水泥混凝土路面常見病害與防治

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水泥混凝土路面具有承載能力大、剛度大、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用低等特點(diǎn)。隨著我省對(duì)交通投資力度的加大，村村通公路水泥混凝土路面修筑的數(shù)量越來越多。特別是在張家口地區(qū)，村村通水泥混凝土路面已達(dá)4500km.然而，已修建的水泥混凝土路面早期出現(xiàn)的啃邊、缺角、斷板、錯(cuò)臺(tái)、中縫脹開、唧泥等已嚴(yán)重影響了水泥混凝土路面的使用壽命和道路行車質(zhì)量，給國(guó)家有限的投資造成很大浪費(fèi)。如何修補(bǔ)好損壞的水泥混凝土路面，是擺在公路施工與養(yǎng)護(hù)工作者面前的一個(gè)嚴(yán)峻課題。根據(jù)調(diào)查分析，這些病害中有相當(dāng)一部份與施工工藝有關(guān)。因此，有必要從施工角度研究病害產(chǎn)生的機(jī)理，從而尋求改善施工工藝的方法。

　　1路面縱、橫縫啃邊與施工工藝的關(guān)系

　　路面縱、橫縫啃邊就是路面縱、橫縫處混凝土在汽車荷載作用下局部脫落。它是目前水泥混凝土路面最常見的病害，也是與施工工藝關(guān)系最密切的病害之一。它的形式有：塊狀脫落和鋸齒形脫落。

　　1.1塊狀脫落

　　經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和從施工過程分析，在水泥混凝土路面強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的情況下，局部塊狀混凝土脫落形成啃邊，主要是由施工工藝造成的。它與施工拆模、面板養(yǎng)護(hù)、交通管制以及不正確的習(xí)慣做法有關(guān)。

　　1.1.1施工拆模因素。在混凝土路面施工時(shí)，由于鋼板數(shù)量有限，施工隊(duì)為了連續(xù)作業(yè)，通常在澆筑完12h左右就把模板拆掉，這時(shí)的混凝基本沒有強(qiáng)度，很容易受到損傷。雖然模板拆后不能明顯發(fā)現(xiàn)破損，但內(nèi)部損傷的砼在汽車荷載作用后就很容易被破壞而形成啃邊病害。另外拉桿、傳力桿等未按水平安裝造成拆模困難，拆模工人沒耐心，隨意用大錘敲打鋼模造成拆模后直接缺邊，而缺邊、缺口未做任何特殊處理就直接補(bǔ)上，通車后必然形成啃邊。

　　1.1.2面板養(yǎng)護(hù)因素。目前對(duì)水泥混凝土路面的養(yǎng)護(hù)，主要是采用覆蓋、澆水方式養(yǎng)護(hù)，也就是在澆筑好的面板覆蓋一層塑料地膜或舊麻袋澆水養(yǎng)護(hù)。這種養(yǎng)護(hù)方法本身不存在問題，但施工時(shí)常常是重視板中間的養(yǎng)護(hù)而忽視板邊養(yǎng)護(hù)，主要表現(xiàn)在覆蓋物未覆蓋到板邊側(cè)面，澆水時(shí)板邊水量不足，結(jié)果是板邊的養(yǎng)護(hù)不充分，板邊的混凝土強(qiáng)度明顯低于板中混凝土強(qiáng)度形成板邊應(yīng)力集中，在重、超載車作用下產(chǎn)生啃邊。

　　1.1.3不正確的習(xí)慣做法因素。不正確的習(xí)慣做法指目前施工中經(jīng)常被采用的、但又是不正確的做法，就是我們常說的施工通病。通常有為防止漏漿在鋼模上墊塑料膜，傳力桿、拉桿安裝中未使用支架，在澆筑第二幅混凝土面板時(shí)，振動(dòng)梁、攤鋪振平機(jī)直接在已澆好的一幅板邊上行走等等。其中，在鋼模上墊塑料膜和振動(dòng)梁、攤鋪振平機(jī)直接在已澆好一幅板邊上行走對(duì)路面縱橫縫啃邊有影響。為防止漏漿，過去通常的做法是在鋼模板上包一層塑料膜，施工時(shí)這層塑料膜常常脫落而插入混凝土中，這樣就人為地把混凝土面板分層，使混凝土面板邊緣一些地方的混凝土不能聯(lián)成一體，在重、超載車作用下，產(chǎn)生脫落；在施工第二幅面板時(shí)振動(dòng)梁和攤鋪振平機(jī)直接在已澆好的一幅面板上行走，其結(jié)果是振動(dòng)梁、攤鋪振平機(jī)直接對(duì)已澆好的一幅板邊頂角造成磨損和振擊破壞，也是路面縱縫啃邊的形成因素。

　　1.1.4交通管制因素。開放交通施工中的交通管制對(duì)水泥混凝土路面的施工質(zhì)量有很大關(guān)系。交通管制不到位而使車輛駛?cè)腽B(yǎng)護(hù)期未到的面板，不僅會(huì)使面板斷裂，而且還是混凝土路面縱縫啃邊的一個(gè)因素。在對(duì)雙車道公路第二幅混凝土面板進(jìn)行施工時(shí)，當(dāng)沖卡車輛與正常放行的車隊(duì)在養(yǎng)護(hù)期未到的地段交匯時(shí)，由于邊上有標(biāo)示，車輛不敢駛?cè)腽B(yǎng)護(hù)期未到的面板，只能在單幅板上交匯，這時(shí)車輛的輪胎就可能正好壓在道路中線上，養(yǎng)護(hù)期未到的一幅面板板邊的強(qiáng)度明顯低于已開通一幅面板板邊的強(qiáng)度，這樣，養(yǎng)護(hù)期未到的一幅面板板邊就很容易受到損傷，開放交通后就有可能形成啃邊現(xiàn)象。

　　1.2鋸齒型脫落

　　仔細(xì)觀察澆筑混凝土路面面板使用的鋼?？梢园l(fā)現(xiàn)，鋼模板在重復(fù)使用后，表面由于銹蝕和沾在模板上的混凝土無法清除干凈而變成凹凸?fàn)?，模板頂邊則形成不規(guī)則的鋸齒狀，用這種模板澆筑的混凝土面板板頂邊自然也就成了鋸齒狀。根據(jù)力學(xué)應(yīng)力集中原理，鋸齒狀板邊的齒形混凝土在重載、超載車的多次作用下是很容易被破壞的，這也就是形成鋸齒型啃邊的原因。

　　2路面縱縫脹開、錯(cuò)臺(tái)與施工工藝的關(guān)系

　　路面縱縫脹開指混凝土路面沿公路縱向的縫隙脹開達(dá)5～20mm，錯(cuò)臺(tái)指接縫處、縫兩邊的路面成了臺(tái)階，路面縱縫脹開和路面錯(cuò)臺(tái)還容易發(fā)展為路面縱縫啃邊、唧泥，路面錯(cuò)臺(tái)還嚴(yán)重影響了道路的行車安全。引起路面縱縫脹開和路面錯(cuò)臺(tái)的因素有很多，其中與施工工藝有關(guān)的因素有拉桿、傳力桿安裝因素和路面基層施工工藝因素。

　　2.1拉桿、傳力桿安裝因素

　　由于在原有公路規(guī)范中，除了脹縫的滑動(dòng)傳力桿有要求設(shè)置支架予以固定外，別的拉桿、傳力桿沒有這方面的要求。因此在過去的混凝土路面施工中，很少有在安裝拉桿和工作縫的傳力桿時(shí)用支架固定。沒有支架固定的傳力桿和拉桿常常是東倒西歪，伸入混凝土（或伸出鋼模）的長(zhǎng)度長(zhǎng)短不一，根本不能起到傳力和連結(jié)作用。這就和水泥混凝土路面設(shè)計(jì)時(shí)的要求產(chǎn)生了很大的差距，在重超載車輛的作用下產(chǎn)生縱縫脹開和錯(cuò)臺(tái)也就在所難免。

　　2.2路面、基層施工工藝因素

　　在二級(jí)公路上對(duì)水泥穩(wěn)定基層進(jìn)行施工時(shí)，通常采用的是半幅施工法，也就是水泥穩(wěn)定基層混合料先進(jìn)行半幅攤鋪，攤鋪整平后壓路機(jī)在上面碾壓。在壓路機(jī)碾壓這個(gè)過程中，由于混合料有一定厚度，攤鋪時(shí)如未安裝模板就一定會(huì)有一個(gè)攤鋪坡度。這個(gè)坡度是具有一定凈邊的壓路機(jī)無論如何也壓不到的。在路中壓路機(jī)壓不到的這部份的混合料的壓實(shí)度明顯達(dá)不到要求，而這部份又是車輛行走頻率最高的地方，時(shí)間長(zhǎng)了也就很容易形成縱縫脹開和錯(cuò)臺(tái)。

　　2.3切縫的施工工藝因素

　　從理論上講，混凝土路面的切縫應(yīng)放在水泥混凝土塊硬化收縮之前進(jìn)行，但是很難做到。切縫機(jī)工作時(shí)混凝土必須具有一定的強(qiáng)度，否則，縫口將會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則的毛邊。因此，切縫時(shí)間的確定以混凝土強(qiáng)度為依據(jù)，一般以混凝土抗壓強(qiáng)度5～10MPa為適宜的切縫時(shí)間。實(shí)際施工當(dāng)中，混凝土澆筑后18h內(nèi)必須切縫，防止出現(xiàn)斷板現(xiàn)象。

　　3填縫材料與路面質(zhì)量的關(guān)系

　　檢查已破損的水泥混凝土路面，發(fā)現(xiàn)水患是造成水泥混凝土路面病害的主要原因。通過觀察，水是通過水泥混凝土路面的裂縫的接縫灌入的。水泥混凝土路面的裂縫是施工時(shí)期由于混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫，即常說的斷板，主要是切縫不及時(shí)造成的。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在施工過程中，水泥混凝土路面要設(shè)接縫即縮縫、縱縫和脹縫。若填縫材料選擇不當(dāng)，易造成在重車的作用下局部破損，雨水從接縫處灌入后，板下的基層長(zhǎng)時(shí)間受水的浸泡及凍融分割和高速重載車的作用，在板下形成一種活水沖刷。由于沖刷的反復(fù)作用，將板下灰土從板縫中唧也，即出現(xiàn)唧漿；唧漿造成板下被掏空，當(dāng)掏空到一定面積后，板塊就會(huì)出現(xiàn)跳板現(xiàn)象或重載車通過時(shí)發(fā)生斷裂。

　　4改善水泥混凝土路面施工工藝的方法

　　通過以上對(duì)施工工藝與水泥混凝土路面常見病害關(guān)系的分析可以找出水泥混凝土路面施工中存在的問題，改善水泥混凝路面的施工工藝，減少和推遲水泥混凝土路面早期病害的發(fā)生，延長(zhǎng)水泥混凝土路面的使用壽命?，F(xiàn)就針對(duì)以上施工工藝對(duì)水泥混凝土路面常見病害的影響，提出如下改善水泥混凝土路面施工工藝的方法：

　?。?）延長(zhǎng)水泥混凝路面施工的拆模時(shí)間，確保水泥混凝土路面施工的拆模時(shí)間在24h以上。

　　（2）拆模人員應(yīng)是有耐心有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)工人，拆裝時(shí)不準(zhǔn)用大錘對(duì)鋼模進(jìn)行敲打。

　　（3）重視水泥混凝土路面板的邊緣養(yǎng)護(hù)，做到混凝土面板的全面充分養(yǎng)護(hù)，并盡可能采用養(yǎng)護(hù)膜、養(yǎng)護(hù)液等新技術(shù)。

　?。?）加強(qiáng)對(duì)開放交通施工的交通管制，禁止車輛沖卡和駛?cè)腽B(yǎng)護(hù)期未到的混凝土面板。

　?。?）糾正混凝土路面施工中的不正確習(xí)慣做法，不用塑料膜墊鋼模板，防止漏漿可采用高標(biāo)號(hào)砂漿堵鋼模底縫，用6×6cm泡膜堵拉桿、傳力桿鋼筋與鋼模接縫。在對(duì)第二幅混凝土板進(jìn)行施工時(shí)，須在已澆好的一幅板邊上墊一塊防振板。

　?。?）在雙幅混凝土路面的第一幅面板施工時(shí)，做到中模多放1～2cm；在對(duì)第二幅板進(jìn)行施工時(shí)，把多澆的1～2cm切除，確保中縫平整順直，橫向施工縫和脹縫施工也必須做到先切邊后澆。