水泥混凝土常见病害与防治分析

水泥混凝土常见病害与防治分析

水泥混凝土路面在使用过程中，由于荷载、环境、设计、施工等因素的影响，路面会出现各种病害，对于这些病害，若不及时进行维修，往往会造成水泥混凝土路面使用性能的下降，影响汽车行驶舒适性,以及交通安全。因此研究水泥混凝土路面病害产生的原因，做到在设计、施工上能够预防病害的产生，并对使用中可能出现的病害采取适当的措施加以治理，具有极为重要的理论意义和实用价值。本文根据漳州市迎宾西路上坂到南靖牛崎头段G319国道水泥混凝土路面的结构类型及使用情况调查：

(1)系统分析了该段水泥混凝土路面的特点，对水泥混凝土路面的病害类型进行归纳，并对工程实践中几种常见病害产生的原因进行了较深入的探讨、分析；

(2)探讨了各种因素对水泥混凝土路面的影响；

(3)根据近几年G319国道南靖段水泥混凝土路面病害治理的实践经验，在对水泥混凝土路面病害原因分析的基础上，提出了预防水泥混凝土路面破损，特别是路面开裂的较为实用的技术措施，并介绍了工程中几种常用的水泥混凝土路面破损修补方法。

关键词：水泥混凝土路面病害预防维修技术

1.引言

1.1问题的提出

我国水泥混凝土路面始建于60年代中期，80年代以来，水泥混凝土路

面在全国迅猛发展。据统计资料表明：1980年全国水泥混凝土路面里程为1600km；1990年全国水泥混凝土路面里程为11773km；2001年全国水泥混凝土路面里程飞速发展到150177km；2005年底全国水泥混凝土路面里程达到306622km；截止2010年底全国水凝土路面已经达到30570634km 。与其他类型路面相比，混凝土路面具有如下明显的优点：(1)强度高；(2)稳定性好；(3)抗侵蚀能力强；

(4)有利于夜间行车；(5)养护费用少：

一般来说，水泥混凝土路面的损坏多为局部损坏。但无论何种损坏，及时、合理地进行修补是非常重要的。由于结构、施工、环境及交通因素不同，损坏的状况、原因也很复杂。混凝土路面的修补如果不是在对损坏的原因充分了解的基础上进行，则不可能取得良好的成效。因此，在合理的养护修补之前，对损坏状况及原因进行调查，以进行正确的诊断和分析是必要的。

1.2国内外研究现状

1.2.1国内研究现状

对于水泥混凝土路面的病害与评价，在《公路水泥混凝土路面养护技术规范》(JTJ073-2001)中进行详细的规定[1]，它是委托地方交通厅与专门的技术委员会对全国各地混凝土路面的状况进行调查研究，并经过实践确定的内容和方法，能很好地评价水泥混凝土路面现有使用质量，并且细化道路评分标准与等级，为制定水泥混凝土路面的修复和改造提供了科学的决策依据，避免旧混凝土路面维护的盲目性。七五期间，国家No．025课题《我国水泥混凝土路面发展对策及修筑技术研究》第五分

题《旧水泥混凝路面维修技术研究》中，仅对维修材料进行了试验研究，目前尚未进入实用性阶段，强度评定、脱空板处理、补强层设计与施工等许多研究尚待深化。我国现行规范对水泥混凝土路面上加铺水泥混凝土或钢纤维混凝土的设计做出了规定，但对于国外已广泛应用的旧水泥混凝土板上加铺沥青类结构方面还没有设计方法，许多工程实践只是依靠技术人员的经验。因此，开展对旧水泥混凝土路面维修技术与沥青加铺层设计及施工方法研究，具有深刻的工程意义和广阔的应用前景。

杨煜惠、傅智等对水泥混凝土研究进行总结，他们认为将旧水泥混凝土回收利用作为再生集料，不仅节约资源，保护环境，而且还节省工程造价。将之用于路面基层，从强度和耐久性等方面看是切实可行的，并且在回顾与总结了国内外再生水泥混凝土集科RCA的研究基础上，归纳了当前RCA的主要研究成果，并提出目前应用与研究的几点建议[2-3]。

周富杰、孙立军、张南鹭、叶国铮等把土工布在旧水泥混凝土路面补强中的应用进行了研究，从分析旧路补强的原理及补强方法开始，介绍了土工布应用特性，认为使用专用土工布能有效减缓沥青混凝土上面层反射开裂[4-6]。

李红、傅智、周富杰、乔志红等对旧水泥混凝土路面病害进行分析并研究了其维修对策。认为旧水泥混凝土路面的修补对加铺改造工程成败至关重要，并结合旧水泥混凝土路面加铺改造的工程实践，对旧水泥混凝土路面进行了详细的调查,对板块病害原因进行了分析，提出了维修对策，取得了良好的效果[7-8]。

孙家瑛、顾强康、冷培义、李华、缪昌文、金志强等人各自结合工程实例，研究了在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层的设计与施工，简要总结介绍旧水泥混凝土路面加铺沥青面层在设计、施工和管理，特跳是设计应注意的问题，同时根据项目的经验，提出在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层的结构设计和施工方法[9-10]。

1.2.2国外研究现状

国外发达国家水泥混凝土路面修建历史较长，在欧美国家高速公路网中，水泥混凝土路面总量占50％左右，且绝大多数水泥混凝土路面使用现状达到了设计要求。特别是德国、比利时等国家的水泥混凝土路面表现出非常卓越的长期使用性能,这与其路面修复技术是分不开的。早在六十年代他们便开始对其维修技术进行技术研究。随着交通量的增长及交通组成的不断变化，其路面结构也不断得到完善,对旧水泥混凝土路面评价与结构维修技术的研究持续至今．以美国为例，1985年，联邦公路管理局出版了《路面修复手册》，1988年对此又进行了修订。1995年在总结全美研究成果及工程实践的基础上，又分别出版了AC／PCC修复与评价指南。日、英、法等国在不同时期也有类似的研究报告[11]。

在美国高速公路网中，水泥混凝土路面经过多年使用，州际公路和干线公路路面已进入修复期，调查分析表明，除正常的疲劳破损外，造成水泥混凝土路面使用质量下降的主要原因有：

(1)集料不耐久，在伊利诺斯州，集料引起的开裂使路面寿命下降了20％～70％；

(2)设计不合理，板厚偏薄，未考虑排水等；

(3)接缝处置不好，造成碎裂。

相反，采用了排水基层，设置完全的排水系统、水泥混凝土路肩设置拉杆、减少板长和传力杆防锈等措施的水泥混凝土路面使用寿命较长。国外早在上个世纪30年代就开始尝试应用沥青混凝土加铺层改善旧水泥混凝土路面性能。七十年代末期，RII曾对含有织物的沥青混凝土路面进行大规模试验。1995年，美国联邦公路管理局为了推广和规范土工织物在道路工程中的应用，专门出版土工织物设计与施工指南。美国在Michigan、California等州采用加筋沥青混凝土来增加面层的抗拉强度，从而防治由于旧水泥混凝土路面板的移动而引起的开裂。Michigan州的试验证明钢筋网能有效地控制反射裂缝的产生，但这种效果在California 及澳大利亚的试验中并不明显。英国的研究者认为，只要精心选择合适的土工织物并采用合理的施工方法，控制反射裂缝的效果是可以令人满意的。

1.3本文的主要研究内容

本文根据水泥混凝土路面的特点，结合南靖县水泥混凝土路面的使用情况，分析水泥混凝土路面病害的类型及产生路面病害的主要原因，对水泥混凝土路面病害的机理及其影响因素进行分析，寻求适合于当地条件的水泥混凝土路面破损的防治措施；结合南靖县水泥混凝土路面的修补工程实践，探讨水泥混凝土路面的修复、路面加铺技术及原有水泥混凝土的破碎施工工艺，提出可行的修补技术方案:

(1)根据水泥混凝土路面的特点，针对G319南靖段水泥混凝土路面病害产生的原因进行分析;