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水泥混凝土路面常见病害与防治

　　摘要：通过对村村通水泥混凝土路面施工工艺与混凝土路面常见病害的关系分析,寻求改善水泥混凝土路面施工工艺的方法以及村村通水泥混凝土路面病害的防治。
关键词：水泥混凝土路面；常见病害；施工工艺；防治
水泥混凝土路面具有承载能力大、刚度大、强度高、稳定性好、养护维修费用低等特点。随着我省对交通投资力度的加大，村村通公路水泥混凝土路面修筑的数量越来越多。特别是在张家口地区，村村通水泥混凝土路面已达4500km。然而，已修建的水泥混凝土路面早期出现的啃边、缺角、断板、错台、中缝胀开、唧泥等已严重影响了水泥混凝土路面的使用寿命和道路行车质量，给国家有限的投资造成很大浪费。如何修补好损坏的水泥混凝土路面，是摆在公路施工与养护工作者面前的一个严峻课题。根据调查分析，这些病害中有相当一部份与施工工艺有关。因此，有必要从施工角度研究病害产生的机理，从而寻求改善施工工艺的方法。
1 路面纵、横缝啃边与施工工艺的关系
路面纵、横缝啃边就是路面纵、横缝处混凝土在汽车荷载作用下局部脱落。它是目前水泥混凝土路面最常见的病害，也是与施工工艺关系最密切的病害之一。它的形式有：块状脱落和锯齿形脱落。
块状脱落
经现场调查和从施工过程分析，在水泥混凝土路面强度达到设计强度的情况下，局部块状混凝土脱落形成啃边，主要是由施工工艺造成的。它与施工拆模、面板养护、交通管制以及不正确的习惯做法有关。
施工拆模因素。在混凝土路面施工时，由于钢板数量有限，施工队为了连续作业，通常在浇筑完12h左右就把模板拆掉，这时的混凝基本没有强度，很容易受到损伤。虽然模板拆后不能明显发现破损，但内部损伤的砼在汽车荷载作用后就很容易被破坏而形成啃边病害。另外拉杆、传力杆等未按水平安装造成拆模困难，拆模工人没耐心，随意用大锤敲打钢模造成拆模后直接缺边，而缺边、缺口未做任何特殊处理就直接补上，通车后必然形成啃边。
面板养护因素。目前对水泥混凝土路面的养护，主要是采用覆盖、浇水方式养护，也就是在浇筑好的面板覆盖一层塑料地膜或旧麻袋浇水养护。这种养护方法本身不存在问题，但施工时常常是重视板中间的养护而忽视板边养护，主要表现在覆盖物未覆盖到板边侧面，浇水时板边水量不足，结果是板边的养护不充分，板边的混凝土强度明显低于板中混凝土强度形成板边应力集中，在重、超载车作用下产生啃边。
不正确的习惯做法因素。不正确的习惯做法指目前施工中经常被采用的、但又是不正确的做法，就是我们常说的施工通病。通常有为防止漏浆在钢模上垫塑料膜，传力杆、拉杆安装中未使用支架，在浇筑第二幅混凝土面板时，振动梁、摊铺振平机直接在已浇好的一幅板边上行走等等。其中，在钢模上垫塑料膜和振动梁、摊铺振平机直接在已浇好一幅板边上行走对路面纵横缝啃边有影响。为防止漏浆，过去通常的做法是在钢模板上包一层塑料膜，施工时这层塑料膜常常脱落而插入混凝土中，这样就人为地把混凝土面板分层，使混凝土面板边缘一些地方的混凝土不能联成一体，在重、超载车作用下，产生脱落；在施工第二幅面板时振动梁和摊铺振平机直接在已浇好的一幅面板上行走，其结果是振动梁、摊铺振平机直接对已浇好的一幅板边顶角造成磨损和振击破坏，也是路面纵缝啃边的形成因素。
交通管制因素。开放交通施工中的交通管制对水泥混凝土路面的施工质量有很大关系。交通管制不到位而使车辆驶入养护期未到的面板，不仅会使面板断裂，而且还是混凝土路面纵缝啃边的一个因素。在对双车道公路第二幅混凝土面板进行施工时，当冲卡车辆与正常放行的车队在养护期未到的地段交汇时，由于边上有标示，车辆不敢驶入养护期未到的面板，只能在单幅板上交汇，这时车辆的轮胎就可能正好压在道路中线上，养护期未到的一幅面板板边的强度明显低于已开通一幅面板板边的强度，这样，养护期未到的一幅面板板边就很容易受到损伤，开放交通后就有可能形成啃边现象。

锯齿型脱落
仔细观察浇筑混凝土路面面板使用的钢模可以发现，钢模板在重复使用后，表面由于锈蚀和沾在模板上的混凝土无法清除干净而变成凹凸状，模板顶边则形成不规则的锯齿状，用这种模板浇筑的混凝土面板板顶边自然也就成了锯齿状。根据力学应力集中原理，锯齿状板边的齿形混凝土在重载、超载车的多次作用下是很容易被破坏的，这也就是形成锯齿型啃边的原因。
2 路面纵缝胀开、错台与施工工艺的关系
路面纵缝胀开指混凝土路面沿公路纵向的缝隙胀开达5～20mm，错台指接缝处、缝两边的路面成了台阶，路面纵缝胀开和路面错台还容易发展为路面纵缝啃边、唧泥，路面错台还严重影响了道路的行车安全。引起路面纵缝胀开和路面错台的因素有很多，其中与施工工艺有关的因素有拉杆、传力杆安装因素和路面基层施工工艺因素。
拉杆、传力杆安装因素
由于在原有公路规范中，除了胀缝的滑动传力杆有要求设置支架予以固定外，别的拉杆、传力杆没有这方面的要求。因此在过去的混凝土路面施工中，很少有在安装拉杆和工作缝的传力杆时用支架固定。没有支架固定的传力杆和拉杆常常是东倒西歪，伸入混凝土的长度长短不一，根本不能起到传力和连结作用。这就和水泥混凝土路面设计时的要求产生了很大的差距，在重超载车辆的作用下产生纵缝胀开和错台也就在所难免。
路面、基层施工工艺因素
在二级公路上对水泥稳定基层进行施工时，通常采用的是半幅施工法，也就是水泥稳定基层混合料先进行半幅摊铺，摊铺整平后压路机在上面碾压。在压路机碾压这个过程中，由于混合料有一定厚度，摊铺时如未安装模板就一定会有一个摊铺坡度。这个坡度是具有一定净边的压路机无论如何也压不到的。在路中压路机压不到的这部份的混合料的压实度明显达不到要求，而这部份又是车辆行走频率最高的地方，时间长了也就很容易形成纵缝胀开和错台。
切缝的施工工艺因素
从理论上讲，混凝土路面的切缝应放在水泥混凝土块硬化收缩之前进行，但是很难做到。切缝机工作时混凝土必须具有一定的强度，否则，缝口将会出现不规则的毛边。因此，切缝时间的确定以混凝土强度为依据，一般以混凝土抗压强度5～10MPa为适宜的切缝时间。实际施工当中，混凝土浇筑后18h内必须切缝，防止出现断板现象。
3 填缝材料与路面质量的关系
检查已破损的水泥混凝土路面，发现水患是造成水泥混凝土路面病害的主要原因。通过观察，水是通过水泥混凝土路面的裂缝的接缝灌入的。水泥混凝土路面的裂缝是施工时期由于混凝土收缩产生的裂缝，即常说的断板，主要是切缝不及时造成的。根据设计要求，在施工过程中，水泥混凝土路面要设接缝即缩缝、纵缝和胀缝。若填缝材料选择不当，易造成在重车的作用下局部破损，雨水从接缝处灌入后，板下的基层长时间受水的浸泡及冻融分割和高速重载车的作用，在板下形成一种活水冲刷。由于冲刷的反复作用，将板下灰土从板缝中唧也，即出现唧浆；唧浆造成板下被掏空，当掏空到一定面积后，板块就会出现跳板现象或重载车通过时发生断裂。
4 改善水泥混凝土路面施工工艺的方法

通过以上对施工工艺与水泥混凝土路面常见病害关系的分析可以找出水泥混凝土路面施工中存在的问题，改善水泥混凝路面的施工工艺，减少和推迟水泥混凝土路面早期病害的发生，延长水泥混凝土路面的使用寿命。现就针对以上施工工艺对水泥混凝土路面常见病害的影响，提出如下改善水泥混凝土路面施工工艺的方法：延长水泥混凝路面施工的拆模时间，确保水泥混凝土路面施工的拆模时间在24h以上。拆模人员应是有耐心有经验的技术工人，拆装时不准用大锤对钢模进行敲打。重视水泥混凝土路面板的边缘养护，做到混凝土面板的全面充分养护，并尽可能采用养护膜、养护液等新技术。加强对开放交通施工的交通管制，禁止车辆冲卡和驶入养护期未到的混凝土面板。纠正混凝土路面施工中的不正确习惯做法，不用塑料膜垫钢模板，防止漏浆可采用高标号砂浆堵钢模底缝，用6×6cm泡膜堵拉杆、传力杆钢筋与钢模接缝。在对第二幅混凝土板进行施工时，须在已浇好的一幅板边上垫一块防振板。在双幅混凝土路面的第一幅面板施工时，做到中模多放1~2cm；在对第二幅板进行施工时，把多浇的1~2cm切除，确保中缝平整顺直，横向施工缝和胀缝施工也必须做到先切边后浇筑；分车道行驶的水泥混凝土路面施工可尽可能做到双幅板同时浇筑，后用切割机从中间切开。在安装纵缝拉杆和工作缝传力杆时，也要和安装胀缝传力杆一样用支架固定。非全幅施工水泥稳定基层时须安模施工。
5 修补水泥混凝土路面应注意的其他问题
由于修补水泥混凝土路面是在不断交通的情况下施工，因此要求重新浇筑混凝土的强度不小于旧混凝土的强度。原材料标准、配合比、施工工艺和质量标准应符合有关设计施工规范的规定。当混凝土试块抗压强度达到设计强度的80%后，方可开放交通。
已形成破坏的坏板要及时清除，布置好角筋、边筋，对传力杆进行修补更换，防止板边裂缝和单板受力的现象出现。