水泥混凝土面板裂缝病害调查与处治

水泥混凝土面板裂缝病害调查与处治

熊祥森刘钟棋

先高路桥有限公司浙江杭州311200

摘要：裂缝是水泥混凝土路面的常见现象，水泥混凝土路面裂缝一经发展会造成断板等严重病害，修补工作较难进行，快速修补则更难，及时的修复和日常的养护是延长路面使用寿命的关键。本文通过对某水泥混凝土路面状况的调查，对研究路面的裂缝的类型病害的原因进行了分析，并提出了相应的修补方案。

关键词：水泥混凝土裂缝；修补方案；病害处治

一、前言

随着公路建设事业的飞速发展，特别是近年村村通工程的实施，水泥混凝土路面的铺筑里程与日剧增，但是这种类型的公路也面临着不少病害，特别是裂缝，在施工期就产生，后来缓慢发展，会发展水泥混凝土路面断板等病害。笔者曾在某水泥混凝土路面的连续观测数据和路况调查，发现水泥混凝土路面破坏的发展过程一般是：(1)裂缝大面积增多；(2)板底脱空和板间错台；(3)板块断裂。水泥混凝土路面通常经过2个夏天后，在第二个冬天将有部分接缝填缝料缺损、填缝料与面板侧壁有微裂缝、填缝料下凹，雨天时下凹处积水时间相对较长，路面开始出现少量错台和板底脱空，同时伴有唧浆现象；通常当板间错台超过5mm时路面面板开始断裂，裂缝主要集中在车辆前进方向距离横缝0．01m～0．05m的范围内。为了能更好的控制水泥混凝土路面的质量，文章分析刚性水泥混凝土路面裂缝病害原因分析以及其防治措施，希望能够对预防病害的进一步发生起到一定的作用。

二病害类型及产生原因分析

1沉降裂缝

在硬化前，水泥混凝土还处于塑性状态，由于组成材料的密度不同而发生沉降，内部自由水析出，引起沉降收缩裂纹，这一般发生在抹面。但在干燥的基层上浇筑混凝土面层时，因基层的水分很快被其面层吸收，会引起大的收缩而产生宽而深的裂缝。

因水分蒸发，使干缩产生的拉应力大于混凝土的抗拉强度，使混凝土产生裂缝。它的特征是表面开裂，走向纵横交错，没有一定的规律，形似龟纹，缝宽和长度都很小，与发丝相似。

2由于温度应力而产生的收缩裂缝

这主要是因昼夜温差太大，而产生较大的温度应力，由于没有设置伸缩缝和对混凝土面板进行及时切割，而造成面板拉裂。因为混凝土材料对温度的变化面引起的伸缩量约为每度0.01毫米，当累计长度内温度应为超过抗拉强度时，就会发生裂缝。

3基层原因而产生的反射裂缝

由于基层的裂缝没有进行及时处理，而反射到面层，使面层断裂目前，水泥混凝土路面基层采用的结构形式以水泥碎（砂）石稳定基层为主。因温度应力及其它因素的影响，基层浇筑好后，在一定范围内会自然断裂，

4由于材料不良引起的裂缝

水泥安定性不良引起的裂缝。

因拌和物温度过高，而出现“假凝”。

水及砂中有害杂质对水泥混凝土有腐蚀作用。

砂、石材料中的活性材料与水泥中碱产生化学反应，使混凝土结构遭到破坏。

三、水泥混凝土路面裂缝处治技术

水泥混凝土路面裂缝形式多样，处治时要根据具体情况采用相应的技术措施。缝宽不足5mm的非扩展性表面裂缝，采用压注灌浆法；局部性裂缝，且缝口较宽时，采取扩缝灌浆法；对于中度裂缝，宜采用埋筋锚固法或者扒钉锚固法来处治裂缝病害；对于重度裂缝，采用局部换板的方法来处治裂缝病害。

混凝土面板在两道伸缩缝间产生贯通式或不贯通裂缝时，依据裂缝的不同程度按以下方法处理：

1轻度裂缝处治技术

对于裂缝宽度小于5mm的轻度裂缝可按以下步骤进行处理：

（1）按脱空板要求进行板底注浆处理。

（2）用空压机吹净裂缝。

（3）用50％固化物含量SBS改性乳化沥青灌缝，乳化沥青下渗、破乳后，若表面凹陷需再度灌缝，反复灌缝2～4遍至沥青与缝口基本齐平为止。

（4）扩缝灌浆法施工步骤如下：

①先顺着裂缝用冲击电钻将缝口扩宽成1.5cm的沟槽，形成带状槽，槽深根据裂缝深度确定，最大深度不得超过2/3板厚。

②用压缩空气彻底清除残渣等，槽内铺设洁净的5~10mm的石子。灌入选择的灌浆材料，振捣、压实、抹平。

③按所用材料的要求进行养护。可用聚合物砂浆及其他粘结性良好的修补材料。如环氧修补砂浆、无收缩环氧灌浆料等。

2中度裂缝处治技术；埋筋锚固法对于裂缝宽度在5～10mm的中度裂缝可按以下步骤进行处理：

①按脱空板要求进行板底注浆处理，浆体需灌满已有裂缝；

②裂缝位置混凝土面板表面开槽

③开槽方向横缝开槽方向与道路中线平行；纵缝开槽方向与道路中线垂直。开槽尺寸30～40mm（槽宽）×70mm（槽深）×700mm（槽长）。槽距30cm，锚固筋尺寸φ22螺纹钢筋，长680mm，填缝材料M40砂浆。

3贯穿性裂缝修补方法

条带罩面法：

（1）沿裂缝两侧各约20cm处，锯出两条深5~10cm的切缝（视裂缝宽度和深度而定）。

（2）凿出该范围的混凝土，然后沿裂缝两侧15cm，每隔50cm钻一直径2.5cm深7cm的钯钉孔。

（3）用空气压缩机或高压水冲洗干净，再均匀涂刷水泥砂浆，钯钉孔填满砂浆，将去污除锈的钯钉插入口内安装。

（4）然后浇筑早强混凝土。振捣、压实、抹平，养护。

4角隅处裂缝修补

沿裂缝15cm处，锯出一条切缝，深度大于8cm.将裂缝处路面凿除，直至较稳固结构层。凿除面保持粗糙，将破损的松散物全部清除，冲洗干净，涂刷同标号的水泥砂浆（或其他粘结材料），槽内可铺一层20x25cm的钢筋网，再浇筑水泥混凝土。并做好与邻近板的接缝。缝内可充填沥青胶。

四、结论

水泥混凝土路面使用出现的各种病害，都直接或间接反映了工程的施工质量。为保证使用效果，最佳的防治时机在设计和建设阶段，最好的治理方法就是防范于未然。在建设工程中科学管理，质量层层把关，能最大限度地减小路面病害的发生率。对已经出现和形成的病害，应查明原因，对症下药。同时还应从道路养护、制止超载等方面进行综合管理，保障道路的正常运营，几点建议以下：1根据目前交通量超载的特点和增长速度，建议在混凝土路面设计时，充分考虑超载这一因素，增大混凝土板块厚度或加设钢筋。

2加强对排水系统的养护，确保排水系统畅通，做到地下水和地表水能顺利排出路基以外。

3加强对超载车辆的管理，采取强硬措施，杜绝超载。

4.需要设计、施工、养护管理等各部门各负其责，分头把关，按照行业规范标准，结合工程实际，严格履行各自职能，就一定能建成一条高质量的农村公路，方便人民群众的生产和生活。

参考文献：

【l】水泥混凝土公路技术实践与展望【M】．北京：人民交通出版社．

【2】JTGF30一2003公路水泥混凝土路面施工技术规范【M】．北京：人民交通出版社．

【3】最新公路工程施工要点与通病防治大全【M】．北京：兵器工业出版社．