水泥混凝土道路病害原因及防治

水泥路面的病害及处治方法水泥路面是一种具有强度高、稳定性好、养护费用低等优点的高等级路面，然而，就水泥砼路面使用状况而言，仍存在许多问题。

水泥路面病害情况不容乐观，裂缝、严重破碎板等病害情况比较严重，给交通行业带来极大的不便。

认清水泥路面病害情况，分析病害成因是制定切实、有效预防措施和处治方法的基础工作。

本文就水泥路面的病害及其成因进行了分析，并相应的提出了处治方法。

标签：水泥路面；病害；处治方法水泥路面是一种比较适应载重大、密度大的车辆运输需要的高等级路面，具有强度高、稳定性好、耐久性好、养护费用少、经济效益高等优点，因而在公路工程上广泛应用。

水泥路面的应用已经经历了很长时间，给老百姓的交通出行带来了许多方便，是区域经济发展的枢纽。

随着改革开放不断深入，社会经济快速发展，水泥路面的应用范围日益扩增，但是，随着大型、重型车辆的增多，给水泥路面的使用寿命带来了更大的考验。

加强对水泥路面裂缝、断板、错台等各种病害的预防和处治工作对促进经济社会发展、实现社会主义现代化具有重要意义。

1 水泥路面病害的种类及危害1.1水泥路面病害的种类水泥路面的病害主要有裂缝、唧泥、接缝材料破损、沉陷、严重破碎板、板角断裂、错台等。

在路面结构组合合理和路基稳定的情况下，水泥混凝土路面破坏的发展过程一般是：路面出现裂纹、接缝填缝料等病害—板底脱空和板间台—板块断裂。

所以根据病害程度而言，裂缝和接缝材料破损是属于程度较轻的病害，轻型破坏对对行车影响不大，但是水泥混凝土板则已产生不规则的裂纹；沉陷、板角断裂等属于中型病害，中型病害对对车辆行进影响较大，具有较强的安全隐患，维护起来也比较困难；断板和破碎程度严重属于重型病害，重型破坏严重干扰行车安全，部分路段可以说基本报废，必须彻底铲除重建。

水泥路面还具有以下几大特点：一是水泥混凝土板的损坏具有广泛的普遍性；二是损坏发展具有迅速性；三是损坏处理具有复杂性和使资金投入加大。

1.2水泥路面病害的危害不同程度的水泥路面病害具有不同程度的危害。

２Ｑ１　Ｑ：Ｑ　（王）　Ｃｈｉｎａ　Ｎｅｗ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　工程技术　

浅析水泥混凝土路面病害成因及防治　赵新芳　（许昌市公路管理局直属分局，河南许昌４６１０００）　

摘要：近几年水泥混凝土路面施工技术得到了很大的提高，路面的施工质量也在逐步的改善，反之路面的病害问题也随之　产生。常见的病害有混凝土裂缝、路面沉陷以及接缝破损等。由于引发病害的原因不一样，所以病害的类型也是大不相同。本　文笔者根据自己多年的实践经验，对水泥混凝土路面产生病害的原因作出了简要的分析，并提出了一些防治解决措施。　关键词：水泥混凝土；路面病害；成因分析　中图分类号：Ｕ４１　文献标识码：Ａ　

近年来，我国的公路工程建设取得了突　飞猛进的发展，而随着人们生活水平的不断　提高，行车流量的不断增大，对公路工程的　质量要求也越来越高，这就需要施工单位高　度重视公路工程的施工质量。在公路工程施　工中，水泥混凝土路面面层作为最常用的路　面结构层，是施工质量控制的一个重要的环　节，而这一环节也是病害的多发位置，施工　人员只有充分掌握病害的形成原因，才能更　好地解决病害问题，确保工程的施工质量。　１水泥混凝土路面病害出现的原因　公路路面出现破损现象并非短期就能　形成的，而是混凝土土板、基层以及路基等　多种病害长期累积下来形成的。形成这些病　害有施工工艺以及施工技术自身的因素，也　有运行时车辆行驶、天气状况等其它自然因　素，当然水和荷载超重也是不容忽视的因　素。　１．１水是病害形成的主要因素　水是引起混凝土路面病害最主要的因　素之一。当前一些施工单位缺乏对水泥混凝　土路而性能的认识，以致于很多排水设施修　建的不完善。一些部位的排水设施形同虚　设，根本无法满足目前工程排水的需要。如　路肩的盲沟尽管很有必要设置排水装置，但　是很容易被施工单位忽视掉。一些地势低洼　处由于积水排不掉，便逐渐的渗入到路基里　面，使得路基上层的土变湿润，加上路面的　荷载量，基层就会出现承载力降低的情况，　从而引发地基出现不均匀下沉现象，造成面　板裂缝、断裂或者沉陷。另外加上养护不当，　造成一些接缝处的填缝料出现老化、破损、　剥落的现象。当遭遇雨雪天气时接缝处就会　渗入水分，使得基层长时间受水的浸泡及冻　融，在高速重力车载的作用下，形成反复冲　刷，造成面板底部基层被局部掏空，在车载　重力的作用下造成面板断裂。　１２车辆超载引发水泥混凝土路面出现　断板、碎板现象　随着人们生活水平不断地提高，道路上　的车流量日趋增多，使得公路面临着严峻的　考验。再加上大多货运车辆的违规加高、加　宽，严重超载的车辆荷载已远远超出了道路　设计荷载，在超载荷载的作用下，使得混凝　土面板长期处于疲劳状态，导致水泥面板断　裂、破碎。　１－３对施工质量的控制力度不够，导致　水泥路面出现破损现象　如果路基的密实度不够就会引发不均　一９２一　中国新技术新产品　匀沉降问题，很多病害问题常会在路基填挖　交界处出现。一些高填方路段以及路面和桥　涵等公路构造物的交接处，路面会因路基的　不均匀沉降出现下沉；伴随着车辆行驶带来　的冲击力会更会促使混凝土路面的破损范　同进一步扩大。另外施工人员未能控制好路　面材料的质量，使得选料的配合比不能达到　施工工艺要求的标准，加上一些技术上的原　因，路面的强度会逐渐的被降低，从而使得　路面出现破损现象，使用年限也随之缩短。　ｌ４施工设计方面不足引发水泥混凝土　路面病害　施工人员在对工程施工前对施工场地　的勘探不够精确，导致施工设计方面存在误　差，使得路面基层以及面层的厚度不能满足　工程实际所需，而近几年公路所需承担的交　通量却是与Ｌｔ俱增的，这就使得公路路面本　身的荷载量加剧，其使用寿命受到极大地影　响。　１－５公路路面后期养护工作不到位，使　得病害问题更加严重　在公路工程竣工以后，后期的养护工作　没有做到位，促使病害问题层出不穷。例如　一些施工路段未及时进行养护，导致路面出　现缩缝、胀缝现象，而在实际施工过程中常　会采用沥青混凝土来灌缝，它的使用期限一　般为２到３年，如果填缝料得不到及时更　新，等到雨水渗入里面后基层和垫层就会被　破坏，面板也会随之出现不同情况的病害。　路面早期出现的一些病害未得到彻底　根治，给后期公路的使用埋下了安全隐患，　混凝土板以及板角出现断裂等问题也随之　而来，公路的质量就会大打折扣。南于施工　人员只注重处理严重病害却常常会忽视掉　板裂缝等这些小问题，等到水分渗入到裂缝　里面，更多的病害问题会接踵而来。　２水泥混凝土路面防治措施　公路水泥混凝土路面的病害问题在所　难免，但是如果采取有效地措施进行预防和　解决便可以将病害发生的频率降到最低。施　工人员要不断地提高水泥混凝土路面的施　工技术，增强混凝土路面的施工质量。主要　可从以下三个方面着手：　２．１施工设计　在实际应用中，水泥混凝土主要重视应　力计算，而对水泥混凝土路面的典型结构的　研究和实际观测的较少。因此在水泥混凝土　路面设计中，应该南静力学向动力学发展。　在充分考虑冲击动荷载对路面的作用　后，适当提高技术标准和设计厚度，以适应　我国公路不断增长的交通量的需要；在软基　路段，桥头下挖路段和填挖路段交换频繁的　路基上必须深挖进行补强设计并增加相应　的预算。　水泥混凝土路面基层要达到支撑稳固　的要求，必须解决基层耐冲刷和沉降均匀性　问题，即要选用适合本地区气候特点和交通　量要求的基层材料类型，合理地设计性能优　良且适宜摊铺的集料级配。　在对高填方软基和台背填土进行认真　处置的基础上，如果可预见沉降变形过大，　可采用薄层沥青混凝土或砌块的过度路面　形式；待沉降稳定后，再施工永久混凝土路　面板；在路基基层下，地下水位高和多雨地　区，应考虑设计一定厚度的渗透排水砂砾垫　层。　２．２施工技术方面　施工单位在购进原材料时一定要严格　控制其质量，坚决避免不合格的原材进人施　工现场。拌合中严格控制配合比，特别是控　制好水灰比，控制拌合时间，避免因拌合不　足或过久拌合导致混凝土出现离析现象。根　据施工进度、运距选择相匹配的拌合、运输、　摊铺机械。严格控制水泥混凝土的施工时　间，从加水拌合到铺筑完成的时间不能超过　所用水泥的初凝时间。　模板应采用规范规定的合格钢模或者　木模，高度应与混凝土面板厚度一致，误差　在规范规定范围内。对于一般干线公路，水　泥混凝土路面厚度一般为２２ｅｍ一２４ｅｍ，应一　次性浇筑到设计厚度，并振捣、整平、抹面连　续施工。可用平板振动器配合插入式振捣　器，按照规范规定的频率振捣混凝土，直至　混凝土密实，无气泡逸出。水泥混凝土浇筑　完成后，在终凝前需对混凝土进行表面抹　平，为保证路面的行车安全性，有必要对混　凝土表面进行拉毛或者刻纹处理，以保证路　面表面的粗糙度。　一般情况下嵌缝处的混凝土会受嵌缝　板和传力杆作用而很难一次性浇注成型，所　以不要振捣的太密实，这样混凝土的强度才　不会降低，而接缝和板角处则需要振捣的更　加严实些。纵向施工缝的拉力杆应该在模板　安装合格浇筑混凝土之前安装，拉杆的规格　及安装位置必须符合规范要求，并严格按照　图纸施工。横缩缝应在混凝土达到一定强度　后切割，施工人员要结合当地的天气状况对　成型后的混凝土板块进行及时切缝，并且要　工程技术　２Ｑ！　Ｑ：Ｑ　（　Ｃｈｉｎａ　Ｎｅｗ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　

水泥混凝土路面产生病害原因及机理水泥混凝土路面结构在车辆荷载和外部环境的作用下,路面使用性能逐渐下降，以至于产生各种各种类型的破损现象.水泥混凝土路面的破坏形式及分类方法很多,本报告综合考虑路面病害的成因、表观形态、对路面使用性能的影响等，将水泥混凝土路面病害分为裂缝类、接缝类、变形类和表面破损等4大类，14种类型,见表1。

一、裂缝类破坏（1)贯穿裂缝贯穿裂缝是指贯穿板全厚的裂缝，包括横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝、交叉裂缝等.路面板产生贯穿裂缝的原因很多，可归纳为如下几类：①温缩裂缝温度梯度是水泥混凝土路面板产生非荷载裂缝的主要原因之一。

混凝土板在昼夜温差周期性变化中,路面板混凝土随温度变化而出现体积变化，路面板热胀冷缩，同时,因板顶面与底面之间的温度梯度作用而出现翘曲变形,且受面板与基层之间的摩阻作用限制，板内会产生弯拉应力,当应力超过混凝土的极限弯拉强度后，路面板会被拉裂。

对于路面板混凝土强度尚未完全形成的初期，温度骤变更容易引起这种裂缝.②干缩裂缝水泥混凝土具有湿胀干缩的变形特性。

混凝土在水中硬化时，将会产生微量的体积膨胀，而在空气中硬化时，由于混凝土中水分的蒸发，其凝胶体发生收缩,这就是干缩.当自由干收缩受到限制时，路面板内部就会产生收缩裂缝，从而引起干缩裂缝的产生。

空气相对湿度是影响干缩裂缝的重要原因.混凝土收缩随空气相对湿度的增加而减小,直至相对湿度为100%时表现为湿胀。

空气相对湿度越低，对混凝土收缩的影响越大.水泥混凝土路面初期收缩裂缝中，湿度变化引起的干缩裂缝占有一定比例.③基层状况的影响水泥混凝土路面结构基层采用的主要类型为水泥碎（砂）石稳定基层，在温度应力以及其他因素的影响下,浇筑后的路面基层在一定范围内可能产生裂缝,若不及时进行处理，将会反射到面层，使面板产生断裂或裂缝等病害。

④材料品质的影响水泥安定性不良将使路面板产生裂缝；水及砂石中有害杂质含量高,则对混凝土的腐蚀性较大,路面板产生破坏；此外，砂石中的活性材料能够与水泥中的碱产生化学反应，从而破坏混凝土结构。

原 因 ； 工 控 制 ； 治 病 施 防
根据我 国已建成通车的高速公路使用情 况 水性填料 ， 没有进行更换 ， 以路 面渗入的水积 若土路基需要处 理时 ，我们可以采用深层灌水 所 看 ， 路混凝 土路面经过一段时 间运 营 ， 的 出 存在 台背 ，这样 时间一长便影响了路基 的稳定 泥浆 加固土路 基 ， 用材料 主要是 水、 公 有 使 水泥 、 化 学外加剂 ， 这样可以加固土路基。 现开裂 、 板、 断 破碎、 沉陷 、 错台等病 害 ， 人根 性 ， 本 造成 台背沉陷 ， 以致路面板遭破坏 。 据多年的施 工经验，对混凝土路 面病害的成 因 １ ． ２路面施工方面 的原因 ２２路面基层施工方 面 ． 及防治， 谈点个人看法 。 路面基 层施 工质量不合要求 。施工单位在 在准备摊铺 级配碎石垫层前 ，应对 准备铺 施 工时 ，往往容易忽视的是使用集料的级配不 设段 的路基恢 复放 样 ， 并检查该段的路基标 高 、 １造成水泥砼路面板破坏 的原 因分析 好 ， 粘块 及有害物质的材料来铺筑基层 ； 含有 路 横坡 度 、 度 、 实度是否 符合要求 ， 经监理 宽 压 并 １ 路基施工方面的原因 ． １ 路基填筑使 用了不适宜 的材料。施工单位 基 、 底基层 、 面基层 的标高控 制不严 ； 泥稳定 工程师 签字认可后 。方可进行级配碎石层的铺 水 在路基填筑材料方面控制不 严 ， 用 了不适宜 集料 含水 量控制不准 ： 使 水泥用量不足等 ， 这样严 设 。级 配碎 石可用未筛分碎石和石屑配合而成 材料从而造成路基下沉 或塌 方 ，以致影响路 面 重影 响了基层的质量 ， 直至路面板遭破坏 。 级配碎石强 度及稳定性好坏 的主要影响因素是 路面水泥砼板施工方 面的问题 。水 泥砼 面 集料 的最大粒径及颗粒组 成 ，因此我们在选择 直到路面砼板破坏。 往往施工的厚度未达到设计要求 ， 主要 料场 时 ， 应先对料场进行取样试验 。 混合料拌和 软基处理不 当。软土地段路基施工时 ， 往往 层施工 ， 是 由于采用的软基处理方案或施工工艺不合 理 是基层施工标高控制不严所引起 ；粗集料不 具 出台后 ， 自卸汽车运 到施工 现场 ， 经 用平地机进 或施工时未认真按要求处理或处理不完善等 给 有 良好的级配 ， 细长及扁平 的颗粒含量太 高； 细 行摊铺 ， 人工配合修整 ， 规范要求层厚不超 根据 路基 的稳定造成 了隐患 ，使成形的路基沉 陷或 集料和粗集料中含泥量过高（ 含泥量超过 １ ， 过 ２ ｃ 。混合料摊铺宽度应比上层结构 宽度每 ％） ０ｍ 滑移等 ， 最终影响到路面。 降低 了混合料的粘结度 ； 施工 时配合 比不 准 ， 水 侧伸出至少 ３ｅ ， ０ｒ 以保证上层结构充分压实 。 ａ 路基土石方填筑方面的问题 。往往在施 工 泥用量偏低 ， 导致水泥砼路 面标号偏低 ， 或所用 路面砼板施工要 严格 按规范要求选好材料 过程 中： 由于施工单位为了赶工 ， 了节约成 本 水泥质量不稳定 ；水泥砼 在浇筑过程 中未完全 及材料的级配 ， 为 保证砼 质量并 充分地密实 ， 搞好 未严格按规范要求控制每层填料松铺厚度及 压 振捣密实 ， 蜂窝麻面较严重 ， 势必影 响砼板 施工缝 、 这样 缩缝 、 胀缝 的处 治 ， 防止路 表水渗入路 路机碾压次数不够 ；路基填筑 的有效 宽度 和超 本身 的质量 ， 而造成损坏。 基。 施工前应准备足够的砂石材料 ， 各种材料要 宽填筑不够；路基填筑每层 的填料未 用平地机 水泥砼 路面结 构层 防水或排水未进行有效 符合规范规定 ， 应试配好配合比 ， 并 经监理工程 或其它平整 机械进行整平 或整平效果 不好 ， 使 的处理 。 往往路面板遭到破坏 ， 人们想 到的总是 师签字认可 。按规定 对基层进行弯沉、 平整度 、 低 凹的地方 达不到密实度要 求且大量 积水 ； 路 路基 、路 面基层施 工质量或台背回填质量或水 高程 、 横坡 、 幅宽等项检测 。 基施工过程 中没有按要求 做成一 定的横坡 度 ， 泥砼板本 身的浇筑质量等 ，而未足够重视结构 ３路面板破坏后的处治方法 路基施工临时排水系统 未做 或不畅通 ，从而使 表 面渗入到路基中的水对路基的侵害。目 ， 前 虽 对于破碎 、 沉陷的水泥砼板最好是铲除 ， 用 大量的积水渗入下层路基 、 严重影 响路基质量 ； 说对砼 板的缩缝 、 胀缝 、 施工缝（ 向和横 向） 纵 采 同标号 的新砼进行修补。 路基石方或土石混合料填筑时 ， 头块 径过大 ， 取 了特制的材料对水进行封锁 ，使水从路面排 石 对 于水 泥砼板严重裂缝 ，我们可以用 乳化 使填石路堤或填 土石 混合料路 堤密实度达不到 走 ， 果仍然不佳。据了解 ， 但效 路面板遭破坏 的 沥青砂修补 ， 料为乳化沥青 、 材 细砂。严禁在雨 规范的要求 。 还有在挖方路段 ， 由于没有控 制好 原因有相 当部分是 由于路表水渗人路基 ，从 而 天施工 。修补完后在其表面铺一层 细砂 ， 小时 １ 标高 ， 挖深几厘米后再 回填 土 ， 压实度难 以 影 响路基的稳定 ， 这样 在外力的作用下 ， 时间长 了将 后可 以开放交通。 达到设计要求 ， 也可导致基础下沉 。由于以上施 会产生唧泥 ， 一段时间后 ， 路面砼板就脱空 了。 对 于水 泥砼板 中等裂缝和细微裂缝 ，可采 工方面的原因 ， 对路基 的稳定 性造成一定 的影 施工不 当产生断缝 。由于切缝不及时 ， 混凝 用聚氨脂修补裂缝材料进行修补。 响， 直到影响到路面。 土在干缩作用下 ，产生断缝 ；由于天气突然 变 对 于水 泥砼板底脱空 ，下沉我们可以采用 填挖交界处 未按 规范要 求施工 。当路堤在 化 ， 刮起 大风 。 析出速度过 快 ， 水 拉应 力迅速增 板底灌 水泥浆 加固基层 ， 使浆体充满砼板底 ， 可 斜坡上或填挖交界处 ，或原有 路堤上或路堤处 加 ， 在未到切缝时间时 ， 产生断缝 ； 配料不注意 ， 以抬起砼板 ， 减少沉降和错 台， 使用材料主要是 在垂直 路中线测得 的坡度 大于 １５的坡 地时 ， 造 成局部混凝土强度偏低 ， ： 在内外力作用下 ， 易 水 、 水泥 、 化学外加剂。 应把原地面挖成台阶 ，台阶宽度应不小 于 ｌ 产 生断缝 ； ｍ， 由于基层高 ， 为了控制高程而使面板 对 于路 面坑洞 ， 以用乳化沥青修补 ， 可 乳化 用小 型机具进行夯实 ， 向内侧倾斜 ２ 且 台 减薄或为 了使面板达到厚度 ， 并 ％， 而将基层下刨 ， 使 沥青能够较长时间储存在储罐 中， 使用方面 ， 非 阶上不 能有积水 ， 然后 再分层填筑 压实 ， 这样 ， 基层凸凹不 平， 摩阻力增大 ， 这时易产生断缝 。 常适用 于的高速公路养护。 才能保证路堤的稳定 和达到规定的密实度 。而 ２施 工过程 中质量控制措施 参 考 文献 施工单位在施工时 ， 遇到以上情 况 ， 在路堤填筑 ２１路基 施 工 方 面 ． 【 地基与基础 工程新技术 实用手册 北京 ： １ 】 海 时 ，根本未将施工地段挖成台阶后分层填筑 压 加强路基的质量控制是非常关键 的 ，由于 潮 出版社 作者刘正峰 ，０６ ２０ 实， 以致影响 了路堤填筑的质量 ， 形成隐患 给路 路面板遭 到破坏后 ，要对路基有质量 问题 的地 【】 工程技术标准 Ｊ ０ —７ ２公路 ０ １ ９ Ｉ 面砼板造成破坏 。 段返工是不可能 的，故在路基施工 时应着 重注 桥头台背的回填不符合要求 。当前一些施 意以下几点： 工 队盲 目追求高速度 ，没有严格按施工规程作 清表要彻底 。不适宜 的材料应全部清 除且 业 ，台背填土速度过快 ，对地基造成扰动 和破 按规范要求分层碾压搞好基底压实 。 坏， 没有充分时间固结 ， 对台背挡土墙等构 造物 软基处理要慎重 。并采用合理 的施工 方案 挤压力 大 ， 施工 时没有 按分层填 筑 、 层碾压 、 和施工工艺。 分 分层检测” 三分法” 施工。 施工单位在进行台背回 路基填筑过程 中， 填筑材料 以采用强度高 、 填时 ， 松铺厚度未严格控制 ； 回填材料没有认 真 水稳定好 、 压缩性小 的砂性 土， 要严格 按规 范要 地选取 ； 压实仅用人工夯实 ， 有时 即使用小 型机 求选好填料 ， 控制松铺厚度 和粒径 ， 制压 ��