水泥混凝土路面接缝处病害以及修补措施探讨

第４１卷第１７期　２　０　１　５年６月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．４１　Ｎｏ．１７　Ｊｕｎ．　２０１５　・１３５・　文章编号：１００９—６８２５（２０１５）１７—０１３５—０２　水泥混凝土路面接缝处病害以及修补措施探讨　王　娜　（广东省核工业地质局二九一大队，广东佛山５２８１３３）　摘要：总结了近些年来水泥混凝土路面接缝处所产生的病害情况，并对这几种病害情况进行了分析，探究了其产生的原因，表现　形式，修补措施，以及如何在施工前期对路面进行养护从而来减少这些病害的发生，最后，针对如何预防这些病害的发生提供了一　些建议。　关键词：水泥混凝土路面，裂缝，路面病害　中图分类号：Ｕ４１８　０　引言　目前我国公路建设中通常会选取两种重要的路面类型：一种　是水泥混凝土路面，另一种为沥青混凝土路面，也就是通常所说　的“白道”和“黑道”。随着高速公路的大力新建，沥青混凝土路面　以其柔性基础的特性，使其具有水泥混凝土路面所不能及的行车　舒适，噪声小，并且因其柔性路面的特性，它对于路面、路基的不　均匀沉降有很好的恢复性。虽然沥青混凝土路面运用的越来越　多，但水泥混凝土依然有其无法取代的优势被大量的运用于公路　建设中。并且在很多方面，水泥混凝土都有明显的优势：在造价　方面，沥青混凝土资源稀缺，造价几乎是水泥混凝土的２倍之多，　其后期的养护费用是其建造费用的大约４倍～５倍；在环境上，沥　青混凝土路面会造成土壤和水的污染，沥青也比较难分解，在国　际上有很多组织也是反对的；在路面养护方面，虽然沥青路面的　养护更方便，但费用高；在使用年限方面，沥青混凝土路面大约是　１５年，而水泥路面则是沥青混凝土路面的２倍；在车辆运输方面，　虽然沥青路面要比水泥混凝土路面更加舒适；但是在油耗方面，　水泥混凝土路面明显要比沥青路面省油得多。因此，结合我国的　基本国情，和考虑到资源材料环境等各方面的条件，水泥混凝土　路面更适合我们国家。　水泥混凝土路面一直以其强度高、低养护费、耐久性好、能经　受高温、稳定性好、耐磨损等优点被广泛的运用。但在路面施工　中也同样会出现施工不当。而这些问题最终都会在公路的使用　中表现出来。原本设计施工良好的水泥混凝土公路一般在达到　使用年限以后才会出现一系列的病害问题，但是在我们实际的使　用中，很多公路在使用后的五年内就出现了不同程度的损害。另　外，水泥混凝土路面维修成本高，时间长。这些病害中接缝处的　损害是最重要的。路面的损坏一般是由裂缝开始的；错台等病害　的产生一般也是由裂缝开始的；裂缝是影响路面的性能和平整度　的主要因素　Ｊ。并且，随着公路越建越多，很多公路已经面临着　大量病害的干扰，公路修补已经变成了我们所必须面对的问题，　越来越多的人都投入到了这个行业中来。　下面我们就来着重地研究一下在加强水泥混凝土路面的施　工过程中由于施工不当所引起的接缝方面的质量问题以及其修　补措施。　１　水泥混凝土路面接缝处相关质量问题　１．１　水泥混凝土路面接缝的分类　水泥混凝土路面损坏主要是由于混凝土板、基层、路基的缺　陷引起的，造成混凝土路面早期裂缝的原因很多　。接缝处损坏　收稿日期：２０１５—０４—０２　作者简介：王娜（１９８１．），女，工程师　文献标识码：Ａ　按接缝的作用大致可以分为缩缝、胀缝和工作缝三大类。　缩缝通常是用来控制混凝土承重所产生的应力；并且可以缓　解路面过早出现老化。在所有裂缝中，缩缝的数量是最多的。依　照缩缝设计的位置，把它分为两大类：一类是纵向缩缝，另一类就　是横向缩缝。　胀缝是防止天气炎热时或者长时间使用致使面板膨胀隆起　造成路面撑破。　工作缝一般分为纵向工作缝和横向工作缝两种。当路面总　宽度大于一次机械摊铺宽度时，应设置纵向工作缝。位置要重合　或者靠近车道线并且尽量避开轮迹。当混凝土已经初凝完成、摊　铺路面中断或者摊铺结束设置横向工作缝。　１．２水泥混凝土路面接缝处相关病害现象　接缝是一种构造裂缝，防止温度急剧变化时，建筑物结构不　改变而留出的缝隙。接缝具有良好的传递荷载的能力，能够把车　辆的荷载传递到相邻的板，用来减少受荷板的应力和弯沉，从而　可以防止或者减轻错台、唧泥等现象的发生。由于填料的损失，　在下雨天气，雨水经接缝处渗入，在雨水的长期作用下，基层变得　软弱，并且，长期承受过往车辆的重复碾压，接缝处产生唧泥现　象，进而产生断板现象＿４ｊ。接缝处损坏主要有唧泥、错台、拱起和　断板等多种形式。　表１　水泥混凝土路面接缝处病害的产生及原因　名称　定义　产生原因　通常是指当公路上有车　填缝处损坏以及路面排水不良或地表水从接缝中　唧泥　辆通过时，裂缝间会有　基层骨料和水渗入等，同时伴随有板底脱空。唧泥的现象往往　缝处挤出的现象　起从接　是产生错台、脱空、断板等现象的诱因　长期的行车过程使水泥混凝土路面的填缝中填料　损失，下雨天雨水就顺着裂缝进入填缝中。在车　是指混凝土路面板在裂　辆长期的作用下，板下面的基层骨料损失，产生唧　错台　缝或者接缝处产生两板　泥现象。使路基游离土被不断经过的车轮带走，　体相对位移的现象　造成了路面底部空洞，错台现象就发生了。错台　会显著降低路面的使用效果，使路面破坏程度加　快并且道路使用成本也随之增加　胀缝的设置位置、距离或养护不当可能会引起拱　拱起　混凝土路面表面有凸起　起的产生。拱起也可能是由于接缝内嵌入了坚硬　的现象　物体导致了板块受热时体积膨胀受阻，不能自由　伸展，由此也可能发生拱起现象　当裂缝长时间无人修补，在车辆的不断荷载下就　会出现断板。当混凝土的配合比设置不合理或者　混凝土路面由于板内应　施工时工人没有严格按照设计的配合比施工，致　断板　力超过它可以承受的范　使混凝土初期的收缩性受到阻碍，拉应力超过它　围发生板面断裂成两块　的抗拉强度从而造成断板：还有的可能是因为行　及两块以上的现象　车荷载过大或者板设计时的尺寸过大因而所产生　的翘曲应力超过了设计所能承受的抗弯强度，从　而产生断板［５］　表１中将会详细的列出水泥混凝土路面接缝处病害的产生　及原因。　・７期　１３６・　第４１卷第１２　０　１　５年６月　山　西　建　筑　现裂缝　。　２）强化管理力度。　２水泥混凝土路面接缝病害的修补措施　水泥混凝土路面的修补是一次对修补材料及修补工具的考　验。接缝处修补也不例外。目前很多研究学者对很多新型材料　和修补工具进行了研究使修补效果更加显著。　施工中的施工工艺以及施工材料对公路最终的质量有重要　的影响。比如材料的比例没有掌握好，搅拌不够均匀，都将会导　强度不够等一系列问题。　裂缝修补的传统方法是：对于老旧的混凝土路面先将其损　致混凝土不够密实，３）养护阶段，养护一定要把握好时间。　坏部分剔除（一般是为了修补材料与两侧结合紧密，通常向两侧　延伸０．２　ｍ一０．３　ｍ），清理干净，然后灌人环氧树脂的方法。处　当混凝土路面一铺完，就要为养护做准备了。由于混凝土受　理唧泥类病害时还应该注意及时排除两边的积水，并且加深、加　雨水的影响比较大，所以养护时必须时刻关注天气变化，尤其是　宽两侧排水边沟。处理错台类病害时，当错台高差较小时　雨季要特别注意。养护时间应根据混凝土和环境的具体情况　　（＜０．１　ｅｍ），一般采用切削修补法使两侧平整；当高差较大　而定。４）裂缝修补，补救一定要及时。　（＞０．１　ｃｍ）时，就需要使用凿低补平法，凿除高出部分大约　１　ｃｍ～２　ｃｍ，然后采用快速凝结材料补平。也可以直接在低的　一一般裂缝刚开始出现的时候都比较细小，若不及时进行处　段加铺沥青混凝土，然后压实。对于接缝处拱起，当拱起的程　理，经过车辆的碾压以及不均匀沉降会使裂缝扩大，以致对路面　　度较轻时，一般采用切缝机切碎拱起两端间的硬物，然后清除裂　以及路基造成更大程度的损害。缝中的杂物。待板恢复原位后，灌入填缝材料。当拱起程度较　４为严重时，把拱起板块的接缝两侧的切缝扩宽，等板块应力恢复　平顺，清除切缝的杂物，用水泥混凝土或沥青混合料进行修补。　对于断板类的病害，一般采用换板方式进行修复。换板时应该　注意将板破开后，板底清理干净。大范围的破碎需要用水稳定　性好的材料进行修补。　以上述修补方法作为基础，大量的研究人员开始研究裂缝修　结语　在路面的使用中不可避免的会出现一些问题，以上所列出的　情况仅仅只是路面病害中很小的一部分。但是在施工中或者施　工后我们还需要采取很多办法来把这些病害减少或者可以防止　一些病害的发生。当遇到路面的病害时我们应该积极分析产生　的原因，找出处理的方法，避免产生更大的危害。　参考文献：　补的新材料，新工具。如彭小芹、杨涛等　研究了将地聚混合物　应用到桂柳高速的病害修补过程中，结果显示：只用了１　ｄ的修补　［１］谢进通．水泥路面与沥青路面方案比选中的技术经济分析　［Ｊ］．中外公路，２０１０（３）：８７－９０．　时间，路面的表面就平整了，修补完后不用专门维护保养，且没有　　邱　月．水泥混凝土路面的施工质量监控［Ｊ］．交通标准化，　明显色差。恢复交通速度快，１　ｄ便可通车，路面舒适程度良好。　［２］陈骁、宋祖科等　研究了在接缝处加设传力杆方案不仅节约养护　噪声污染、节约资源，经济社会效益还不错，可以实现广泛的应　２０１１（ｚ１）：１３３－１３６．　（３）：１１．　　刘　洋．旧路的养护及维修措施［Ｊ］．黑龙江交通科技，２０１４　维修投入，提高路面服务水平和延长使用寿命、降低车辆损耗和　［３］　周玉民．谈至明料振动特性分析［Ｊ］．同济大学学报（自然科　用。这些新材料新方法将更多的改变混凝土路面维修时间长，污　［４］学版），２０１２（４）：５６４－５６８．　染环境以及修补后保持时间短的缺点。　３水泥混凝土路面接缝处病害的预防建议　水泥混凝土路面病害是分时期段逐渐演变而成的　ｊ。所以　［５］　孙家瑛．水泥混凝土路面裂缝成因及预防治理措施［Ｊ］．国　外公路，１９９９（５）：２１－２５．　　彭小芹，杨涛，王开宇，等．地聚合物混凝土及其在水泥混　在施工中应该时刻注意施工的规范性，施工完成后应该注意养　［６］凝土路面快速修补中的应用［Ｊ］．西南交通大学学报，２０１１　护，并且要随时检查公路的质量，发现病害及时处理。要以预防　为主，尽量做到早发现，这样才能更好地应对。　（２）：２０５－２１０．　　李铭，支喜兰，姚爱玲．矿渣基水泥混凝土路面修补材料　对于防止接缝处病害发生，结合相关资料，总结出了以下几　［７］的研究［Ｊ］．材料导报，２０１４（６）：１２４．１２７，１３５．　点建议：　　陈骁，宋祖科．旧水泥混凝土路面缩缝加设传力杆的力学　１）在设计阶段，设计师要严格把握好设计数据，要能够估算　［８］效应分析［Ｊ］．工程力学，２０１３（１）：３３９．３４４．　出相关数据会产生什么样的影响。首先就要准确了解相关数据，　　赵露松，段廷辉．水泥混凝土路面裂缝成因分析与预防措施　如果在设计的前期对路段交通量的数据了解不准确，水泥混凝土　［９］［Ｊ］．技术与市场，２０１４（７）：１０２－１０４．　及其相关各项参数没有达到要求的时候，结果就会使路面过早出　Ｉｎｑｕｉｒｙ　ｏｎ　ｃｅｍｅｎｔ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｐａｖｅｍｅｎｔ　ｊｏｉｎｔ　ｄｉｓｅａｓｅｓ　ａｎｄ　ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　Ｗａｎｇ　Ｎａ　（Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｎｕｃｌｅａｒ　ｄ　￡　Ｇｅｏｌｏｇｙ　Ｂｕｒｅａｕ　Ｎｏ．２９１　Ｔｅａｍ，Ｆｏｓｈａｎ　５２８１３３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ　ｃｅｍｅｎｔ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｐａｖｅｍｅｎｔ　ｊｏｉｎｔ　ｄｉｓｅａｓｅｓ　ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ，ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｄｉｓｅａｓｅｓ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｅｘｐｌｏｒｅｓ　ｉｔｓ　ｏｃｃｕｒｒｉｎｇ　ｃａｕｓｅｓ　ａｎｄ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｆｏｒｍｓ，ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ａｎｄ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｂｅｆｏｒｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｒｅｄｕｃｅ　ｄｉｓｅａｓｅｓ，ａｎｄ　ｆｉｎａｌｌｙ　ｐｕｔｓ　ｆｏｒ－　ｗａｒｄ　ｓｏｍｅ　ｄｉｓｅａｓｅｓ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ　ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｅｍｅｎｔ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｐａｖｅｍｅｎｔ，ｃｒａｃｋｓ，ｐａｖｅｍｅｎｔ　ｄｉｓｅａｓｅｓ