浅析公路水泥路面产生病害的原因与养护技术

来源：职称驿站所属分类：交通运输论文
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　　摘要:本文作者结合在养护和施工中积累的经验和教训，对于水泥混凝土路面进行回顾和探讨。

　　关键词: 水泥路面病害,养护技术,路面裂缝

　　1 水泥路面病害及分类

　　1.1水泥混凝土面板断裂类病害

　　1)贯穿水泥混凝土面板的断裂裂缝，按裂缝出现的方位和板断裂的块数，分为下列4种病害。

　　①平行或近于平行路面中心线的纵向裂缝。

　　②垂直或斜向路面中心线的横向或斜向裂缝。

　　③从板角隅到斜向裂缝两端的距离小于1.8m的角隅断裂。

　　④两条以上裂缝交叉，使板断裂成3块以上的交叉裂缝和断裂板。

　　2)纵向、横向或斜向裂缝和角隅断裂病害，按裂缝缝隙边缘碎裂程度和缝隙宽度，可分为下列3种轻重程度。

　　①轻微——缝隙边缘无碎裂或错台的细裂缝，缝隙宽度小于3mm;或者，填封良好、边缘无碎裂或错台的裂缝。

　　② 中等——缝隙边缘中等碎裂(或)错台小于1Omm的裂缝，且缝隙宽度小于15mm。

　　③严重——缝隙边缘严重碎裂或错台大于10mm，且缝隙宽度大于15mm。

　　3)交叉裂缝和断裂板病害，按裂缝等级和板断裂的块数可分为下列3种轻重程度等级。

　　①轻微——板被轻微裂缝分割成2—3块。

　　②中等——板被中等裂缝分割成3 4块，或被轻微裂缝分割成5块以上。

　　③严重——板被严重裂缝分割成4—5块，或被中等裂缝分割成5块以上。

　　1.2 水泥混凝土面板竖向位移类病害

　　1)水泥混凝土面板竖向位移，按产生原因的不同分为下列2种病害。①沉陷。②胀起。

　　2)沉陷和胀起病害，按其对行车的影响可分为下列3种轻重程度等级。

　　①轻微——车辆以限速驶过时仅引起无不舒适感的轻微跳动。

　　② 中等一车辆驶过时有产生不舒适感的较大跳动。

　　③严重——车辆驶过时产生过大的跳动，引起严重不舒适或不安全。1.3 水泥混凝土路面接缝类病害

　　1)水泥混凝土路面板接缝处的损坏，按损坏的形态和影响范围可分为下列6种病害。①接缝填缝料损坏。②纵向接缝张开。③唧泥和板底脱空。④错台。⑤接缝碎裂。⑥拱起。

　　2)接缝填缝料损坏，按填缝料出现老化、挤出、缺损的情况，可分为3种轻重程度等级。①轻微——整个路段接缝填缝料情况良好，仅有少量接缝出现上述损坏。②中等一整个路段接缝填缝料情况尚可，1/3以下的接缝长度出现上述损坏，水和硬质材料易渗入或挤入。③严重——接缝填缝料情况很差，1/3以上的接缝长度出现上述损坏，水和硬质材料能自由渗入或挤入，填缝料需立即更换。

　　3)纵向接缝张开病害，按接缝的张开量可分为2种轻重程度等级。①轻微——接缝张开lOmm以下。②严重——接缝张开10mm以上。

　　4)唧泥和板底脱空病害，可分为2种轻重等级。

　　①轻微——车辆驶过时，有水从板缝或边缘外唧出，或者在板接(裂)缝或边缘的附近表面残留有少量唧出材料的沉淀物;

　　②严重——在板接(裂)缝或边缘的表面残留有大量唧出材料的沉淀物，车辆驶过时，板有明显的颤动和脱空感。

　　5)错台病害，按相邻板边缘的高差大小可分为3种轻重程度等级。①轻微——错台量小于5mm;②中等——错台量5～lOmm;③严重——错台量大于10mm。

　　6)接缝碎裂病害，按碎裂范围和程度可分为3种轻重程度等级。①轻微——碎裂仅出现在接缝或裂缝两侧8cm范围内，尚未采取临时修补措施;②中等——碎裂范围大于8cm，部分碎块松动或散失，但不影响安全或危害轮胎;③严重——影响行车安全或危害轮胎。

　　1.4 水泥混凝土路面表层类病害

　　1)水泥混凝土路面的表层损坏，可分为下列5种病害。①磨损和露骨。②纹裂、网裂和起皮。③活性集料反应引起的网裂。④坑洞。

　　2)磨损和露骨病害，按磨损或露骨的深度分为2种轻重程度等级。①轻微——磨损、露骨深度小于等于3mm。②严重——磨损、露骨深度大于3mm。

　　3)纹裂，网裂和起皮病害，按是否出现起皮和起皮的面积，可分为3种轻重程度等级。①轻微——板的大部分面积出现纹裂或网裂，但表面状况良好，无起皮。②中等——板出现起皮，面积小于等于混凝土板面积的10%。③严重——板出现起皮，面积大于混凝土板面积的10%。

　　4)活性集料反应病害可分为3种轻重程度等级。①轻微——板出现网裂，面层可能变色，但未出现起皮和接缝碎裂。②中等——板出现起皮和(或)接缝碎裂，沿裂缝和接缝有白色细屑。③严重——板出现起皮和(或)接缝碎裂的范围发展到危害轮胎或影响行车安全，路表面有大量白色细屑。

　　5)集料冻融裂纹病害可分为3种轻重程度等级。①轻微——裂纹出现在缝或自由边附近0.3m范围内，裂缝未发生碎裂;②中等——裂纹出现在裂缝或自由边附近，范围大于0.3m，受影响区内裂缝出现轻微或中等碎裂;③严重——裂纹影响区内裂缝出现严重碎裂，不少材料散失。

　　6)修补损坏病害，按修补处再次出现的损坏情况，分为3种轻重程度等级。①轻微——轻微破损，或边缘处有轻微碎裂。②中等——轻微裂缝或车辙、推移，边缘处有中等碎裂和lOmm以下错台。③严重——出现严重裂缝、车辙、推移或错台，需重新进行修补。

　　2 在国道某线所使用的养护措施及效果

　　2.1 水泥混凝土路面冲击压实破碎加铺技术

　　对于整板破碎的病害采用对原路面进行击碎压实，加铺二灰碎石基层和水泥混凝土面层，几年来，该方法在本地区国、省干线公路上推广应用取得了显著的成效。在较大面积破损的旧水泥混凝土路面，采用冲击压实破碎机的施工设备，保证了工程质量;同时解决了置换板修补法而引起的废料堆积占地的问题，起到了保护环境、节约资源、加快工程进度、节省投资等优点。

　　2.2 纤维加筋混凝土修复旧水泥混凝土路面

　　对于表面裂缝没有达到整仓修复标准时的面板，采用钢纤维结构修筑，在普通水泥混凝土中掺入钢纤维提高混凝土延展性、坚韧性、抗渗性、抗冲击能力和抗疲劳能力，掺入纤维后，混凝土抗压、抗折

　　强度提高幅度很大。钢纤维混凝土具有良好的物理力学性能，其抗

　　折强度、抗冲击、抗裂等性能优越，与普通混凝土比较，其抗断裂性明显提高，而且即使出现裂缝，也不会迅速扩张而断裂。实践证明该种方法有效，但是，造价较高，适合于交通量大的重要公路。

　　2.3 唧泥和脱空病害

　　水泥路面唧泥和脱空是一种水泥路面普遍存在且危害严重的病害，因为水泥路面基层材料一般都选用半刚性材料，其模量小于混凝土面层的模量，水泥混凝土路面在重车荷载的反复作用下，板下基面板底与基层之间将出现微小的空隙，即出现了板下局部脱空，或称为原始脱空区。同时温度湿度的变化，以及温度引起板向上或向下的翘曲，加速了板与基础之间的分离，形成板底脱空。脱空的出现又为水的浸入创造了条件，当路面接缝或裂缝养护不及时，雨水从破损处浸入基层，渗入的水将在板下形成积水(自由水)。积水与基层材料中的细料形成泥浆，并沿面板接缝缝隙处喷溅出来，形成唧泥，唧泥的出现进一步加剧了板底的脱空，这样周而复始，恶性循环最终导致路面的损坏。我们在实际工作首先对于脱空位置的确定采用弯沉测定法。

　　(1)须用5.4m长杆弯沉仪及相当于BZZ一10的重型标准汽车。

　　(2)弯沉仪的测点与支座不应放在相邻两块板上，待弯沉车驶离测试板块，方可读取百分表值。

　　(3)凡弯沉超过0.2mm的，应确定为面板脱空。养护中，灌浆孔布设基本要求：

　　1)灌浆孔布设应根据路面板的尺寸、下沉量大小、裂缝状况以及灌浆机械确定。

　　2)用凿岩机在路面上打孔，孔的大小应和灌注嘴的大小一致，一般为50mm左右。

　　3)灌浆孔与面板边的距离不应小于0.5m。在一块板上，灌浆孔德数量一般为5个，也可根据情况确定。我们在养护中主要采用灌浆技术根据实际工程，灌浆后充填了板底出现的脱空，经过灌浆处治，从检测资料可看出原混凝土面板通过灌浆提高了承载力，通过多年的使用，证明该养护方法有效而且经济。

　　2.4 对严重裂缝主要采用设置传力杆法

　　①设置传力杆方法，②处理基层后，修复、安设传力杆和拉杆。③原混凝土面板没有传力杆或拉杆折断时，应用与原规格相同的钢筋焊接或重新安设。安装时应在板厚1/2处钻出比传力杆直径大约2～4mm的孔，孔中心距30cm，其误差不应超过3mm。④横向施工缝传力杆直径为Φ25mm，长度为45cm，嵌入相邻保留板内深22.5cm。⑤拉杆孔直径宜比拉杆直径大2～4mm，并应沿相邻板块间的纵向接缝板厚1/2处钻孔，中心距80cm。拉杆采用中l6螺纹钢筋，长80cm，40cm嵌入相邻车道的板内。

　　⑥传力杆和拉杆宜用环氧砂浆牢牢地固定在规定位置，摊铺混凝土前，光圆传力杆的伸出端应涂少许润滑油。⑦新补板块与沥青路肩相接时，应和现有路肩齐平。

　　2.5 接缝保养

　　1)应对接缝进行适时的保养，见图2，保持接缝完好，表面平顺。

　　①填缝料凸出板面，高速公路、一级公路超出3mm，其他等级公路超过5mm时应铲平。

　　②填缝料外溢流淌到接缝两侧面板，影响路面平整度和路容时应予清除。

　　③杂物嵌入接缝时应予清除，若杂物系小石块及其他坚硬物时，应及时剔除。

　　2)应对填缝料进行周期性或日常性的更换。

　　①填缝料的更换周期一般为2～3年。

　　②填缝料局部脱落时应进行灌缝填补;填缝料脱落缺失大于1/3缝长或填缝料老化、接缝渗水严重时应立即进行整条接缝料更换，

　　③填缝料技术要求应符合规范的规定。

　　3 结束语

　　通过多年来的养护，对于水泥混凝土路面的养护经验进行了简单总结，来起到抛砖引玉的作用。