水泥混凝土路面裂缝及破碎板的防治

　　摘要:本文简述了水泥混凝土路面裂缝、破碎板的形成原因及预防措施，并结合养护实际讲述裂缝、破碎板的处治方法。
　　关键词:裂缝，破碎，预防，处治
　　水泥混凝土路面具有刚度大、整体性强、较高的抗折强度、弹性模量和较低的变形能力及水稳定性和温度稳定性均优于沥青混凝土路面,不易出现沥青路面的某些稳定性不足的损坏(如车辙等)等特点。我市境内的主干公路大部分都采用水泥混凝土路面，充分发挥了沥青混凝土路面不具备的优势，但在养护使用过程中，由于荷载、环境、设计、施工等因素影响，随着养护年限的增长和交通车辆流量的不断增大，也出现了一些裂缝、破碎板、沉陷、错台、坑洞、唧泥等病害，给养护维修带来了极大的困难，其中以裂缝、破碎板病害尤为突出，已经成为路面病害通病之一，如何通过做好路面病害的预防性工作提高路面质量成为公路养护人员的一个难题。
　　1水泥混凝土路面裂缝及破碎板的预防
　　1.1混凝土路面裂缝及破碎板的形成原因
　　温度应力与荷载应力超过混凝土的抗弯拉强度时，水泥混凝土路面板就会产生断裂并发展为破碎板。
　　在早期开裂，可以是：（1）原材料不合格：水泥稳定性差，强度不足。集料（砂、碎石等）含泥量及有机质含量超标。（2）基层标高失控和不平整：基层标高失控，造成路面厚度不一致，难以承受面层传输的压力而开裂。基层不平整会增加与面层界面的阻力，使路面薄弱处开裂。基层材料松散或干燥会把面层的混凝土砂浆水份吸收，使底部混凝土失水，强度降低，导致开裂。（3）混凝土配合比不当：单位用水量或水泥用量偏大，集料计量不准确，水灰比坍落度控制不准确，运输中失水等的影响。（4）施工工艺不当：搅拌时间不足，振捣不密实；混凝土温度过高会使收缩过大，导致开裂；长时间混凝土浇筑间断，超过初凝或终凝时间会导致开裂；切缝不及时；施工车辆过早开通；养护时间不足等。
　　使用期开裂：（1）设计不当：路面厚度不当；混凝土原材料设计不当；排水设计不当等。（2）超重车的影响：随着养护年限的增长和车辆流量的不断增加，重型车辆增加和超载严重。（3）路基不均匀沉降主要发生在：填挖相交断面处；不同填料界面处；填料压实度不足部位；压实机械难以施工的部位等。（4）排水不良或面层填缝料失效使地面水渗入基层造成板底脱空。
　　1.2水泥混凝土路面裂缝、破碎板预防措施
　　水泥混凝土路面的特点是在养护良好的前提下,具有使用质量好,使用年限比其它路面长。养护不及时,一旦开始破坏,破损会迅速发展。因此,必须做好预防性、经常性养护工作，养护部门通过日常的路况巡查,及早发现缺陷,查清原因,不失时机地处治病害,以保持路面状况的完好。混凝土路面的预防养护主要工作内容是路面、接缝、裂缝保养,填缝料更新。
　　1.2.1水泥混凝土路面日常保养
　　（1）每天采用扫路车为主、人工为辅的方式清除路面上的砂、石、泥土和污物，特别是小石块应及时清除,以免因车辆碾压而破坏路表。对于容易造成沙石漏洒的路段，应设专人勤加清扫。
　　（2）必须坚持每月一次的路况病害调查,及时修补好各种破损。
　　（3）在雨季和冰冻期到来之前，应对路面加以检查,适时将一般破损修补好。冬季注意清除积雪,特别是融雪期间,要注意清除雪水和薄冰,以防水份渗入基层,应注意对路肩的养护和加固,保持路面与路肩衔接平顺,保持应有的横坡度。清理疏通边沟搞好路面排水。
　　1.2.2接缝保养
　　水泥混凝土路面的保养重点在接缝处,应经常填充或铲除多余的填缝料,保持接缝完好,表面平顺，行车不颠跳。当气温下降接缝扩大有空隙时,宜选择在当地气温最低时灌缝填隙,当气温上升缝料挤出缝外时,应将挤凸出的填缝料铲除,并防止泥、砂土挤压进接缝内,影响板的正常伸缩。
　　1.2.3填缝料更新
　　广州局的惯用方法为：用清缝机清除旧填缝料,同时用吹尘机吹干净缝内尘土，并用铁钩将缝内积料清理干净；用稀沥青涂刷缝壁，低温操作时，应用喷灯烘吹，使沥青均匀；在缝的两侧路面上涂刷一层黄泥浆，防止灌填缝料时污染路面；利用灌缝机进行填缝，直到填满填实，夏季应稍高出路面，冬季可稍低于路面；最后铲除溢出路面的填料。
　　2水泥混凝土路面裂缝、破碎板的处治
　　2.1裂缝修补法
　　方法1：对于轻微断裂，裂缝无剥落或轻微剥落，裂缝宽度小于5mm的，采用灌入粘结剂的方法进行修补。使用材料：聚胺脂灌缝料、环氧树脂灌缝料、伸缩缝密封胶等粘结材料。采用伸缩缝密封胶等粘结材料的修补工艺：画线放样一一用锯缝机割缝（缝深大于2～4cm，缝宽为0.6cm或大于裂缝宽的2倍）——用高压水冲冼并吹干一一填伸缩缝密封胶粘结材料至平整一一贴保护胶一－达到强度后开放交通。
　　方法2：对于板块断裂情况较轻，像只有一条贯穿板厚的裂缝来说，如果按破碎板整槽翻修的办法来做，不但成本高，而且是一种不必要的浪费。对待此类病害，宜采用封缝胶来处治。具体做法是：首先将裂缝清理干净；按水泥:封缝胶=1:1比率配制封缝用浆并刷在裂缝表面以封闭裂缝；最后按主剂:固化剂=2:1的比率配制注缝浆，利用补缝器通过注浆咀压入裂缝，从而达到粘结裂缝的目的，使之重新恢复通行功能。有些断板不但有了贯穿裂缝，而且裂缝处已出现了垂直位移，这说明板下有脱空现象，此时较好的处治办法就是压浆。利用灰浆泵的压力将水泥砂浆通过预先粘好的孔洞直接压入板下，填充板下出现的空洞，使基层重新稳定。
　　2.2整槽翻修法
　　对已断裂成三块以上并伴有严重沉陷的严重破碎板，应采取整槽翻修的方法进行修补。推荐使用快速修补的方法来处治破碎板，可采用525#快硬硫铝酸盐水泥，并掺入4％(水泥重)的促凝剂，水泥混凝土配合比采用水泥:砂:石=1:2.5:4.5，W／C=0.55。也可使用混凝土促凝剂，该种材料对一般水泥混凝土有很强的促凝作用。施工中使用普通火山灰质水泥，施工配合比为水泥:砂:石=1:1.2:2.87。W／C=0．32，促凝剂掺入量为16％(水泥重)。快速修补技术的优点是能使修复后的新面板在短时间内恢复交通，在相当程度上缓解施工对交通造成的压力，施工方法简单，易于掌握。但快速修补由于混凝土凝结时间短，必须作好前期工作，且各道工序的衔接不能出问题。如能保证各项工序顺利实施，则快速修补法不失为—个快捷实用的好方法。
　　2.3沥青罩面法
　　对于损坏严重水泥混凝土路面的修复，宜采用旧混凝土路面罩面技术，即采用道路专用土工布作为复合式路面夹层材料，并在沥青混合料中加入抗剥落剂，对旧水泥混凝土路面损坏及缝隙进行技术处理。这样做可较好的延缓和减少反射裂缝，减少沥青混凝土面层厚度，减少环境污染，提高行车舒适性，有明显的经济和社会效益。另外，广州局近年来逐渐采用预拌冷补沥青对旧水泥混凝土路面进行快速修补，采用该材料可基本不受天气影响对路面进行罩面，而且需要人员较少，工艺流程简单，适合在车流量大的路段应用，比如在G105线广从公路和S114线广花公路经常采用。
　　2.4加铺沥青混凝土法
　　采用加铺沥青混凝土处治的方法，必须在加铺前对破碎严重的路面板进行翻新，路基出现沉陷必须处理好路基，否则加铺后路面会出现各种反射裂缝，影响加铺的效果。对于重复修补破碎板多年并且车流量大、超重车多的主干公路来说，在现有的水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土不失为一种好的解决方法，因为多年的破板维修对基层的整体刚性影响很大，路基也有不同程度的松软，加上行驶的超重车多，大大超过路面的设计荷载，因此造成年年修破碎板，年年都会出现破碎板的状况。以广州局管养的G105线广从公路为例，93年建成通车，近年来由于交通流量不断增大，每年都安排资金进行维修，但破碎板仍不断出现，可见，只进行破碎板维修不能有效地解决问题，2006年11月，广州局对广从公路永泰段（2.5km）进行了整治，在水泥混凝土路面加铺沥青混凝土收到良好效果，现在该段公路行车畅顺舒适，时速提高至60公里/小时。
　　3结语
　　延长混凝土路面的使用年限和提高行车舒适性的关键在于做好路面病害预防与处治工作；提高路面质量和路面平整度关键在于推行预防性养护，把路面病害控制在萌芽状态，对症下药采取恰当的措施及时处理病害。因此做好路面病害的预防性工作，可以有效降低路面的养护成本和逐步提升路面质量。
　　参考文献
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　　[2]交通部公路管理司.公路养护与管理手册[M].北京:人民交通出版社,1997.
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