论文部分内容阅读
摘 要：文章论述了水泥混凝土路面的损坏原因和修补措施。其中主要包括路面常见的破损及其产生的原因、路面的养护、路面的修理等几个主要部分。路面常见的破损及产生的原因主要是裂缝、接缝材料破损、边角碎裂、拱起、错台、唧泥、板块沉陷、坑洞、表面裂纹及层状脱落；路面的养护包括路面的清洁及接缝的养护；路面的修理包括接缝的修理、裂缝的修理、错台的修理、拱起的修理、坑洞的修理。
关键词：水泥混凝土路面；横缝；纵缝；接缝；拱起
水泥混凝土路面在行车荷载与自然因素作用下，可以因混凝土板、裂缝和基层、土基的缺陷产生各种类型的损坏，其中既有设计的原因，也有施工质量问题，以及人为外界的因素，有时则是各种因素相互影响所造成。水泥混凝土路面在养护良好的条件下，其使用年限要比其他路面为长，但一旦开始损坏，则会引起破损的迅速发展。因此，必须做好预防性、经常性的养护，通过日常的观察，及早发现缺陷，查明原因，及时采取相应的处治措施，石路面保持完好的状态。
一、路面常见的破损及其产生的原因
1.裂缝
当行车重复荷载以及温湿变化所产生的荷载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版的破碎。产生裂缝的原因可以是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，以及养生不当或据缝不及时而引起混凝土的收缩应力过大等。
2.接缝材料破损
水泥混凝土路面的接缝分为纵横和横缝，横缝又有胀缝与缩缝两种。胀缝材料性能差时，在使用过程中当气温上升时填缝料将会被挤出，在气温下降时不能回复而使缝中形成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，由于填料缝自身老化等原因，也可引起像胀缝同样的损坏。施工、养护部规范，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
接缝两侧各60cm宽度范围内或板角15cm范围内路面板的碎裂。其原因可有接缝中落于坚硬的杂物，板在胀伸时产生超应力，边缘被硬物挤碎，超载车辆的重负多次作用，传力杆的构造设计和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.拱起
横缝两侧板体发生明显抬高的现象。通常多由接缝被硬物阻塞或胀缝构造设置不当，致使板体在气温升高时不能自由张伸缩引起。
5.错台
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，在振捣中被震歪使缝壁倾斜，或接缝的上部填缝板未能对齐，两板在伸张挤压过程中奖导致形成错台。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处板块产生不均匀下沉，以及因温度和湿度梯度的作用，石板的接缝处产生翘曲都可以引起板的错台。
6.唧泥
接缝的填缝料失效，雨水渗入基层使其变化，在轮载频繁作用下塑性变形累积而使板底脱空，其时积水在轮载通过时成为有压水并与基层细料混搅成泥浆而从缝隙中泵唧出来，即形成唧泥现象。唧泥使板边缘的基层部分失去支撑能力，在轮载重复作用下最终导致板的断裂，使板产生局部沉陷，并污染路面。
7.坑洞
水泥混凝土路面板表面产生直径为2.5—10cm、深为1—5cm破损现象。施工质量差或在浇筑混凝土中夹带朽木、纸张、泥块等杂物，以及行驶的某些车辆、机械的金属硬轮等对路面产生撞击都可造成坑洞的产生。
二、路面的修理
1接缝的修理
修理接缝可按如下方法进行；
（1）清缝 用小扁凿凿除或清缝机具清除旧填缝料和其它杂物，露出缝壁，用吹尘器吹净缝内尘土。如为胀缝，缝璧涂以地板胶或热沥青。
（2）填缝 填缝材料有接缝板和填缝料两类。接缝板用于胀缝下部，填缝料用做填灌胀缝上部和缩缝的缝隙。
接缝板按所有材料可用杉木板、纤维板、泡沫橡胶版和泡沫树脂板等。填缝料按其施工温度可分为加热时填缝料和常温时填缝料两类。加热式填缝料主要有聚氯乙烯胶泥、沥青橡胶类和沥青马蹄脂类等，使用时需加热灌注温度，然后装进填缝机填灌，并用铁钩来回钩动，以增加填缝料缝璧的粘附并使之填灌饱满。在施工气温较低时，应使用喷灯先将接缝预热。常温式填缝料相同，但无需加热。
2裂缝的修理
根据混凝土路面板的裂缝情况，可以采用如下修理方法分别予以处理。
（1）对于缝隙小于3mm的初期裂缝，可采用粘结剂直接灌缝进行处理。采用的粘结剂可有聚胺脂、聚硫环氧树脂、甲凝、环氧树脂等。
（2）对于冬季修补通车路段局部性裂缝，可采用喷嘴灌浆法。其方法为先用先用吹风器配合细钢丝小钩子将缝内泥土杂物清除干净后，每隔30cm安置一个灌浆嘴，用胶布将缝口贴封，并涂上配比为1：2加热融化的松香和石蜡，按缝口宽窄及开放交通时间的要求选用适宜的灌浆，经调配均匀后，装入灌浆器加压由各灌浆嘴中灌入缝中至将要顶动接缝上面的胶布为止，时间一般不宜超过30—40min。然后用水泥浆或水泥砂浆封缝，并喷洒养护剂，用红外线灯在50℃—60℃温度下加热1—2h后即可开放交通。
3.错台的修理
根据错台的程度和产生的位置，可分别采用以下方法处理：
（1）对于轻微的错台，可采用机械予以磨平处理；
（2）由于基础过于湿软引起的错台，可采用板底灌浆方法进行加固并抬高版面使之顺接。
4.拱起的修理
当板端拱起但板块完好时，可用据缝机缓慢的将拱起处两侧板的2—3道横缝加宽、切深，通过释放其应力予以处理；或切开拱起端，将板块恢复原位。
5.坑洞的修理
应先将坑洞凿成形状规则的直壁坑槽，开凿时应注意防止产生新的裂缝。在吹扫干净后，刷一层沥青人后用沥青砂或沥青混凝土填补夯平。
对于较浅不大的坑洞，可用环氧砂浆或环氧混凝土修补。
对于较深的坑洞或连片的小坑槽，清洗干燥后，在坑内均匀涂刷一层粘结剂，然后用与原来的混凝土板配比相同并掺有早强剂的混凝土修补。
三、路面的养护
水泥混凝土路面必须经常清扫，保持路容整洁，清除路面泥土污物。如有小石块应随时扫除，一面车辆碾压而破坏路面表面。冬季应及时清扫冰雪。路肩与路面衔接应保持平顺，以利排水，有条件时宜加固改善成硬路肩。
水泥混凝土路面保养得重点在接缝，使接缝保持完好，表面平顺，行车不致产生颠跳。当气温下降接缝扩大而有空隙时，应在当地气温最低时进行灌缝填隙；当气温上升填缝料挤出缝口时，应予铲除，并防止沙土、泥土压入接缝内，影响板的正常伸缩。填缝料一般每隔2—3年宜更换一次。
对于宽度在3mm以下的非扩展性裂缝，可用低粘性沥青或环氧树脂或聚硫橡胶改性环氧树脂等材料灌注进行保养；如为扩展性裂缝，应沿裂缝凿槽后注入灌封材料；对于因混凝土板下设有构造物或埋设硬物而产生的裂缝，也应沿缝隙开凿后填注灌缝料。
四、结语
水泥混凝土路面根据应根据现有老路面的质量状况、交通流量、使用功能等因素，结合当地技术管理水平、气候条件，在适当的时候提出合适的方案来进行养护和维修，以保证路面状况的完好。
参考文献：
[1]邓学钧.路基路面工程.北京：人民交通出版社，2006.
[2]中华人民共和国行业标准.公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D40-2002）.北京：人民交通出版社，2002.
关键词：水泥混凝土路面；横缝；纵缝；接缝；拱起
水泥混凝土路面在行车荷载与自然因素作用下，可以因混凝土板、裂缝和基层、土基的缺陷产生各种类型的损坏，其中既有设计的原因，也有施工质量问题，以及人为外界的因素，有时则是各种因素相互影响所造成。水泥混凝土路面在养护良好的条件下，其使用年限要比其他路面为长，但一旦开始损坏，则会引起破损的迅速发展。因此，必须做好预防性、经常性的养护，通过日常的观察，及早发现缺陷，查明原因，及时采取相应的处治措施，石路面保持完好的状态。
一、路面常见的破损及其产生的原因
1.裂缝
当行车重复荷载以及温湿变化所产生的荷载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版的破碎。产生裂缝的原因可以是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，以及养生不当或据缝不及时而引起混凝土的收缩应力过大等。
2.接缝材料破损
水泥混凝土路面的接缝分为纵横和横缝，横缝又有胀缝与缩缝两种。胀缝材料性能差时，在使用过程中当气温上升时填缝料将会被挤出，在气温下降时不能回复而使缝中形成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，由于填料缝自身老化等原因，也可引起像胀缝同样的损坏。施工、养护部规范，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
接缝两侧各60cm宽度范围内或板角15cm范围内路面板的碎裂。其原因可有接缝中落于坚硬的杂物，板在胀伸时产生超应力，边缘被硬物挤碎，超载车辆的重负多次作用，传力杆的构造设计和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.拱起
横缝两侧板体发生明显抬高的现象。通常多由接缝被硬物阻塞或胀缝构造设置不当，致使板体在气温升高时不能自由张伸缩引起。
5.错台
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，在振捣中被震歪使缝壁倾斜，或接缝的上部填缝板未能对齐，两板在伸张挤压过程中奖导致形成错台。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处板块产生不均匀下沉，以及因温度和湿度梯度的作用，石板的接缝处产生翘曲都可以引起板的错台。
6.唧泥
接缝的填缝料失效，雨水渗入基层使其变化，在轮载频繁作用下塑性变形累积而使板底脱空，其时积水在轮载通过时成为有压水并与基层细料混搅成泥浆而从缝隙中泵唧出来，即形成唧泥现象。唧泥使板边缘的基层部分失去支撑能力，在轮载重复作用下最终导致板的断裂，使板产生局部沉陷，并污染路面。
7.坑洞
水泥混凝土路面板表面产生直径为2.5—10cm、深为1—5cm破损现象。施工质量差或在浇筑混凝土中夹带朽木、纸张、泥块等杂物，以及行驶的某些车辆、机械的金属硬轮等对路面产生撞击都可造成坑洞的产生。
二、路面的修理
1接缝的修理
修理接缝可按如下方法进行；
（1）清缝 用小扁凿凿除或清缝机具清除旧填缝料和其它杂物，露出缝壁，用吹尘器吹净缝内尘土。如为胀缝，缝璧涂以地板胶或热沥青。
（2）填缝 填缝材料有接缝板和填缝料两类。接缝板用于胀缝下部，填缝料用做填灌胀缝上部和缩缝的缝隙。
接缝板按所有材料可用杉木板、纤维板、泡沫橡胶版和泡沫树脂板等。填缝料按其施工温度可分为加热时填缝料和常温时填缝料两类。加热式填缝料主要有聚氯乙烯胶泥、沥青橡胶类和沥青马蹄脂类等，使用时需加热灌注温度，然后装进填缝机填灌，并用铁钩来回钩动，以增加填缝料缝璧的粘附并使之填灌饱满。在施工气温较低时，应使用喷灯先将接缝预热。常温式填缝料相同，但无需加热。
2裂缝的修理
根据混凝土路面板的裂缝情况，可以采用如下修理方法分别予以处理。
（1）对于缝隙小于3mm的初期裂缝，可采用粘结剂直接灌缝进行处理。采用的粘结剂可有聚胺脂、聚硫环氧树脂、甲凝、环氧树脂等。
（2）对于冬季修补通车路段局部性裂缝，可采用喷嘴灌浆法。其方法为先用先用吹风器配合细钢丝小钩子将缝内泥土杂物清除干净后，每隔30cm安置一个灌浆嘴，用胶布将缝口贴封，并涂上配比为1：2加热融化的松香和石蜡，按缝口宽窄及开放交通时间的要求选用适宜的灌浆，经调配均匀后，装入灌浆器加压由各灌浆嘴中灌入缝中至将要顶动接缝上面的胶布为止，时间一般不宜超过30—40min。然后用水泥浆或水泥砂浆封缝，并喷洒养护剂，用红外线灯在50℃—60℃温度下加热1—2h后即可开放交通。
3.错台的修理
根据错台的程度和产生的位置，可分别采用以下方法处理：
（1）对于轻微的错台，可采用机械予以磨平处理；
（2）由于基础过于湿软引起的错台，可采用板底灌浆方法进行加固并抬高版面使之顺接。
4.拱起的修理
当板端拱起但板块完好时，可用据缝机缓慢的将拱起处两侧板的2—3道横缝加宽、切深，通过释放其应力予以处理；或切开拱起端，将板块恢复原位。
5.坑洞的修理
应先将坑洞凿成形状规则的直壁坑槽，开凿时应注意防止产生新的裂缝。在吹扫干净后，刷一层沥青人后用沥青砂或沥青混凝土填补夯平。
对于较浅不大的坑洞，可用环氧砂浆或环氧混凝土修补。
对于较深的坑洞或连片的小坑槽，清洗干燥后，在坑内均匀涂刷一层粘结剂，然后用与原来的混凝土板配比相同并掺有早强剂的混凝土修补。
三、路面的养护
水泥混凝土路面必须经常清扫，保持路容整洁，清除路面泥土污物。如有小石块应随时扫除，一面车辆碾压而破坏路面表面。冬季应及时清扫冰雪。路肩与路面衔接应保持平顺，以利排水，有条件时宜加固改善成硬路肩。
水泥混凝土路面保养得重点在接缝，使接缝保持完好，表面平顺，行车不致产生颠跳。当气温下降接缝扩大而有空隙时，应在当地气温最低时进行灌缝填隙；当气温上升填缝料挤出缝口时，应予铲除，并防止沙土、泥土压入接缝内，影响板的正常伸缩。填缝料一般每隔2—3年宜更换一次。
对于宽度在3mm以下的非扩展性裂缝，可用低粘性沥青或环氧树脂或聚硫橡胶改性环氧树脂等材料灌注进行保养；如为扩展性裂缝，应沿裂缝凿槽后注入灌封材料；对于因混凝土板下设有构造物或埋设硬物而产生的裂缝，也应沿缝隙开凿后填注灌缝料。
四、结语
水泥混凝土路面根据应根据现有老路面的质量状况、交通流量、使用功能等因素，结合当地技术管理水平、气候条件，在适当的时候提出合适的方案来进行养护和维修，以保证路面状况的完好。
参考文献：
[1]邓学钧.路基路面工程.北京：人民交通出版社，2006.
[2]中华人民共和国行业标准.公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D40-2002）.北京：人民交通出版社，2002.