摘 要：分析了混凝土路面破損產生的不同形式和原因，闡述了預防各種破損產生的措施和治理方法。
關鍵詞：水泥混凝土路面 破損 處理方法
中圖分類號：U416.216+.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-7973（2006）11-0080-02
一、前言
日本道路建設業(yè)協(xié)會把局部裂縫、跳臺、平整度、松散等歸類為功能性破損。正在實施的美國戰(zhàn)略公路研究項目把路面破損分為以下五大類：① 縫類；② 修補不良與坑洞；③ 表面變形；④ 表面破損；⑤ 其它破損。
二、水泥混凝土路面的破損原因
1．裂縫
產生裂縫的原因是：
（1）重復荷載應力、翹曲應力及收縮應力等綜合作用；
（2）水的浸入及過大的豎向位移的重復作用，使基層受到侵蝕產生脫空；
?。?）土基和基層強度不夠；
?。?）接縫拉開后，喪失傳荷能力，在板的周邊產生過大的荷載應力；
?。?）水泥質量差、不穩(wěn)定，粗細集料質量差；
?。?）施工操作不當，養(yǎng)生不好。
2．板角斷裂
板角斷裂是一垂直通底且與板角兩邊接縫相交的裂縫，從板角到裂縫兩端點間的距離分別等于或小于端點所在板長的一半。其破損原因通常是由于板角處受連續(xù)荷載作用，基礎支撐強度不足和翹曲應力等因素綜合作而產生。
3．接縫材料破損
水泥混凝土路面的接縫分為縱縫和橫縫。橫縫又分為脹縫（真縫）和縮縫（假縫）兩種。 脹縫在使用中隨氣溫而變化，氣溫上升時填縫料會被擠出；當氣溫下降填縫料不能恢復使縫中形成空隙，水泥、砂、石屑等雜物侵入，成為再次脹伸時的障礙，且雨雪水亦能沿此空隙滲入，破損基層和墊層，造成路面板接縫處的變形和破損?？s縫的變化較小，但經過若干次收縮，能把假縫折斷成真縫，填縫料自身的老化，也會造成象脹縫一樣的后患。
4．邊、角剝落
邊、角剝落是指接縫兩側各60cm 寬度內或板角15cm 范圍內的碎裂。其產生的主要原因是：
（1）接縫落入堅硬的雜物，板在膨脹時產生了超應力，邊緣被硬物擠碎。
?。?）重交通荷載的重復作用。
?。?）傳力桿設計或施工不當。
?。?）接縫處混凝土強度低。
5．錯臺
錯臺是指接縫處相鄰面板的垂直高差。其產生的原因是：
?。?）路面板在車輛軸載的作用下，造成接縫處板塊不均勻下沉。
?。?）在溫度和濕度梯度作用下，板在接縫產生翹曲。
?。?）橫縫處未設置傳力桿。
?。?）施工操作不當。
6．唧泥
唧泥是指車輛通過時基層細料和水一起從板接縫處擠出，逐漸使基礎失去支撐能力，在荷載的重復作用下，最終將產生板斷裂的現(xiàn)象。產生的主要原因是：填縫料破損，雨水下滲路面排水不良。
7．拱起
拱起是指橫縫兩側的板體發(fā)生明顯抬高的現(xiàn)象。其產生原因主要是：縫被硬物阻塞，或脹縫設置不當，使板受熱時不能自由伸長。
8．表面裂紋與層狀剝落
表面裂紋是指淺而細或發(fā)絲狀的網狀裂紋，僅產生在路面表層。在車輛荷載的作用下，它會發(fā)展為深度6-12 mm 的表層層狀剝落。其產生的原因是：水灰比過大、過度抹面、養(yǎng)護不及時、用鹽化冰雪、凍融循環(huán)和集料質量低劣、水泥中的氧化鈉及氧化鉀與集料中的某些特定礦物質發(fā)生堿硅反應等。
9．修補破損
修補破損是路面板破損修補后的再次破損。其產生的主要原因是：原有病害沒有根治、修補質量差、交通荷載過大。
三、水泥混凝土面板處理方法
1．舊水泥混凝土面板的處理
?。?）板塊斷裂的處理方法
板塊斷裂的處理應根據其損壞的程度不同而分別對待。處理的方法主要有裂縫修補法、局部修補法、整板更換法3種。對于嚴重斷裂，裂縫處有嚴重剝落且有錯臺、裂塊已開始活動的斷板，需更換整塊混凝土板。新舊板塊接縫處應按上述局部修補法設置傳力桿。
?。?）卿泥的處理方法
對于出現(xiàn)卿泥現(xiàn)象的水泥混凝土板可在板下脫空區(qū)域填充剛性或半剛性的材料，以阻止板邊產生較大的豎向位移。
?。?）接縫碎裂的處理方法
縫是水泥混凝土路面的薄弱環(huán)節(jié)，接縫兩側易被傾斜剪切擠碎。在特重交通的公路上，橫向縮縫一般都設有傳力桿，但隨著接縫的碎裂，傳力桿也相繼失效，相鄰混凝土板之間的約束消失，從而增加了板塊的自由度。水泥混凝土脹縫因傳力桿安裝平行度不夠、漏裝套筒、傳力桿瀝青涂層過厚或脫落、留縫過寬、縫內填料老化散失等原因而具有相當高的破壞率。由于接縫的破壞，混凝土板上的瀝青罩面層出現(xiàn)反射裂縫的可能性增加。
?。?）錯臺的處理方法
對于高差較大（大于1.5cm）的錯臺，應將其高出部分鑿除，高差較小的錯臺可采用瀝青砂填平。如不對錯臺進行處理就直接在其上面鋪土工織物加瀝青面層，土工織物的作用就得不到有效發(fā)揮，而且會加速土工織物及瀝青面層的破壞。
?。?）板塊斷裂的處理
板塊斷裂的處理應根據其損壞的程度不同而分別對待。處理的方法主要有裂縫修補法、局部修補法、整板更換法3種。
?。?）板塊錯臺的處理
錯臺部位可以采用灌漿修復，通過抬升沉降一側的混凝土板塊，使板塊間接縫平整。根據錯臺量大小，分兩種情況：錯臺高度小于15 cm，用風鎬和砧斧鑿除高起部分與鄰齊；錯臺高度大于15 cm，用鑿低補平的辦法，將低下去的一側板上鑿毛，用水泥混凝上路面快速修補砂漿修補抹順，修補寬度50cm～100cm。
?。?）板塊掉邊、缺角的處理
對損壞較深和較寬的路面，先用切割機切除損壞部分，然后澆注C35 混凝土；對破損面較淺、較窄的，可用風鎬鑿除深約5cm 以上，然后用中粒式瀝青混凝土填平壓實。角隅斷裂的面板板邊要切齊，接縫面鑿毛，并鉆孔灌入環(huán)氧水泥漿，插入鋼筋作傳力桿。
?。?）唧泥的處理
對于出現(xiàn)卿泥現(xiàn)象的水泥混凝土板可在板下脫空區(qū)域填充剛性或半剛性的材料，以阻止板邊產生較大的豎向位移。對于較大的脫空區(qū)，為降低處理成本，可考慮采用快硬早高強聚合物水泥砂漿或混凝土（聚合物在水泥砂漿或混凝土中最佳摻量為15%-20%）等剛性材料填充，然后用聚胺脂整皮微孔泡沫等材料封縫。灌注混凝土或粘結劑前應將脫空區(qū)域內的泥土等雜物清除干凈。
?。?）接縫碎裂的處理
接縫是水泥混凝土路面的薄弱環(huán)節(jié)，接縫兩側易被傾斜剪切擠碎。在特重交通的公路上，橫向縮縫一般都設有傳力桿，但隨著接縫的碎裂，傳力桿也相繼失效，相鄰混凝土板之間的約束消失，從而增加了板塊的自由度。水泥混凝土脹縫因傳力桿安裝平行度不夠、漏裝套筒、傳力桿瀝青涂層過厚或脫落、留縫過寬、縫內填料老化散失等原因而具有相當高的破壞率。由于接縫的破壞，混凝土板上的瀝青罩面層出現(xiàn)反射裂縫的可能性增加。
1）縮縫碎裂的處理方法是，沿接縫縱向將縫一側寬30-40cm 范圍內的混凝土板鑿去1/2～3/5 板厚（使傳力桿的一端外露），將縫另一側的混凝土碎渣清除一干凈，剝除外露傳力桿的混凝土殘體，在傳力桿上涂一層1.5mm 厚的瀝青層，在原縫位置設置單層聚氨脂硬泡沫板[規(guī)格為4000mm×1200mm×（20-200）mm]，然后用略高于原混凝土板強度的快凝早強聚合物水泥混凝土將缺損區(qū)域填至與原路面板平齊即可。
2）脹縫碎裂的處理方法，對于破壞較嚴重的脹縫需重新設置。重設脹縫的具體構造可參照《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范》JTJ012-94 中所示的滑動傳力桿型、邊緣鋼筋型和厚邊型。但對于邊緣鋼筋型，建議采用4 根直徑12-16mm 的鋼筋分兩層沿與脹縫平行的方向對板邊易碎區(qū)加固。新澆混凝土板的寬度不宜小于1.2m，且應在舊混凝土板邊采用鉆孔灌漿法設置傳力桿，使新舊混凝土板緊密銜接。新澆混凝土時應在縫頂預留深1cm，寬30cm 的槽，待混凝土凝固后，在槽內鋪寬20～25cm、厚0.8～1.Ocm 的鋼板將脹縫蓋住，在鋼板上鋪土工織物后加鋪瀝青面層。
在滑動傳力桿型脹縫施工過程中應注意：
?。?0）板塊脫空的處理
在脫空部位鉆孔，（鉆穿板塊），然后用C3。水泥砂漿高壓灌注，注滿為止。對接縫完好的板塊宜采用鉆孔灌漿法施工，具體方法是沿接縫用沖擊電鉆打一排直徑20mm 的孔槽，用壓縮空氣噴槍伸入槽內清除混凝土殘渣，然后向脫空區(qū)灌注聚合物水泥混凝土，待混凝土凝固后，以LPC-89 接縫密封膠等材料封縫。
?。?1）原路面換板施工
當路面板塊破碎成3 塊以上，且有影響行車安全的，必須將整塊板鑿除，處治好基層之后，重新澆筑新混凝土板。澆筑前應檢查基層，破碎松散的全部清除，部分土基也進行挖除，采用半剛性基層難以壓實，因此夯實路基后鋪C 15 混凝土作基層，然后再鋪混凝土面層。同時為確保新舊混凝土面板協(xié)調，增加板塊間傳荷能力，在鄰近舊板塊下刨挖澆筑混凝土，或者在舊混凝土板邊鉆孔，沿縱向重新設置拉桿，橫向增設傳力桿。根據有路面調查檢測結果，更換舊面板按壞板率和嚴重脫空率計列，占舊面板的36.47%，硬路肩全部更換；灌漿按板腳嚴重脫空率43.1%計列；舊面板表面處理按舊面板的63.53%計列。
參考文獻
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