养护学术论文--水泥混凝土路面常见病害成因及防治措施
发布时间：
2023-09-19
来源：
高阳工区
水泥混凝土路面是刚性路面，建设及养护成本很低， 被广泛应用在公路施工中。但是水泥混凝土路面出现的病害问题逐渐增多，研究和分析病害成因，同时提出解决措施十分重要。
一、水泥混凝土路面常见病害及成因
（一）裂缝。
1.温度变化导致裂缝产生
混凝土会发生热胀冷缩反应，在混凝土硬化初期，由于水泥水化会放出很多的热量，同时混凝土的散热性能不足，导致混凝土内部的温度比外部要高很多，温差可能达到40℃,这就会导致内部混凝土显著膨胀，而外部混凝土却没有过多变化。此时，内部膨胀的混凝土和外部的混凝土相互挤压，当二者之间的拉力超过混凝土的最大承载力时就会产生裂痕。
2.干缩导致裂缝产生
混凝土在凝结之后会产生干缩效应，主要是由于混凝土的水分蒸发，会导致混凝土的体积减小。但是这种干缩效应往往发生在混凝土的外部，内外不均衡导致混凝土的外表面产生很多裂缝。
（二）断板。
路面断板主要是由于板内应力超过了混凝土的最大承载力而导致的，这种情况既可能出现在道路修筑过程中，也可能出现在使用过程中。板内应力过大，就会导致混凝土面板中出现贯穿面板的不规则横向、纵向、斜向的裂缝，裂缝达到一定程度就会把混凝土面板折成两半，破坏了路面结构的完整性，极大程度地影响了路面行车的安全。按照断裂的形式可以把路面断板分成横向断板和纵向断板两类；按照断裂时间可以分成施工时断板和使用时断板两类；按损坏程度分成轻微、中等和严重三类。
造成断板的原因有以下几点： 一是公路的建设面临着时间紧、任务重的问题，为了保证进度，很多施工人员在施工中忽视了道路的质量，盲目追求进度，导致公路质量下降。二是设计不合理。公路建设施工量大，设计人员没有办法全面分析道路的交通流量，不论是人流密集的城镇还是人迹罕至的郊野地带，都采用统一标准的道路设计。三是 由于近年来车辆数目增多，道路车流量远超当年的设计车流量，同时还有超重车辆的连续碾压，导致道路产生裂缝。
（三）路面拱起。
拱起是指道路两侧的混凝土路面面板发生明显抬高的现象。产生的主要原因是有坚硬的外物堵塞或者是伸缩缝设置不妥，导致混凝土路面面板在夏天温度上升时无法自由伸缩，导致面板错位向上拱起。
（四）错台。
错台是指在路面接缝处相邻两块路面面板有高度差。 这主要是由于浇筑混凝土面板时填缝板没有固定牢固或者是填缝板没有对齐导致的。另外若在两块板的接缝处没有设置传力杆，导致传荷能力不足，加上雨水由缝隙渗漏导致接缝板产生不均匀下沉，最终也会导致错台。
（五）边角碎裂。
边角碎裂是指在路面接缝处50cm 左右宽度范围内的路面面板碎裂，主要原因是在道路的接缝之中不慎落入了坚硬的外物，板在温度升高时产生了超应力，边缘被坚硬的 外物挤碎，同时还有路面上行驶车辆的反复作用导致接缝处混凝土过度老化等原因。
二、水泥混凝土路面病害养护措施
（一）常见模式。
水泥路面主要养护措施有：定期清灌接缝并随时补灌接缝；对裂缝进行开槽灌缝；对脱空板进行板底灌浆(水泥浆或乳化沥青)；对严重破碎板进行换板处理；对严重破损路段进行整段加铺水泥砼或沥青混和料面层。
（二）接缝碎裂维修技术要点。
1.将破碎部位外缘切割成规则图形，周围切割面应垂直于面板，底面宜为平面。
2.清除混凝土碎块，吹净灰尘杂物，并保托干燥状态。
3.用高模量补强材料，进行填充维修。
4.修补材料达到通车强度后，方可开放交通。
（三）裂缝的维修。
1.扩缝灌浆法：裂缝宽度小于3mm的轻微裂缝；扩宽成1.5～2cm的沟槽，槽深根据裂缝深度确定，最大深度不得超过2/3板厚。清缝填料，将选用的灌缝材料灌入扩缝内，灌缝材料固化后，达到通车强度，即可开放交通。
2.直接灌浆法：裂缝宽度大于3mm且没有破碎的裂缝。
3.条带罩面法：贯穿全厚的大于3mm小于15mm的中等裂缝，裂缝两侧的切缝应平等于横缝（或纵缝），且距裂缝距离不小于150mm；凿除混凝土：深度以70mm为宜，每隔 50cm 打一对钯钉孔，钯钉孔的大小应略大于钯钉直径 2～ 4 mm，钯钉宜采用φ16 mm 螺纹钢筋，使用前应予以除锈。钯钉长度不小于20cm，弯钩长度为7cm，钯钉孔必须填满砂浆，方可将钯钉插入孔内安装，凿毛缝隙内壁：切割的缝内壁应凿毛，并清除松动物，刷粘结砂浆。
4.全深度补块：适用于宽度大于15mm的严重裂缝，板边与板角修补，掉边掉角及大块脱落破损是最普遍的道面破损类型，处理也相对简单，把破损处切割、破除并浇注新的修补材料即可。
（四）水泥路的换板。
1.切割机将要换的板与周边板块分离开，以保护邻板不受破坏。
2.液压开凿机破碎要换的板块。
3.液压开凿机清除破碎了的水泥板块等废旧料。
4.平板振动夯压实基层。
5.平板振动夯压实水泥稳定碎石层。
6.平板振动夯压实后的水泥稳定碎石层。
7.汽车运输水泥混凝土倒入洞内。
8.振动棒振捣。
9.平板振动器振捣。
10.振动梁振捣整平。
11.人工整平抹光。
12.成型后新水泥混凝土板。
（五）错台维修。
1.磨平法-轻微错台的处治。
高差≤10mm人工配合机械处治法，既先用人工将高出的错台板基本凿平，然后用磨平机再磨平，并清缝灌入填缝料（规范方法，大部分高速公路采用）。
2.填补法（大于10mm)-严重错台的处治。
大于10mm的采取沥青砂或水泥混凝土进行处治（规范方法，大部分高速公路采用）。
（六）脱空处治材料选择。
水泥路面板与基层间由于空隙而导致路面沉陷的，可采用乳化沥青砂和沥青灌注、水泥砂浆和水泥浆灌浆等方法进行板下封堵。水泥砂浆和水泥浆灌浆一般适用于脱空严重或基层、底基层脱空的板块，乳化沥青砂和沥青灌注一般适用于脱空轻微或板下脱空的板块。
三、结语
水泥混凝土路面的病害，不仅与当初的设计和施工有关，同时也与之后的养护管理密切相关。本文主要列举了混凝土路面常见的裂缝、断板、拱起、错台、边角碎裂等病害，分析了病害产生的原因和应当采取的养护措施。对于路面养护而言，特别是那些年久失修的水泥混凝土路面，需要养护部门按照要求进行合理细致的养护工作，这对于维持路面良好的使用性能有重要的意义。
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