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来源：职称驿站所属分类：交通运输论文 发布时间：2013-01-04浏览：25次
摘要：近年来，混凝土路基、路面发展迅速，并成为高等级公路路基、路面的主要形式之一，怎样提高混凝土路基、路面的质量，并防止混凝土病害的发生，是施工单位普遍关注的问题。
关键词：公路混凝土,路基路面病害,原因,防治措施
近年来，混凝土路基、路面发展迅速，并成为高等级公路路基、路面的主要形式之一，怎样提高混凝土路基、路面的质量，并防止混凝土病害的发生，是施工单位普遍关注的问题。
1、 常见病害现象及主要原因
混凝土路基、路面常见的病害有：横向裂缝、纵向裂缝、接缝碎裂、表面细小开裂、纵向拉宽，表皮脱落、断角、车辙等。据调查，出现这些病害的路段，其寿命最长的也不会大于设计使用年限的1/3,且大多数路面使用期仅1~3a,属于早期破坏。同时，调查结果还表明：
沥青混凝土路面车辙是高速公路的一种常见病害，随着我国经济建设的发展，交通量不断增加，尤其是重载、超载问题也较严重，对沥青混凝土路面抗车辙能力的要求也不断提高，车辙病害的评价、处治已成为我国公路建设中的一个技术难题。车辙处治方案，需要明确车辙深度沿路线分布、车辙在路面结构层次中的分布情况以及车辙发展趋势。同时需要确定车辙对路面平整度及构造深度的影响。处理车辙病害的方法主要是铣刨发生车辙面层，然后重铺沥青混凝土面层。其中一个重要问题是确定路面各层抗车辙性能、薄弱环节及车辙发展趋势，从而进一步确定车辙路面的铣刨厚度。
㈠使用年限或累计轴载次数与损坏数量及程度无明显的相关关系。混凝土路面的损坏数量及其严重程度，不与混凝土路面的使用年限或累计轴次数成正比，使用年限长的或轴次多的水泥混凝土路面，并非损坏就多。
㈡路基、路面板接缝破碎的病害具体普遍性。
造成上述现象的原因包括：
① 路基稳定性不够，基层承载力不足或强度不均匀，土基不均匀陷等导致路面板开裂。
② 切缝不及时。切得太早，混凝土强度不足，骨料露出;切缝过晩，拉应力和温度应力集中，超过混凝土路面的拉应力，导致路面产生横向裂缝。
③ 水泥安定性不合格，水化热偏大，不同品种水泥混合使用，水灰比过大，又用干水泥抹面。这些极易造成路面板出现细小裂缝及表面脱落而露出骨料。
④ 混凝土的配合比和级配不合理，混凝土的材料、配比、水灰比对其强度及和易性起着非常重要的作用，在施工中常出现骨料偏粗、级配较差、用水量不严格控制，真空吸水作用时两块吸垫之间未保持足够的搭接长度等造成路面产生裂缝。
⑤ 施工时，气温过高，风速过大，表面水分蒸发过快。温差过大是水泥混凝土路面产生早期开裂的重要原因。由于混凝土传热速度慢，当面板成型后气温发生较大变化时，在路面板板顶、板底会产生温度梯度，产生较大的翘曲应力。
⑥ 基层养护时间不够，层厚偏薄是路面板损坏的又一个原因。高等级公路水泥混凝土路面多采用半刚性基层结构，如二灰碎石、水泥稳定砂砾等，这些结构都要求初期有良好的养护。施工中，常常会出现养护龄期不到就浇筑水泥混凝土路面板，这样就造成了由于基层收缩产生的裂缝;另外，大多数基层厚度在15~20cm,15cm是半刚性基层的最小厚度，如果下面的层次表面不平整，那么15cm的厚度就很容易使路面板底出现某些部位脱空，且此类基层厚度越小应力越大，基层容易开裂，使面层支承条件变差。
⑦ 封缝处理重视不够。水泥路面板断裂与封缝质量有关，尤其在多雨地区，由于路面基层顶面缺少排水构造，地面水会沿着无填料的缝隙渗入基层、垫层直至土基，使路基变软，承载力降低。基层含水量高不仅会降低其强度，同时还会引起唧泥。
⑧ 沙害对路基、路面的影响十分重要，在风沙地区修筑路基采用植物固沙，植物固沙施工时，应严格按照设计要求的树苗或灌木种类及布置形式并结合当地的实际进行载种。在流动沙丘地带利用沙柳、芦苇、树枝或植物粗桔秆载植网状格栅，在格栅中间种植草籽树种，在草、树种发芽生长的初期利用死沙障封住流沙，并保护草树种的生长。有条件的地方应对沙障进行网围栏防护，防止牲畜和人为的破坏。
2、 防治措施
针对混凝土路面产生病害的原因，可采取下列防治措施。
2.1设计和构造及材料选择
⑴车辙处治方案及措施，①路面车辙病害明显降低路面平整度，并对路面抗滑性能造成不同影响。②通过路面车辙与桥面铺装车辙、跨线桥下路面车辙对比，分析了路面下面层对车辙产生的影响，以及车辙产生的主要原因，车辙试验结果也说明以上分析是可靠的，因此可以从不同角度对路面病害进行调查分析，提高检测效率，较少路面破坏及对交通影响。③改性沥青可以显著提高混合料的抗车辙热稳定性。
⑵选择水泥品种，保证材料质量。水泥细度、矿物成分影响水泥早期的水化速度，影响混凝土的收缩。选用水泥时，从干缩的角度来看，C3A的含量多少，对混凝土的收缩有很大影响。C3A的发热量大，放热早，对C3A含量高的水泥，混凝土温度升高快，引起的热胀冷缩又大又早。所以，修建道路所用的水泥应限制其中C3A的含量。我国水泥标准规定，水泥中的SO3含量不大于3.5%。有资料表明，SO3含量为3.1%，干缩最小。选择干缩小的水泥，其次序为：粉煤灰水泥<早强水泥<普通水泥<矿渣水泥。
⑶在配合比设计中采用最小的水灰比。水灰比大，混凝土的强度降低，弹性模量小。所以混凝土的干缩、徐变都大。若要降低水灰比，减小干缩，采用外加剂减水剂时，应在施工中通过实验进行选择。
⑷在骨料选择上，石子宜细不宜粗，尽可能减少石子表面含泥量，骨料要有良好的级配。骨料的级配、最大粒径、表面形状都会影响混凝土的工作性能和骨料用量，因而影响混凝土的用水量，间接影响混凝土的干缩。
⑸在工程防沙上，采用植物固沙的地区及植物固沙的初期，防沙措施有固、阻、疏、导等四种类型，①固沙措施。其作用在于稳定沙地表面，抑制流沙活动，常见的固沙措施主要是用粘性土、砾(卵)石、乳化沥青等材料设置平铺式和立式两类覆盖处理。②阻沙措施。作用在于拦截风沙和限制风沙移动，阻沙设施一般可用土、砖石、木板、芦苇、树枝等材料编制设置，分为墙式、堤式、棚式、带式等四类。③输沙措施。作用在于通过增加风力或改变下垫面性质，使流沙直接吹过路基而不产生堆积。④导沙措施。作用在于采用导流的方法，借助风的动力作用，改变风沙流或沙丘移动的方向，使沙堆积在对路基无害之处，导沙设施应设置在路基上风侧距路基50~100m处，有导沙墙(土、石、柴草墙等)和导沙板(木板、芭板等)类型。
2.2施工及养护方面
混凝土路面施工要避开高温施工，降低混凝土入模温度，争取夜间施工，混凝土入模温度低，温差就较小，水化较缓慢，热时间拉长，有利于防止混凝土路面早期开裂。大气温度急剧下降时，应对混凝土进行保温养护，也可防止混凝土产生温度开裂。
㈠及时切缝、精心施工。混凝土路面产生裂缝的原因虽然很多，但若掌握时机及时切缝可以避免出现不规则裂缝。应在干缩裂缝和温度裂缝之前进行锯缝。切缝太早，混凝土强度不够，造成啃边;切晩了，可能混凝土已先行开裂，因此要在不啃边的前提下尽早切缝。
㈡施工中要保持路基和基层的施工质量，才能很好地防止混凝土路面早期开裂。在路面板施工中，必须层层把好质量关。
①放样树模板，一定要使模板顺直、稳定。
②混凝土拌和时必须检验原材料，不合格的材料不用，配料准确，要在现场称量，记录拌和时间，测试坍落度。
③摊铺工作认真细致，注意翻抖均匀，防止骨料离析。
④真空脱水时，真空度要逐步加大，每次吸垫应重复20cm左右，并保持每次脱水时间的一致性。
⑤为防面板开裂，精抹或找补时要用原浆，不得另拌砂浆，严禁撒铺干水泥。
㈢加强养护。混凝土在相对湿度大于94%的环境中硬化是膨胀的，湿度低于94%时混凝土硬化是收缩的。一般混凝土浇筑后所处环境的相对温度较低，故会产生收缩。施工期间，混凝土的用量总是大于水泥水化所需的水量，若养护合理，就可以防止水分蒸发，并保证为混凝土强度增长提供水分，从而抵抗因失水收缩所产生的拉应力，避免了产生开裂。
《公路混凝土路基、路面病害的分析及防治措施》
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文章名称： 公路混凝土路基、路面病害的分析及防治措施
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