李秋菊

摘 要 在重交通荷載、超載、水毀以及其他自然環(huán)境等諸多外部因素的影響下，近期修建的水泥砼路面行車后不久就出現(xiàn)了不同程度的病害，導(dǎo)致路面使用性能迅速下降，而且也給養(yǎng)護和維修帶來了較大的難度。

關(guān)鍵詞 水泥砼路面 常見病害 產(chǎn)生原因 預(yù)防措施

水泥砼路面是以水泥漿為膠凝材料，以粗細骨料為強度剛架形成強度的一種高級路面，其具有剛度大、強度高、耐磨特性好、整體性和穩(wěn)定性優(yōu)等特點。水泥砼路面的修筑，對提高我國的公路路面質(zhì)量，增強公路的抗災(zāi)能力，改善公路的行車條件，提高客貨運輸效益起到了積極的作用。但是，在重交通荷載、超載、水毀以及其他自然環(huán)境等諸多外部因素的影響下，近期修建的水泥砼路面行車后不久就出現(xiàn)了不同程度的病害，導(dǎo)致路面使用性能迅速下降，而且也給養(yǎng)護和維修帶來了較大的難度。下面，筆者就相關(guān)問題進行分析、闡述。

一、水泥砼路面常見的病害和產(chǎn)生的原因

水泥砼路面最主要的病害當屬裂縫和斷板。裂縫會把路面板分為數(shù)塊，破壞路面結(jié)構(gòu)的完整性，進而逐步喪失路面整體剛度，直至最后完全失去承載力而喪失使用功能。而斷板則是溫度應(yīng)力與荷載應(yīng)力超過砼的抗拉強度，導(dǎo)致水泥砼路面板產(chǎn)生斷裂發(fā)展而成。

1.砼板裂縫產(chǎn)生的原因。（1）砼強度偏低及行車荷載渠化作用。一般砼路面設(shè)計強度等級為C35，設(shè)計抗折強度為4.5 MPa，由于施工的不均勻性而造成材料的質(zhì)量不符合技術(shù)要求，加之施工工藝不妥、振搗不密實、過早通車、養(yǎng)護不規(guī)范、配合比不正確、施工時偷工減料等原因，往往致使實際的砼路面強度達不到設(shè)計強度，砼路面板在車輪軸載的反復(fù)作用所產(chǎn)生荷載應(yīng)力與其他應(yīng)力共同作用下，當應(yīng)力的不利組合達到或超過其強度應(yīng)力時產(chǎn)生裂縫。

（2）收縮應(yīng)力的作用。砼路面在外界溫度下降時產(chǎn)生收縮。由于現(xiàn)場澆筑砼的水泥漿滲入基礎(chǔ)，與基礎(chǔ)表層材料黏結(jié)成整體，當板面出現(xiàn)滑動趨勢時，阻力來自基礎(chǔ)材料內(nèi)部的水平抗剪力，且這鐘摩阻力遠遠超過一般的滑動摩阻力。因此，這種約束引起路面的收縮應(yīng)力未設(shè)接縫的砼路面板塊在溫度下降15 ℃時，由于混合料在終凝以后，很短時間內(nèi)容許拉應(yīng)力極低，導(dǎo)致這時砼路面通常會出現(xiàn)橫向貫穿裂縫。

（3）翹曲應(yīng)力作用。由于砼板基層土基的熱導(dǎo)性能較差，當氣溫變化快時，砼板面與板底產(chǎn)生溫差，因而板底與板頂?shù)拿浛s變形大小不同，這些變形又將受到板的自重，地基反力和相鄰板的牽制作用而產(chǎn)生翹曲應(yīng)力，當溫度應(yīng)力超過容許范圍時，路面板會產(chǎn)生裂縫或被擠碎。

（4）溫度和溫度變化。砼硬化期間水泥放出大量的水化熱。內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力，后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)的約束，又會在砼內(nèi)不出現(xiàn)拉應(yīng)力，氣溫的降低也會在砼表面引起很大的拉應(yīng)力，當這些拉應(yīng)力超過砼的抗裂能力時，既會產(chǎn)生裂縫，許多砼的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢，但邊面濕度較大，或發(fā)展劇烈變化。另外，如養(yǎng)護不周，時干時濕，表面干縮變行受到內(nèi)部砼的結(jié)束，也會導(dǎo)致裂縫。

（5）基礎(chǔ)的不均勻沉降：由于基礎(chǔ)強度和剛度不足，在輪載的反復(fù)作用下，在板角邊之下的地基會產(chǎn)生較大的塑性變形使部分地基與板底之間失去緊密的接觸條件，造成板下的局部脫空現(xiàn)象，使板內(nèi)產(chǎn)生附加應(yīng)力而導(dǎo)致的破壞。當土基穩(wěn)定性差或不均勻時，在輪載的反復(fù)作用下，以及在周圍水溫變化的影響下，會出現(xiàn)較大的不均勻變形也將導(dǎo)致砼路面、板的損壞、斷裂。

2.砼板早期開裂斷板產(chǎn)生的原因。（1）原材料不合格。一是水泥安全性差強度不足。水泥凝結(jié)硬化后還在繼續(xù)起水化作用。水泥強度不足也會影響砼的初期強度，使開裂斷板的幾率大大增加，水泥的水化熱高收縮大，也容易導(dǎo)致開裂。二是集料含泥量及有機質(zhì)含量超標。砼中水泥與骨料的界面黏結(jié)不良，往往是產(chǎn)生初期開裂的薄弱部位，集料的含泥量和有機質(zhì)含量超過規(guī)范要求，必然會選成界面缺陷，容易開裂。

（2）基層標高的失控和不平整。一是基層標高失控，造成路面厚度不一致，對薄或厚交界處將成為薄弱斷面。二是在砼收縮時難以承受拉應(yīng)力而開裂，基層不平整會大大地增加其與砼界面的磨阻力，易在較薄弱路面開裂。三是用松散材料處理基層標高失控或不平整時，上層砼拌和物的水分或砂漿會下滲被基層吸收，使下部砼變的疏松，強度降低導(dǎo)致開裂，

（3）砼配合比不當。一是單位水泥用量偏大，砼中引起收縮的主要是水泥石部分，過多的水泥用量，必然會導(dǎo)致較大的收縮。二是水灰比偏大，偏大的水灰比，增大了水泥水化初期骨料表面的水膜厚度，影響了砼的強度。三是施工中計量不準，尤其是未根據(jù)集料中的含水量及時調(diào)整用水量，會影響砼的配合比的準確性，從而影響其初期強度。四是一般情況下，砼配合比按飽和面干的狀態(tài)設(shè)計，如使用長期在日光暴曬下的過干骨料，會大量吸收和用水而影響水灰比的準確性影響砼強度。

（4）施工工藝不當。一是攪拌不足或過分，振搗不密實形成的砼強度不足或不均勻，易導(dǎo)致早期開裂斷板。二是砼澆筑間斷，如停電，機械故障運輸不暢，氣候容變，伴料等原因使砼澆筑作業(yè)中斷。三是養(yǎng)生不及時或養(yǎng)護方法不當。四是施工車輛過早通行等原因都會成為水泥砼面板早期開裂或斷板。

3.水泥砼路面在使用期開裂斷板的原因。一是設(shè)計不當。路面厚度偏薄導(dǎo)致耐久性下降，排水設(shè)計不當。二是超載車的影響：由于交通運輸業(yè)的迅速發(fā)展，大噸位車輛逐年增多，單軸軸載比原設(shè)計計算軸載增加幾倍，所以，超重車的增加是水泥砼路面使用期開裂斷板的重要原因。三是路基不均勻沉降：在路面長期使用過程中，由于水溫條件的變化和行車荷載作用，路基產(chǎn)生不均勻沉降，致使沉降量不同的結(jié)合面產(chǎn)生錯臺，面板由于荷載作用導(dǎo)致斷裂。

二、水泥砼路面斷板的防治措施

1.水泥砼路面斷板的早期防治措施。一是合格的原材料是保證砼質(zhì)量的必要文件。二是基層標高的控制和平整度的控制。三是嚴格控制砼的配合比。四是施工工藝的控制。五是邊界影響的控制。

2.水泥砼路面使用期開裂斷板的防治措施。一是設(shè)計要與社會發(fā)展相一致。二是依法治路，嚴格控制超重車輛通行。三是對路基質(zhì)量的控制。四是基層質(zhì)量的控制。五是及時采取措施，封填微裂縫。六是橋涵施工過程中，應(yīng)結(jié)合前面鋪裝，認真處理好路橋結(jié)合部位，防止不均勻沉降，加強養(yǎng)護工作，對排水系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的問題及時處理，避免造成較大的病害

3.為防止或減少上述病害可采取以下措施。一是嚴格控制原材料質(zhì)量，搞好配合比設(shè)計，正確投料。二是嚴格控制水泥強度和水灰比。注意振搗密實，確保砼路面達到設(shè)計強度。三是從控制溫度和改善約束條件來年感方面入手，減輕溫度應(yīng)力，并注意早期養(yǎng)生報濕。四是注意路基的均勻壓實，保證土基穩(wěn)定性、均勻性、基層的強度剛度，使路面板得緊密均勻堅硬的支撐。在路基排水不良地段可增加墊層，以排出或割斷地下水對路基的影響。五是正確設(shè)置傳力桿和施工脹縫，按規(guī)定及時鋸切縮縫。六是認真做好接縫必須選用滿足功能要求的密封接縫材料。選擇合理的接縫構(gòu)造尺寸，必須做好接縫清洗和表面處理工作，對接縫密封材料要加強養(yǎng)護。七是制定合理切實可行的排水體系，及時排出路表、路面下各層次的水，以及切斷地下水漫入，對路面原有的排水體系要加強疏通，不能滿足要求的就應(yīng)完善維修以及時有效的排出路面結(jié)構(gòu)層的積水。

三、結(jié)束語

綜上所述，要保證水泥砼路面的長期使用，應(yīng)從路基和路面的質(zhì)量控制就開始重視。例如，各層的施工必須按照設(shè)計要求進行，完善施工工藝和施工方法，提高施工質(zhì)量，從源頭上解決根本上的問題，從而全面提高路面質(zhì)量和行車舒適性，并保證社會效益。