水泥混凝土路面破损原因分析及处理

水泥混凝土路面破损原因分析及处理

邓勇

邓勇广州开发区市政工程公司广东广州510000

摘要:水泥混凝土路面一旦出现破损，如处理不当，将会阻碍车辆通行的顺畅、给行车带来了安全隐患。本文结合工程实例，分析了水泥混凝土路面的破损情况和破损原因，并有针对性地提出了处理设计方案和施工技术，确保了路面的使用质量，为水泥混凝土路面破损处理提供了参考作用。

关键词:水泥混凝土路面；破损；原因；设计方案；施工技术

Cementconcretepavementdamagereasonanalysisandprocessing

DengYong

Guangzhoudevelopmentzone510000guangdongguangzhoumunicipalengineeringcompany

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Keywords:cementconcretepavement,Thedamage;Reason;Design;Theconstructiontechnology

近几年，随着我国公路路面建设事业迅速发展，水泥混凝土路面凭借着承载能力大、养护费用少、使用寿命长、施工简单等优点而成为了许多公路项目普遍采用的路面结构形式。但由于通行时间较长，加上重交通量的影响下，目前许多旧水泥混凝土路面出现了破损情况，且有日益严重的趋势。因此，为了满足交通运输日益发展的需要，提高路面服务水平，针对旧水泥混凝土路面破损，采取有效的处理措施显得尤为重要。本文结合某水泥混凝土路面工程，对水泥混凝土路面改造处理作一介绍。

1工程概况

某水泥混凝土路面公路，由于路面通行时间较长，加上重交通量的影响下，路面出现不同程度损坏。虽已进行过多次的局部修补工作，但路面使用性能日趋下降，局部地段已威胁到行车安全。为恢复其行驶功能，必须对破损严重路段进行处理。

2水泥混凝土路面破损情况与原因分析

为准确地评价路面板的损坏情况，找出造成路面板损坏的原因，为维修改造提供依据，对维修改造路段面层结构性损坏、行驶质量丧失、外观质量评定、整体结构寿命损失以及板块损坏情况等进行详细的调查，并在采用随机法抽样调查的基础上，对拟整治路段的路面进行了破损情况逐块调查。其主要病害为路面板连续的大面积的破碎，有的伴随有基层损坏；板块局部破损，表现为角隅断裂、板边破损；较严重的脱空、错台等局部损坏，局部路段路基严重变形。采用PCI综合法和断板率对旧水泥混凝土路面损坏进行综合评价，得到全路段综合指数PCI在20％～40％之间波动，断板率大多在10％～60％之间，表明该段水泥混凝土路面破损较严重。分析其原因主要是：路面结构受超载交通的影响较大，路面承载能力不够；施工时遗留下质量缺陷；该路段所处地区的山势陡峭，岩层风化严重，山体滑坡现象比较严重，塌落的山体碎石大量堵塞边沟，造成排水不畅；填缝料脱落和老化现象严重，面板构造缝填缝材料失效。

3处理方案

根据该路段的路面损坏特点，针对该路段的破损程度分段进行处治，主要是置换、维修已破坏的混凝土面层，稳定处治已变形或已失稳的基层；维修或换填构造缝，防止路面水进入基层；对于损坏严重的路段采用沥青混凝土进行加铺罩面；完善或疏通排水设施；修补桥面板，保证行车的安全。本着节约投资、保证质量的原则，针对不同的病害类型分别对水泥混凝土维修改造、沥青混凝土加铺罩面两种改造方案和其他辅助改造方案。

3.1水泥混凝土处理方案

(1)当板块内有2条以上的裂缝或该板块有2个以上的角损坏，或者1个角的损坏面积大于1／4板块，同时出现了错台或沉陷，或混凝土板破损后基层已损坏，先对基层进行处理和恢复标高，再进行换板处理。

(2)当板块内有2条以上的裂缝或该板块有2个以上的角损坏，或者1个角的损坏面积大于1／4板块，但基层完好，面板裂缝在3条以内，且板块未活动时进行裂缝维修，暂不换板。

(3)当水泥混凝土面板内仅有1条贯穿裂缝，或1个角破损，且破损板角的面积小于1／4块板的面积时，只进行板块的局部更换，但在同一块板内不能有2块修补块。

3.2沥青混凝土加铺罩面方案

(1)对于路基良好、无滑坡、板块损坏较多的情况，先对旧水泥混凝土路面进行处理，更换破碎板，清除旧混凝土表面的松散碎屑、油迹和泥土，接缝和裂缝采用土工布T010／140处治，然后在上面铺筑沥青混凝土。

(2)路基沉陷、滑坡、板块损坏严重，需进行大面积处理时，在滑坡处理以后，清除已移动和已破碎的水泥混凝土面板。

3.3辅助改造方案

(1)裂缝维修根据损坏严重程度分别处治。当板内有裂缝而不需要换板时，只进行裂缝维修。

(2)对拟整治路段的构造缝进行清缝、填缝等恢复处治。在水泥混凝土板维修后，对采用水泥混凝土修补路段的构造缝进行重新灌缝处理。

(3)如水泥混凝土板出现了错台，但板块完好，这时根据错台高差进行整治。

(4)当水泥混凝土板块有脱空现象或板块唧泥严重应采取灌浆措施，以加强板下支撑。

(5)对沿线的边沟和排水沟进行清理，将沟内淤积的杂物清除干净，对局部损坏的排水系统进行恢复。

4施工技术

为保持维修后路面行驶以及表面质量的一致，维修材料尽量采用与原路面结构设计、施工标准相同的材料。置换板设计弯拉标准强度为4.5MPa，配制强度为4.95～5.17MPa。为了防止置换板由于收缩量过大以致和旧面板之间出现结构裂缝，在换板水泥混凝土中掺加微膨胀剂。水泥混凝土出料时坍落度应控制在3～5cm之间，混凝土运到现场的坍落度应控制在1～3cm之间。填缝料使用LW－3000路面专用填缝料。该材料有柔性的分子链，它的耐振动性及抗疲劳性能都很好，弹性模量较低，约为5～7MPa，适用于封闭裂缝，耐久性好，能延长结构缝的寿命。浆体材料用水泥、石灰和粉煤灰配制而成，配合比为：水泥∶石灰∶粉煤灰＝25∶20∶55。浆体成型后1d抗压强度应大于6.0MPa，3d抗压强度应大于9.0MPa。水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥；粉煤灰应干净，其SiO2＋Al2O3＋Fe2O3的含量应小于70％，烧失量不大于10％；石灰的CaO＋MgO含量不小于65％。在浆体中掺加水泥用量3％的微膨胀剂。早强外加剂掺量为水泥用量的2％。用于基层补强的水泥混凝土为C15，配合比为：水泥∶碎石∶砂∶水∶外加剂＝260∶1390∶580∶140∶4.16。

4.1水泥混凝土维修改造施工

(1)局部维修水泥混凝土块采用人工破碎的办法破除旧混凝土块，应用切割机具把破碎部分与保留部分切割分离，确保保留部分不受损伤。

(2)水泥混凝土拌和。水泥混凝土在施工时外加剂和水泥一起加入，先干拌10～20s再加水，搅拌应充分。水泥混凝土板块维修用混凝土采用集中拌和的方法制备，由专用混凝土运输车运输。

(3)水泥混凝土摊铺。水泥混凝土板块维修采用小型机具铺筑，摊铺前应对模板的位置、支撑稳固情况以及传力杆、拉杆的安设进行全面检查，修复破损基层，并洒水润湿；如为局部维修，还应凿毛旧混凝土连接面。对于连续换板的路段，采用三辊轴摊铺机进行施工。

(4)浇筑后的水泥混凝土应及时养护。养护采用混凝土路面专用养护剂按产品规定用量喷洒均匀，如遇干燥、风大的季节还应采用薄膜覆盖。

(5)填缝料施工。先采用切缝机、清缝机清除接缝中旧的填缝和夹杂的砂石、凝结的泥浆等；最好是缝壁有新的刨面，再使用压力大于0.5MPa的压力水和压缩空气彻底清除接缝中的尘土及其他污染物，确保缝壁及内部清洁、干燥。缝壁检验以擦不出灰尘为灌缝标准。将填缝料加热至180℃，加热过程中应将填缝料融化彻底，搅拌均匀，但加热温度不宜高于190℃，避免材料高温老化。

(6)灌浆的施工。灌浆孔布置采取梅花型，灌浆孔距板边的距离不小于50cm。施工时根据目测的方法调查唧泥、脱空板，标画钻孔位置。施工使用钻孔机按标定的位置钻孔，钻孔深度与板厚一致。

4.2沥青混凝土罩面维修改造施工

基层水泥稳定碎石水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥，用量为5％～6％。基层压实度为97％，7d无侧限抗强度为3.50MPa。基层混合料采用集中厂拌法拌和，碾压采用18～20t振动压路机碾压，保湿养生不少于7d。基层养生结束后应清扫和冲洗干净，再铺土工布，然后尽早铺筑沥青混凝土面层。土工布先铺横缝，再铺纵缝，纵横向搭接宽度一般为5～8cm；土工布粘贴部位要求平整，无凹凸，对局部的坑洞和路面严重不平的段落进行整平，保证其平整度小于15mm的要求；铺设时要注意土工布的铺设方向，土工布抗拉强度大的方向应垂直于接缝，且土工布的烧毛面在上；横向搭接处应采用固定器固定。直接加铺沥青混凝土时，在铺筑沥青混凝土面层前先在水泥混凝土板表面洒布0.9～1.2kg／m2用量的黏层沥青。黏层沥青洒布完成后立刻用土工布覆盖接缝，每侧长出接缝25cm以防止反射裂缝的产生。

5结语

总之，针对旧水泥混凝土路面存在的破损情况，有效采取处理措施，是提高路面服务水平，满足交通运输日益发展的需要。目前，我国在旧水泥混凝土路面破损处理上还不完善，因此，在实际设计和施工中，应充分考虑道路的实际交通现状、路面破损程度，积极利用国内外最新研究成果，这样才能不断完善、优化设计方法和施工技术，积累成功的实践经验。

参考文献

[1]陈艳群.浅谈旧水泥混凝土路面的破损原因及处理方法[J].科技资讯.2011年第12期

[2]谢晓东.旧水泥路面补强及维修技术研究[D].重庆交通大学.2009年