沥青混凝土路面的病害及处理措施

1、前 言近几年，随着我国公路建设的发展，沥青混凝土路面以其比单纯的混凝土路面具有诸多优势特点，而越来越多 地被应用到高等级公路建设中，但是沥青混凝土路面的一些问题却不容忽视。在各种因素的影响下，不可避免 的会出现很多病害，沥青混凝土大部分设计年限为 15 年，然而部分地区局部路段路面使用年限 2 年都不足。防治路面病害，提高沥青混凝土道路的使用寿命是当前道路工程界正在进行攻关的一大课题，本文先从沥青混凝土路面病害的种类以及产生的主要原因着手加以分析，进而对病害防治方法进行探讨。沥青混凝土路面的病害及处理措施摘 要：本文主要阐述了目前水泥路面建设比较普遍的情况，针对施工中出现比较多的质量病害进行了

2、分析，分别从水泥混凝土路面的裂缝产生的过程，材料、配合比、水灰比、施工操作等对质量的影响，及产生外观质量缺陷的原因进行评述。关键词：水泥混凝土路面 常见病害 探讨 分析Abstract: The caption mainly elaborated the current cement concrete pavement construction of more general situation, according to the construction of more quality problems are analyzed, separately from the cement con

3、crete pavement cracking process , material, mixture ratio, water-cement ratio, the construction operation of the quality of, and the appearance quality defects were reviewed.Key words: cement concrete pavement common diseases Investigation analytical目录摘要 1前言 21 水泥混凝土路面的主要病害 32水泥混凝土路面病害产生的原因 4 3预防水泥混

4、凝土路面病害应重点考虑问题 84. 防治水泥混凝土路面病害的结论与建议 105. 结束语 13致谢 14 参考文献 151 水泥混凝土路面的主要病害水泥混凝土路面的主要病害可分为路面裂缝、板块变形、接缝病害和其他病害四大类型。1.1路面裂缝路面裂缝有龟裂、线性裂缝、破碎裂缝三种。线性裂缝包括横向裂缝、纵向裂缝、检查井周围裂缝。破碎裂缝包括角隅碎裂、接边碎裂、井边碎裂和板面碎裂等。1.1.1横向裂缝横向裂缝是指垂直于路线方向的有规则的裂缝，其产生的原因主要有水泥混凝土失水干缩、冷缩、切缝不及时等。失水干缩横向裂缝是混凝土表层水分散失或体积收缩受到约束所产生的裂缝，一般发生在水泥混凝土水化、硬化的

5、早期；冷缩裂缝是指由于水泥混凝土冷缩产生拉应力而引起的路面板开裂。1.1.2纵向裂缝纵向裂缝是指跟路线走向平行或基本平行的裂缝。产生原因主要是路基体填料土质不均匀、含水量不均匀、施工方法不当等，导致路基不均匀沉降，从而使路面板在自重和行车压力作用下产生纵向裂缝。1.1.3交叉裂缝两条或两条以上相互交叉的裂缝称为交叉裂缝。产生交又裂缝的主要原因有：（1）水泥混凝土路面自身强度不足；（2）路基和路面基层的强度和水稳定性差；（3）使用了性能不稳定的水泥，浇筑的水泥混凝土路面板就会产生大面积的龟裂。1.1.4板角断裂板角断裂是指与板角两边接缝相等的贯穿水泥混凝土路面板全厚度的裂缝，从板角到裂缝两端点的

6、距离分别小于或等于端点所在路面板边长的一半。板角裂缝通常是由于板角处受连续荷载作用、基础支撑强度不足及翘曲应力等因素综合作用而产生。1.2路面变形路面变形主要是指错台与板块拱起两种现象。错台是指在混凝土路面接缝或裂缝处，两边的路面存在台阶，车辆通过时发生跳车影响行车的舒适性与安全性。板块拱起是指水泥路面在接缝处两块板体发生明显拱起，严重时混凝土发生碎裂。1.3接缝病害接缝病害主要包括接缝破碎与填缝料散失两种现象。接缝破碎是指临近横向或纵向接缝60cm内，板边混凝土开裂或成碎块。填缝料散失是指填缝料因老化后逐渐脱落。1.4其他病害其他病害主要包括露石、蜂窝；黑白路面接头处砌块沉陷；路框差等。露石

7、是指混凝土路面在行车作用下水泥砂浆磨损或剥露后石子裸露的现象。蜂窝是指混凝土板体侧面存在明显的空穴，大小不一，状如蜂窝。砌块沉陷是指水泥混凝土路面与黑色沥青混凝土路面接头处砌块出现沉陷、破损。路框差是指水泥路面的检查井、收水井盖框标高与路面有高差，车辆通过时有弹跳现象。2.水泥混凝土路面病害产生的原因2.1路面裂缝产生的原因(1)混凝土路面浇筑后，养护不及时，没有及时覆盖草包，导致水分迅速散发，在炎热或大风天气，体积急剧的收缩，导致开裂。(2)施工时混凝土混合料或基层材料拌和不充分，以致减弱基层强度或路面强度，造成板体裂缝。(3)混凝土路面锯缝不及时，由于温缩和干缩发生断裂。混凝土浇筑时气温越

8、高、基层表面越粗糙越容易断裂。(4)切缝深度过浅，由于横断面没有明显削弱，应力没有释放，因而是邻近缩缝处产生新的伸缩缝。(5)混凝土路面基础发生不均匀沉降(如穿越河浜、沟槽、拓宽路段处)，导致板底脱空而断裂。(6)施工时采用不是同批生产的水泥，特别是不同标号的水泥，导致混凝土强度大幅度降低而可能产生裂缝。(7)混凝土路面板厚度与强度不足，在荷载与温度应力作用下产生强度裂缝。(8)水泥路面板中设置检查井，使混凝土板纵横接面积减少，同时板中的空穴存在，造成应力集中，大大增加了井周边特别是转角处的温度和荷载应力。(9)板的平面寸太大(使温度应力过大)，板体收缩产生断裂。2.2路面变形产生的原因错台发

9、生的原因是：(1)主要是水沿接缝或裂缝渗入基层，使基层冲刷，形成很多粉细料。在行车荷载的作用下，发生唧泥，同时相邻板块之间产生抽吸，使细料向后方板移动、堆集，造成前板低，后板高的错台现象。(2)胀缝下部填缝板与上部缝槽未能对齐，或胀缝两侧混凝土壁面不垂直造成横缝处传荷能力不足，车轮经过时相邻板端部会出现绕度差，使沿接缝下渗的水带着路面板与基层之间的碎屑抛向后方。板块拱起的原因是：(1)活性基层膨胀引起水泥板的向上拱起。(2)长胀缝混凝土板在小弯道、陡坡处以及厚度较薄时，易发生纵向的失稳。2.3路面接缝病害产生的原因接缝破碎是由于施工过程中传力杆位置偏移，导致滑动端与固定端不能自由伸缩，或胀缝传

10、力杆未加套子留足孔隙，或胀缝被砂浆、丝织等杂物堵塞，导致接缝一侧板体被挤碎、拉裂。填缝料散失是由于填缝料老化后没有及时更换新的填缝料，或者是填缝料本身的材质差，与混凝土的粘接力不强。2.4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，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。2.5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

11、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。2.6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稻草或旧麻袋，再浇水养护。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。2.7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

12、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。2.8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

13、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。2.9混凝土路面其他病害产生的原因露石与蜂窝产生

14、的原因是：(1)施工时混合料坍落度小，夏季施工时失水快。水泥混凝土水灰比过大或水泥的耐磨性差，用量不足使混凝土表面砂浆层的强度和磨耗性差，在行车作用很快磨损或剥落，形成露石。(2)施工时振捣不足，甚至漏振，使混凝土颗粒间的空隙未能被砂浆填满，模板漏浆造成侧面蜂窝。黑白路面接头处砌块沉陷产生的原因是：(1)由于白色路面与黑色路面结构强度与刚度不同，在交界处的行车冲击比较交大，容易引起砌块沉陷。（2）混凝土路面与沥青路面接头处砌块容易发生水平位移，容易渗水、积水、导致基层软化，引起变形、沉陷。路框差产生的原因是：(1)施工放样不准确，使检查井盖框与路面衔接不平。(2)检查井周围的回填土基层密实不足

15、，交通开放后，逐渐下沉。(3)所选用的铸铁井盖座不配套或铸铁加工时误差太大，造成车辆行驶时产生冲击力，从而损害路面。从以上水泥混凝土病害产生的原因分析，水泥混凝土路面的质量涉及到很多方面，是由结构设计、材料采用、施工工艺、管线掘路、养护维修等多方面因素造成的，是一个综合性的问题。这些问题对道路的使用品质与寿命将产生不同程度的影响，甚至造成严重后果。城市路面是城市基础设施的重要部分，因此我们应对此问题给予充分重视。3.预防水泥混凝土路面病害应重点考虑问题3.1关于路面结构设计道路工程设计按照通常的方法是根据现有道路交通量来推算未来使用年限的总交通量，并结合周边道路的发展趋势，综合考虑，用计算的方

16、法来决定道路各结构层的厚度，以满足城市发展需要。然而，水泥路面上出现的各种裂缝，除了施工与材料因素外，与结构层的厚度与强度有很大的联系。我认为，在设计混凝土板厚度与基层结构时，第一，应根据现有的规范，充分了解待设计道路在城市规划路网中的发展地位，提高道路的设计标准，来适应城市日益发展的运输通行和承载要求；第二，设计人员应根据待设计道路所在地域的实际情况，采用不同的结构，例如在遇到填浜路段时，可以采用土工织物来保护基层，增加强度。因为土工织物具有较强强度与韧性，而且紧贴于地基表面，当地基可能产生剪切破坏时，铺设的土工织物将阻止破坏面的出现，从而提高地基的承载力。第三，设计人员在设计中应及时吸收国

17、外先进的设计理念，广泛应用计算机技术，用有限元法来分析水泥混凝土路面在各种荷载作用下的应力、应变关系，并掌握接缝构造传递荷载的能力和特性。用科学的方法决定结构层的厚度与强度；第四，在进行路面基层设计时，针对面层病害产生的原因，采用不同的设计规范。如黑白路面交接处的砌块沉陷问题，可借鉴“公路混凝土路面设计规范”中推荐的方案，在黑色路面下采用混凝土渐变板过渡，在板上直接铺设黑色路面。3.2关于路面材料采用上海市现用道路水泥混凝土混合料可采用现场拌和混凝土和路用商品混凝土两类。对于路面混凝土配合比的设计与实验要严格按水泥路面施工及验收规范要求执行，水泥用量不应小于300kg/m3，在保证设计强度要求

18、前提下，单位水泥用量不宜过大。对于现场拌和混凝土要采用强制式的搅拌机，不得采用人工拌和。要用翻斗车和不漏浆的自卸车运送，坍落度控制在不大于2.5cm。路用商品混凝土是指坍落度为68cm的塑性混凝土，送到工地後尚需距初凝时间不应小与1.5小时。路用商品混凝土出厂应有符合规范要求的质保单，送到工地后应立即取样检测坍落度，合格后验收卸料。对没有质保单或质保单项目不全的的产品坚决不予采用。有的施工队伍只重视送到工地的混凝土混合料是否有质保单，而忽视工地现场的坍落度检查，没有执行建材检测见证取样送检制度，这样就不能保证检测报告的真实性。正确的做法是采用精度满足规定要求的计量检测水泥混凝土混合料的坍落度，

19、通过实验来确定现场施工配合比，确保其正确、可靠。3.3关于施工质量控制3.3.1对施工人员的要求：工程质量的形成受到所有参加工程项目施工的管理技术干部、操作人员、服务人员共同作用，他们是形成工程质量的主要因素。因此要控制施工质量，就要培训、优选施工人员，提高他们的素质。首先应提高施工人员的质量意识与预控意识，按照全面质量管理的观点树立质量第一、预控为主的观念。其次提高施工人员的技术素质，管理干部、技术人员应有较强的质量规划、目标管理、施工组织和技术指导。3.3.2对施工管理的要求：“管理也是生产力”，管理因素在质量控制中举足轻重。道路工程施工应建立严密的质量保证体系和质量责任制，建设单位、监理

20、公司、承包商应明确各自的责任，各司其责，共同把好质量关。特别是监理工程师要按照项目法人所委托的权限来监督质量，指导施工，检查承包商是否履行合同的职责，是否按合同规定的技术、质量、进度的要求组织施工。同类工程的质量通病是最主要的质量控制目标。在实施全过程管理中要根据水泥混凝土路面的特点及质量通病确定质量目标和攻关内容。再结合质量目标和攻关内容编写施工组织设计。制定具体的质量保证计划和攻关措施。3.3.3对施工技术的要求：施工质量控制，与技术因素息息相关。技术因素除了人员的技术素质外，还包括材料、设备、信息、检验与检测技术。为了工程质量，应重视新技术、新工艺的先进性与适用性。科研机构要吸收国外先进

21、的技术，研究开发道路专用水泥、碾压混凝土、钢纤维混凝土、混凝土外加剂等材料，来适应现代化交通与道路工程发展的需要。3.4关于道路挖掘与修复管理3.4.1对掘路计划的要求：水泥混凝土路面使用寿命与各种公用管线的掘路密不可分，随着城市建设的不断推进，各种依附于城市道路敷设的管网改造工程大量增加，涉及到的道路挖掘数量也越来越多，为了提高道路质量，保持较好的完好率，应将城市道路发展规划和年度建设计划与各公用管线单位依附于城市道路的各种管线建设计划结合起来，具体做法是：市政工程行政管理部门在制定城市道路年度建设计划时及时告知各管线挖掘单位，各管线挖掘单位应根据城市道路年度建设计划，并充分考虑今后较长时间

22、的发展容量，留足各类预埋、预留管道(特别是横穿管道)。经与市政工程行政管理部门沟通并协调一致后，确定年度管线挖掘计划，并严格按此执行。3.4.2对掘路质量的要求：对大型掘路工程施工应强制实行质量监督与工程监理，对小型掘路可只执行工程监理。质监与监理人员必须严格按市政工程质量检验评定标准对工程实施检查、监测、评定，检测的重点是对沟槽的回填质量进行必要的监测与监控，使回填密实度达到规范要求。对于掘路修复所采用的基层、面层材料应不低于原结构强度。在城市的重要地段和路口过路掘路，视情况对沟槽的处理可直接灌填黄砂或粗粒式沥青混凝土。3.5关于水泥混凝土路面的养护管理、维修与交通管理养护工作的好坏也是决定

23、水泥混凝土路面质量的主要因素之一。养护作业公司应按城市道路养护技术规程对城市道路进行精心养护与维修。按照“未损先防，小损即修、养好路面”为原则，在做好日常巡视检查纪录的基础上，编写道路小修保养计划，并严格按计划执行。道路设施管理部门应定期对计划的执行情况进行监督检查。城市道路设施管理部门应尽快建立道路信息系统，进行道路路况交通流量的调查，建立路面数据库，并对路面使用性能进行评价，确定路面的养护维修计划。养护单位应加强对水泥混凝土道路的巡查，当板块与伸缩缩处出现裂缝、坑洞、错台等病害时，应及时修补。填缝料应选用与混凝土粘接力强、回弹性能好、耐老化的材料。只有这样才能把水泥混凝土道路管好、养好，充

24、分发挥投资效益。道路的交通管理部门与路政管理部门应加大对超载车辆的管理力度，因为超载车辆对路面的损坏也是一个不可忽视的因素。另外交通管理部门的道路交通划线要有科学性，有的道路划分为重车道、轻车道，使得重车集中行驶在中间的行车道上，造成行车过分集中超荷载破坏；公交车站的经常性变动也加快了车道结构的损坏。总之管好道路是保证质量、减少养护工作量的一项重要工作。4.防治水泥混凝土路面病害的结论与建议：通过对水泥混凝土道路病害产生原因的分析以及在道路设计、施工、掘路、养护、交通管理工作中应重视方面的阐述，涉及到的因素很多。是一个庞大的系统工程。因此笔者建议：(1)对城市道路的建设与使用应进一步加强科学管理的力度使用道路的各单位、各部门都应加强协调与管理，设计单位要依据城市发展规划的要求，充分考虑交通流量的发展以及待设计道路的现场实际情况，优化结构设计阶段；管线规划、设计部门在管线综合设计阶段，应要求地下管线埋设一步到位，有条件的可采用共同沟槽的形式；施工单位应采用符合设计要求和产品质量标准的材料，并严格按照质量标准施工；监理单位应格守其责，加强对工程质量的监管；掘路管理