浅谈水泥砼路面典型病害与维修
2015-05-26
为了能够有效的对水泥路面进行状况评价及养护对策的实施，必须了解水泥路面的病害类型及其成因。水泥混凝土路面破损的主要类型按破坏形式分为结构性破损和表面破损两类。结构性破损的主要形式有纵向开裂、横向及斜向开裂、断板、板的错台、唧泥等。表面破损主要形式有：碎裂剥落、表面磨损等。必须充分做好调查，查明原因，从而采取针对性治理措施。以下论文在分析水泥砼路面几种典型病害的基础上提出了维修对策。
一、水泥砼路面的几种典型病害
1、裂缝
当行车重复荷载以及温湿变化所产生的荷载应力与附加应力超过混凝土的强度时，板将产生断裂出现各种裂缝，包括纵向、横向、斜向裂缝、板角断裂以至发展成板的破碎。产生裂缝的原因经分析统计为板的厚度太薄或车辆超载严重；地基强度不足特别是强度不均匀，以及雨水渗入基层产生塑性变形使板底脱空；板的平面尺寸太大引起过大的收缩应力与温度翘曲应力；接缝损坏丧失传荷能力；使用材料的品质不良或施工质量差而导致混凝土质量低劣，以及养生不当或锯缝不及时而引起混凝土的收缩应力过大等。另外疲劳裂缝会形成一系列多边性小块组成的网状开裂，初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行的纵缝，而后，在纵缝间出现横向和斜向连接缝，形成网状裂缝。
2、接缝材料破损
水泥混凝土路面的接缝分为纵缝和横缝，横缝又有胀缝和缩缝两种。胀缝材料性能差时，在使用过程中当气温上升时填缝料被挤出，在气温下降时，不能恢复而使缝中形成空隙，泥、砂、石屑等杂物落入缝中，成为再次胀伸时的障碍，加上雨雪水渗入缝中空隙引起基层和垫层的损坏，从而使路面板接缝处在行车过程中产生变形和破损。缩缝的变化较小，但经多次重复冻缩后，假缝可折断成真缝，由于填缝料自身老化等原因，也可引起像胀缝同样的损坏。施工、养护不规范，切缝不及时或未达规定深度，也是造成接缝破损的原因之一。
3、边角碎裂
边角碎裂是指接缝两侧各60cm宽度范围内或板角15cm范围内路面板的碎裂。其原因经分析归纳为接缝中落入坚硬的杂物，板在胀伸时产生超应力，边缘被硬物挤碎，超载车辆的重复多次作用，传力杆的构造设计或施工不当而阻碍板端自由伸缩；接缝处混凝土强度不足或有搭连等。
4、错台
错台是指接缝处相邻板体产生的垂直高差。在浇筑混凝土板时，胀缝的填缝板未予牢固固定，在振捣中被振歪使缝壁倾斜，或接缝的上部填缝板未能对齐，两板在伸胀挤压过程中导致形成错台。当接缝未设传力杆、传荷能力不足或雨水通过接缝渗入基层产生唧泥使接缝板块产生不均匀下沉，以及因温度和湿度梯度的作用，使板的接缝处产生翘曲等也是引起板的错台的原因。
二、水泥砼路面病害的维修
1、裂缝的修补
产生裂缝的原因主要有：基层脱空、土基和基层强度不够、施工操作不当、接缝养生不好等。针对不同的裂缝对路面使用性能的影响，采取不同的材料进行修补。裂缝宽度小于3mm的细裂缝都归类为轻微裂缝。具体维修操作方法是采用胶布将缝口封牢,采用乳化沥青作为灌封材料，用压力灌浆器将低粘性胶乳灌入缝内。边缘有中等或严重碎裂，高度小于13mm错台的裂缝和缝宽小于25mm的裂缝都归类为中等裂缝，对中等裂缝的修补主要采用条带罩面法。将13mm以上错台或缝宽大于25mm的裂缝都归类为严重裂缝。对严重裂缝的修补，主要采取全深度补块处治方法，在修补的混凝土路面位置上，平行于裂缝划线，沿划线位置进行全深度切割。将全深锯口混凝土垂直面凿成毛面。处理基层合格后，修复、安设传力杆和拉杆，摊铺配合比弯拉强度符合要求的混凝土并振捣密实。补块养生宜采用养护剂，将接缝材料填入缩缝内。混凝土达到通车强度后，即可开放交通。
2、板角断裂的修补
板角断裂是一条垂直通底且与板角两边接缝相交的裂缝，损坏原因通常是由于板角处受连续荷载作用，基础脱空或支撑强度不足造成混凝板从角隅处开始断裂。维修中采用常规修补和聚合物改性自密实混凝土修补两种方法进行维修。聚合物改性自密实混凝土修补法是先对路面进行清扫，用粉笔画出处治区域，确定切割范围。按照标线用切割机进行切割成5cm以上深的槽，用滚桶式搅拌机拌和混凝土，拌和时，准确控制膨胀剂和早强剂的剂量。对清理好的混凝土面用水浸润30分钟后，将界面水清理干净，然后在界面上涂刷一层水泥净浆，用抹布把边缘擦干净，将树脂胶毛刷均匀地涂在止水膨胀条上及老混凝土边缘，按照上表面与混凝土表面相同高度的原则，把胶条粘在混凝土切割缝上。灌注混凝土，用振捣棒进行振捣，用塑料薄膜覆盖养生，三天后开放交通。
3、边、角剥落的修补
边、角剥落，是指接缝两侧各60cm宽度内或板角15cm范围内的破碎，出现的边、角剥落现象原因是由于接缝落入坚硬的杂物、重交通荷载的重复作用、传力杆设计或施工不当、接缝处混凝土强度低等因素引起的。边、角剥落维修方法为当边、角轻度剥落时，将剥落的表面清理干净，凿成规则的垂直面后用接缝材料修补平整。边、角严重剥落的修补方法采用聚合物改性自密实混凝土进行修补。边、角深度破碎的修补的方法采用严重裂缝和板角断裂处理的方法进行。
4、错台的修补
错台是指接缝处相邻面板的垂直高差。原因是由于车辆荷载的作用、温度和湿度的影响、横缝处未设置传力杆、施工操作不当等因素引起的。轻微错台主要采用研磨机进行磨平，具体操作步骤是错台研磨时，从最高点开始，纵向坡度控制在1%以内，横向宽度根据错台宽度而定，直至相邻两块板块齐平。研磨时同时洒水，磨平后刻纹。清除接缝内的杂物，并吹净灰尘，重新灌缝。
3、结语
水泥砼路面在实际使用时其养护工作也很重要，为了降低道路养护成本，提高道路经济效益，很多国家正在大力发展新型修复技术。在水泥混凝土大规模建设时期，及时养护已有路网对保持道路完好率，控制养护成本尤为关键。我国各地的车辆，尤其是货运车辆普遍存在超载严重的现象，这无疑加重了已有路面的承载负担，导致路面提前损坏。无论是新建公路还是旧路，都需要进行必要的维修养护，对于延长使用寿命和提高服务质量都是十分必要的。
