三种。由于板内应力超过了混凝土的强度而出现横向、纵向、斜向或交叉断裂裂缝，或者角隅处的折断裂缝。发生严重破碎板及裂缝的原因是多方面的：板太薄或轮载过重，板的平面尺寸太大，地基稳定性差产生过量塑性变形使板底脱空失去支撑，养生期内收缩应力过大及荷载和温度应力作用下的疲劳等。断裂的出现，破坏了板的结构整体性，使混凝土面板丧失部分以至大部分承载能力。
2.唧泥。唧泥是汽车行经接缝时，由缝内喷贱出稀浆的现象。在轮载的频繁作用下，板边缘和角隅下的路基和路基由于塑性变形累积而同面层脱离接触；由于接缝填缝料的失效，下渗的水积聚在面层下的脱空区内；在轮载作用下的弯沉变形使空隙内的积水变成有压水，侵蚀基层并同基层内冲刷出的细料搅混成悬液，并沿接缝缝隙喷贱出。唧泥的出现，使面层板边缘部分失去支撑，久之，引起错台并导致板出现裂缝。
3.错台。接缝处相邻两块板垂直高差在8mm 以上出现的竖向相对位移。接缝处仅有部分传荷能力时，轮载作用下相邻板端出现挠度差；沿接缝渗入面空隙内的水分冲蚀基层和路肩；车轮驶经时，带有被冲蚀材料的有压水把这些材料冲积在驶近板板底脱空区域内，使之升高，而驶离板后由于板下基层材料被冲蚀而下沉。
4.沉陷。路面连续数块板下沉，低于相邻路面板平面的，深度在3cm 以上的下沉。通常是由于路基土沉陷或固结所引起，特别是接近桥涵构造物处，会由于压实不足而产生沉陷。沉陷使路面平整度变差并会导致板的开裂。
5.拱起。纵向相邻两块板或多块板相对其邻近面板向上突起在3cm 以上的现象。其成因在春季和炎热夏季时，混凝土面层板在热膨胀受到约束时，某一接缝两侧的数块板突然出现的向上拱起的屈曲失稳。板收缩时接缝缝隙张开，填封料失效，坚硬的碎屑落入缝内，致使板在收热膨胀时产生较大的热压应力，板发生纵向失稳而出现拱起。轻度拱起使路面平整度变差，而严重拱起则会导致前后板块断裂。
6.接缝养护差。接缝内无填缝料，或出现填缝料与板边脱离、哦陷（突出）在1cm 以上的接缝。纵向由于未设拉杆而缝隙张开或由于填封料损坏和缝隙张开，水分易渗入而导致唧泥、错台、接缝碎裂等病害出现。
7.露骨、坑洞等病害。路面板表面粗（细）集料散失、脱落或暴露的现象。由于水泥质量差（如安定性不合格）或使用矿渣水泥、赃集料、水灰比偏大、高温下施工、水分蒸发快、施工过度抹面或施工结束遇雨、养生不及时等引起板表层内出现的病害。
二、水泥混凝土路面的病害治理方法
1.裂缝修补。水泥混凝土路面裂缝型式多样，处治时要根据具体情况采用相应的技术措施。缝宽不足0.5mm的非扩展性表面裂缝，采用压注灌浆法；局部性裂缝，且缝口较宽时，采取扩缝灌浆法；对贯穿全厚的裂缝，采用条带罩面法。对裂缝宽度大于3mm的裂缝，用环氧树脂与固化剂搅拌均匀后直接灌注。
2.局部修补。对出现错台的板块，先采用压浆调整，恢复平顺，调整后仍有高差，且错台量小于10mm，可用建筑磨平机打磨掉高出的部分或人工凿除高出部分，凿除（打磨）宽度一般为10～30cm。错台量大于10mm的，在低的一侧用沥青砂或细粒式沥青碎石衬平，衬补长度按高差的1～2%，也可用聚合物水泥砂浆薄层修补。修补前应用钢丝刷将原路面清理干净。大面积麻面、露骨、平整度差等结构性病害，常采用沥青混凝土罩面处理，处理厚度应大于2.5cm，罩面前要对破碎板及整个路面进行修补和压浆处理。对露骨严重部分作整段处理，可用聚合物砂浆作薄层处理。
3.破碎板块修补。采取换板方式处理水泥混凝土路面严重破碎板，即挖除整块破碎板，然后浇筑水泥混凝土，板厚与原面板厚度一致，但一般不宜小于24cm，否则可采用钢筋混凝土进行修复。板角断裂等破损采用局部修补方式，即对板角断裂的部分渐除成正方形或矩形，在原板壁上加装传力杆后，在凿除位置浇筑混凝土。其具体工艺流程为：板块破碎、凿除→基底清理→补设拉杆、传力杆→混凝土拌和及运输→钢筋网制作→混凝土浇筑→接缝设置→养生。
4.压浆材料。压入板底的材料具备以下特征：一是颗粒粒径小、流动性大，能顺利压进板底空隙；二是弱收缩性，能充分填充板底空隙。国内外都有使用乳化沥青作填隙材料的经验，虽具有较好的流动性，但强度偏低，且受温度影响大，温度高时易软化，在荷载作用下容易从板底唧出，因而不宜选用。而选用纯水泥浆作试验，要达到正常施工的流动性，则需要很大的水灰比，造成材料强度偏低且泌水收缩率大。实验发现选用水泥粉煤灰浆，采用较低的水灰比就可达到较好的流动性，且强度较高，收缩量小。采用水泥：粉煤灰：水=1：0.5：0.45配合比制作的灰浆试件，其室内3天的抗压强度高于5MPa，可作为压浆材料。
5 常用压浆设备——灌浆机.灌浆机是专门用于公路水泥混凝土路面板底脱空处灌注混凝土的养护设备。特点：a、自备动力，集发电、制浆、灌浆及水箱于一体，适合于各种环境下的野外流动作业；b、液压主要部件选用进口原件配套，结构科学合理，操作简单，维修方便；c、设有压力过载保护装置，具有良好的安全性和可靠性；d、双向搅拌，快速均匀，可连续灌浆，工作效率高。
6.加铺沥青层。加铺沥青层是旧水泥混凝土路面有效的补强措施之一，不仅提高了路面的承载能力，消除了原有接缝处易产生卿泥、断裂、脱空等多种病害的不利影响，同时也提高了路面平整度和抗滑能力，改善了路面使用性能，提高了路面服务水平，目前在城市道路水泥混凝土路面维修工程中逐渐推广应用。
三、结束语
本文主要简单分析了路面的损坏状况类型和治理建议，为合理评定路面使用状况及合理补强设计提供理论依据。同时，在路面调查的基础上，归纳了我国近年来水泥混凝土路面损坏的原因，为有针对地确定水泥混凝土路面修复方案提供了重要依据。
参考文献：
[1] 徐明 公路工程施工要点与通病防治 上海 兵器工业出版社 2006.
[2] 潘利 水泥混凝土路面板底脱空的原因及防治措施 广州外语贸学院学报 2009