摘 要：分析了混凝土路面破損產(chǎn)生的不同形式和原因，闡述了預(yù)防各種破損產(chǎn)生的措施和治理方法。
關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面 破損 處理方法
中圖分類號：U416.216+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-7973（2006）11-0080-02
一、前言
日本道路建設(shè)業(yè)協(xié)會把局部裂縫、跳臺、平整度、松散等歸類為功能性破損。正在實(shí)施的美國戰(zhàn)略公路研究項(xiàng)目把路面破損分為以下五大類：① 縫類；② 修補(bǔ)不良與坑洞；③ 表面變形；④ 表面破損；⑤ 其它破損。
二、水泥混凝土路面的破損原因
1．裂縫
產(chǎn)生裂縫的原因是：
?。?）重復(fù)荷載應(yīng)力、翹曲應(yīng)力及收縮應(yīng)力等綜合作用；
?。?）水的浸入及過大的豎向位移的重復(fù)作用，使基層受到侵蝕產(chǎn)生脫空；
?。?）土基和基層強(qiáng)度不夠；
?。?）接縫拉開后，喪失傳荷能力，在板的周邊產(chǎn)生過大的荷載應(yīng)力；
（5）水泥質(zhì)量差、不穩(wěn)定，粗細(xì)集料質(zhì)量差；
?。?）施工操作不當(dāng)，養(yǎng)生不好。
2．板角斷裂
板角斷裂是一垂直通底且與板角兩邊接縫相交的裂縫，從板角到裂縫兩端點(diǎn)間的距離分別等于或小于端點(diǎn)所在板長的一半。其破損原因通常是由于板角處受連續(xù)荷載作用，基礎(chǔ)支撐強(qiáng)度不足和翹曲應(yīng)力等因素綜合作而產(chǎn)生。
3．接縫材料破損
水泥混凝土路面的接縫分為縱縫和橫縫。橫縫又分為脹縫（真縫）和縮縫（假縫）兩種。 脹縫在使用中隨氣溫而變化，氣溫上升時(shí)填縫料會被擠出；當(dāng)氣溫下降填縫料不能恢復(fù)使縫中形成空隙，水泥、砂、石屑等雜物侵入，成為再次脹伸時(shí)的障礙，且雨雪水亦能沿此空隙滲入，破損基層和墊層，造成路面板接縫處的變形和破損。縮縫的變化較小，但經(jīng)過若干次收縮，能把假縫折斷成真縫，填縫料自身的老化，也會造成象脹縫一樣的后患。
4．邊、角剝落
邊、角剝落是指接縫兩側(cè)各60cm 寬度內(nèi)或板角15cm 范圍內(nèi)的碎裂。其產(chǎn)生的主要原因是：
?。?）接縫落入堅(jiān)硬的雜物，板在膨脹時(shí)產(chǎn)生了超應(yīng)力，邊緣被硬物擠碎。
?。?）重交通荷載的重復(fù)作用。
?。?）傳力桿設(shè)計(jì)或施工不當(dāng)。
?。?）接縫處混凝土強(qiáng)度低。
5．錯(cuò)臺
錯(cuò)臺是指接縫處相鄰面板的垂直高差。其產(chǎn)生的原因是：
?。?）路面板在車輛軸載的作用下，造成接縫處板塊不均勻下沉。
?。?）在溫度和濕度梯度作用下，板在接縫產(chǎn)生翹曲。
（3）橫縫處未設(shè)置傳力桿。
?。?）施工操作不當(dāng)。
6．唧泥
唧泥是指車輛通過時(shí)基層細(xì)料和水一起從板接縫處擠出，逐漸使基礎(chǔ)失去支撐能力，在荷載的重復(fù)作用下，最終將產(chǎn)生板斷裂的現(xiàn)象。產(chǎn)生的主要原因是：填縫料破損，雨水下滲路面排水不良。
7．拱起
拱起是指橫縫兩側(cè)的板體發(fā)生明顯抬高的現(xiàn)象。其產(chǎn)生原因主要是：縫被硬物阻塞，或脹縫設(shè)置不當(dāng)，使板受熱時(shí)不能自由伸長。
8．表面裂紋與層狀剝落
表面裂紋是指淺而細(xì)或發(fā)絲狀的網(wǎng)狀裂紋，僅產(chǎn)生在路面表層。在車輛荷載的作用下，它會發(fā)展為深度6-12 mm 的表層層狀剝落。其產(chǎn)生的原因是：水灰比過大、過度抹面、養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、用鹽化冰雪、凍融循環(huán)和集料質(zhì)量低劣、水泥中的氧化鈉及氧化鉀與集料中的某些特定礦物質(zhì)發(fā)生堿硅反應(yīng)等。
9．修補(bǔ)破損
修補(bǔ)破損是路面板破損修補(bǔ)后的再次破損。其產(chǎn)生的主要原因是：原有病害沒有根治、修補(bǔ)質(zhì)量差、交通荷載過大。
三、水泥混凝土面板處理方法
1．舊水泥混凝土面板的處理
（1）板塊斷裂的處理方法
板塊斷裂的處理應(yīng)根據(jù)其損壞的程度不同而分別對待。處理的方法主要有裂縫修補(bǔ)法、局部修補(bǔ)法、整板更換法3種。對于嚴(yán)重?cái)嗔?，裂縫處有嚴(yán)重剝落且有錯(cuò)臺、裂塊已開始活動的斷板，需更換整塊混凝土板。新舊板塊接縫處應(yīng)按上述局部修補(bǔ)法設(shè)置傳力桿。
（2）卿泥的處理方法
對于出現(xiàn)卿泥現(xiàn)象的水泥混凝土板可在板下脫空區(qū)域填充剛性或半剛性的材料，以阻止板邊產(chǎn)生較大的豎向位移。
?。?）接縫碎裂的處理方法
縫是水泥混凝土路面的薄弱環(huán)節(jié)，接縫兩側(cè)易被傾斜剪切擠碎。在特重交通的公路上，橫向縮縫一般都設(shè)有傳力桿，但隨著接縫的碎裂，傳力桿也相繼失效，相鄰混凝土板之間的約束消失，從而增加了板塊的自由度。水泥混凝土脹縫因傳力桿安裝平行度不夠、漏裝套筒、傳力桿瀝青涂層過厚或脫落、留縫過寬、縫內(nèi)填料老化散失等原因而具有相當(dāng)高的破壞率。由于接縫的破壞，混凝土板上的瀝青罩面層出現(xiàn)反射裂縫的可能性增加。
（4）錯(cuò)臺的處理方法
對于高差較大（大于1.5cm）的錯(cuò)臺，應(yīng)將其高出部分鑿除，高差較小的錯(cuò)臺可采用瀝青砂填平。如不對錯(cuò)臺進(jìn)行處理就直接在其上面鋪土工織物加瀝青面層，土工織物的作用就得不到有效發(fā)揮，而且會加速土工織物及瀝青面層的破壞。
?。?）板塊斷裂的處理
板塊斷裂的處理應(yīng)根據(jù)其損壞的程度不同而分別對待。處理的方法主要有裂縫修補(bǔ)法、局部修補(bǔ)法、整板更換法3種。
?。?）板塊錯(cuò)臺的處理
錯(cuò)臺部位可以采用灌漿修復(fù)，通過抬升沉降一側(cè)的混凝土板塊，使板塊間接縫平整。根據(jù)錯(cuò)臺量大小，分兩種情況：錯(cuò)臺高度小于15 cm，用風(fēng)鎬和砧斧鑿除高起部分與鄰齊；錯(cuò)臺高度大于15 cm，用鑿低補(bǔ)平的辦法，將低下去的一側(cè)板上鑿毛，用水泥混凝上路面快速修補(bǔ)砂漿修補(bǔ)抹順，修補(bǔ)寬度50cm～100cm。
?。?）板塊掉邊、缺角的處理
對損壞較深和較寬的路面，先用切割機(jī)切除損壞部分，然后澆注C35 混凝土；對破損面較淺、較窄的，可用風(fēng)鎬鑿除深約5cm 以上，然后用中粒式瀝青混凝土填平壓實(shí)。角隅斷裂的面板板邊要切齊，接縫面鑿毛，并鉆孔灌入環(huán)氧水泥漿，插入鋼筋作傳力桿。
（8）唧泥的處理
對于出現(xiàn)卿泥現(xiàn)象的水泥混凝土板可在板下脫空區(qū)域填充剛性或半剛性的材料，以阻止板邊產(chǎn)生較大的豎向位移。對于較大的脫空區(qū)，為降低處理成本，可考慮采用快硬早高強(qiáng)聚合物水泥砂漿或混凝土（聚合物在水泥砂漿或混凝土中最佳摻量為15%-20%）等剛性材料填充，然后用聚胺脂整皮微孔泡沫等材料封縫。灌注混凝土或粘結(jié)劑前應(yīng)將脫空區(qū)域內(nèi)的泥土等雜物清除干凈。
（9）接縫碎裂的處理
接縫是水泥混凝土路面的薄弱環(huán)節(jié)，接縫兩側(cè)易被傾斜剪切擠碎。在特重交通的公路上，橫向縮縫一般都設(shè)有傳力桿，但隨著接縫的碎裂，傳力桿也相繼失效，相鄰混凝土板之間的約束消失，從而增加了板塊的自由度。水泥混凝土脹縫因傳力桿安裝平行度不夠、漏裝套筒、傳力桿瀝青涂層過厚或脫落、留縫過寬、縫內(nèi)填料老化散失等原因而具有相當(dāng)高的破壞率。由于接縫的破壞，混凝土板上的瀝青罩面層出現(xiàn)反射裂縫的可能性增加。
1）縮縫碎裂的處理方法是，沿接縫縱向?qū)⒖p一側(cè)寬30-40cm 范圍內(nèi)的混凝土板鑿去1/2～3/5 板厚（使傳力桿的一端外露），將縫另一側(cè)的混凝土碎渣清除一干凈，剝除外露傳力桿的混凝土殘?bào)w，在傳力桿上涂一層1.5mm 厚的瀝青層，在原縫位置設(shè)置單層聚氨脂硬泡沫板[規(guī)格為4000mm×1200mm×（20-200）mm]，然后用略高于原混凝土板強(qiáng)度的快凝早強(qiáng)聚合物水泥混凝土將缺損區(qū)域填至與原路面板平齊即可。
2）脹縫碎裂的處理方法，對于破壞較嚴(yán)重的脹縫需重新設(shè)置。重設(shè)脹縫的具體構(gòu)造可參照《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ012-94 中所示的滑動傳力桿型、邊緣鋼筋型和厚邊型。但對于邊緣鋼筋型，建議采用4 根直徑12-16mm 的鋼筋分兩層沿與脹縫平行的方向?qū)Π暹呉姿閰^(qū)加固。新澆混凝土板的寬度不宜小于1.2m，且應(yīng)在舊混凝土板邊采用鉆孔灌漿法設(shè)置傳力桿，使新舊混凝土板緊密銜接。新澆混凝土?xí)r應(yīng)在縫頂預(yù)留深1cm，寬30cm 的槽，待混凝土凝固后，在槽內(nèi)鋪寬20～25cm、厚0.8～1.Ocm 的鋼板將脹縫蓋住，在鋼板上鋪土工織物后加鋪瀝青面層。
在滑動傳力桿型脹縫施工過程中應(yīng)注意：
?。?0）板塊脫空的處理
在脫空部位鉆孔，（鉆穿板塊），然后用C3。水泥砂漿高壓灌注，注滿為止。對接縫完好的板塊宜采用鉆孔灌漿法施工，具體方法是沿接縫用沖擊電鉆打一排直徑20mm 的孔槽，用壓縮空氣噴槍伸入槽內(nèi)清除混凝土殘?jiān)?，然后向脫空區(qū)灌注聚合物水泥混凝土，待混凝土凝固后，以LPC-89 接縫密封膠等材料封縫。
（11）原路面換板施工
當(dāng)路面板塊破碎成3 塊以上，且有影響行車安全的，必須將整塊板鑿除，處治好基層之后，重新澆筑新混凝土板。澆筑前應(yīng)檢查基層，破碎松散的全部清除，部分土基也進(jìn)行挖除，采用半剛性基層難以壓實(shí)，因此夯實(shí)路基后鋪C 15 混凝土作基層，然后再鋪混凝土面層。同時(shí)為確保新舊混凝土面板協(xié)調(diào)，增加板塊間傳荷能力，在鄰近舊板塊下刨挖澆筑混凝土，或者在舊混凝土板邊鉆孔，沿縱向重新設(shè)置拉桿，橫向增設(shè)傳力桿。根據(jù)有路面調(diào)查檢測結(jié)果，更換舊面板按壞板率和嚴(yán)重脫空率計(jì)列，占舊面板的36.47%，硬路肩全部更換；灌漿按板腳嚴(yán)重脫空率43.1%計(jì)列；舊面板表面處理按舊面板的63.53%計(jì)列。
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