摘要：水泥砼路面被广泛运用于公路建设中，公路建设过程中受施工人员经验不足及各种外界因素影响，使得路面在使用过程中出现各种病害。这不仅增加了施工成本，也对工程的使用性产生了不良影响，本文通过对混凝土路面各种病害调查、分析总结了裂缝类病害的成因、预防及处理措施从而更好地保障路面质量和使用寿命，降低施工成本。
关键词：混凝土路面；裂缝类病害成因；预防及处理。
1、水泥混凝土路面病害分类
养护规范中将水泥混凝土路面病害分为四大类：面层断裂病害、面层竖向位移病害、面层接缝病害、面层表面病害。断裂类病害主要指斜、横向或纵向裂缝发展并贯通板块、角偶开裂、断板等；竖向位移类病害主要指错台、拱胀等；接缝类病害主要指唧泥、填缝料老化、损坏等，表面类病害主要指表面剥落、露骨、坑洞等。笔者通过案例对裂缝类病害进行讨论。
2、案例分析
G537线全段位于湖南省永州市蓝山县所城镇，本项目为二级公路，水泥混凝土路面，路面宽12m，桩号范围为K60+616-K65+942，线路全长5.326KM。该路段2003年建成通车，经过17年通车运营后出现坑槽、沉陷、麻面、破损、断裂以及路面基层脱空等病害，路面病害以断裂类病害为主，现路面断缝现象严重，行驶性能大为下降，甚至无法提供日常交通需求，为改善该路通行条件，急需抢修改造。裂缝调查如下：
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3、水泥混凝土路面施工工艺
水泥混凝土路面施工工艺流程为：基层表面处理→施工放样→安装模板、传力杆→砼拌和、运输→摊铺振捣、整平→混凝土养生→切缝、灌缝、刻纹→洒水养生→检查验收。
4、混凝土面板裂缝产生的原因
混凝土路面面板产生裂缝的原因很多，也比较的复杂，从路基、底基层、基层的成型、路基断面类型、构造物分布、路面施工中的振捣、养生方法、切缝、温度等自然条件，都对面板的正常使用产生影响，现根据现场调查情况总结为以下几点：
（1）全线有高填方路基、半填半挖路段、低填浅挖路基、填挖交界处及软土地基路段。对于高填方路基、半填半挖路段、填挖交界处及软土地基路段往往处理不到位、碾压不到位，路基边部土层的压实度往往比中间部分差，造成路基密实度差，土基强度不够或不均匀。路面通车后，在荷载重复作用下，路基受力不均匀，从而路基沉降不均匀，使得路面出现病害。
（2）全线有15个圆管涵、2个盖板涵、2个倒虹吸、1座半山中桥。K63+060、K64+500断裂位于圆管涵、盖板涵的台背回填处。台背回填应按设计图纸上的材料进行回填，压实度要求96%以上。台背回填应两侧对称回填并压实，松铺厚度宜控制在180-200mm。压实后每层表面应平整、路拱合适，和填、挖方搭接良好，纵向接缝还要设置台阶。故构造物台背回填的材料、压实程度和路基的衔接情况都严重的影响了路基的稳定性，导致路面混凝土板出现破坏。
（3）混凝土浇筑后，应及时切缝，切缝时混凝土强度宜为设计强度的25%-30%，比较的合适。在施工中，实际上天气是不断变化的，切缝时间也很难确定。过晚切缝就造成混凝土板温度应力集中，当温度应力大于混凝土路面相应龄期的抗拉强度时，也会发生断板。
（4）深秋、初冬季节施工，风速较大，白天与晚上的温差较大。洒在模板和基层上的水分损失的比较快，如不注意模板和基层湿润，混凝土浇筑时，就会吸收混凝土中的水分，从而降低混凝土抗弯拉强度，导致开裂。
（5）养生不及时，如K61+650、K62+700这两处为陡坡加急弯，弯道半径分别为60m和85m，上坡为连州方向，下坡为蓝山方向。因混凝土路面有较大纵坡，养生比较困难，甚至可能出现养生空白段，至使路面强度降低，都可出现裂缝。
（6）本项目交通量大，因施工时不断交通，半幅施工，混凝土浇筑在塑性强度时，由于另外半幅路面运料车及其它车辆行驶，会对混凝土路面产生振动，混凝土板有可能出现裂缝。
（7）在混凝土施工过程中，如果在一个断面插入过多的振动棒，此时，上层浆体就会越来越多，粗骨料变少，收缩大，而下层粗骨料就会下沉集中，浆体含量少，收缩值变小，这个断面就容易出现裂缝。
（8）本项目地区属于湿润气候区，光照充足，雨量充足。当路面出现细小裂缝时，如果不采取措施制止裂缝进一步扩大，路面上的积水就会沿着现有裂缝浸入基层、底基层以及路基，常年累月，路面就会产生交叉裂缝，甚至出现大面积破碎现象。
5、裂缝预防措施
（1）施工前必须将下承层打扫干净，并洒水湿润，降低面板与基层之间的摩擦力，可有效释放面板中各种应力产生的形变量。
（2）严格控制原材料的质量，采用强度、级配好的石料，级配好的砂，严禁采用不同厂家生产的不同批号的水泥。
（3）模板要求清洗干净、固定牢固、防止跑模。保证顺直、圆滑、板下不漏浆，标高准确。
（4）拌和前对电子秤或者拌和楼进行标定，集料称量误差控制在3%上下。
（5）每天开机前，必须检测砂石料的含水量，根据砂石料含水量的实际情况确定合适的施工配合比。
（6）天气是不断变化的，为改善水泥混凝土的工作性能，在室内试验对比的基础上可适量掺加外加剂改善混凝土的和易性，减少混凝土表面失水，高温季节适时采用缓凝剂，低温季节不添加外加剂。
（7）严格控制混凝土的振捣质量，插入振动棒时要避免过振或者漏振，保证混凝土板块的边部和中部都能振捣密实。
（8）合理的切缝时机：切缝的目的是为了释放温度应力，避免因温度应力过大而产生的断板或裂缝现象。因此，选择合理的切缝时间至关重要。目前我国大都采用《施工手册》上的经验结果来控制切缝时间。实际上天气是不断变化的，切缝时间也很难确定。建议根据当地的气候、温度，通过试验室的方式对混凝土的切缝时间做实质性的分析，得到更适宜本工程的切缝时机，使温度小时更为准确，这样可适时释放混凝土面板的内部应力，大大降低温度梯度对面板的损坏。
（9）养生措施：对于二级公路路面现大多使用保湿膜、土工毡、麻袋等覆盖物洒水保湿养生，应派专人进行洒水养护，以保证混凝土表面一直处以潮湿状态。特别是在温度高、天气干燥或风速大的施工季节，建议浇筑成型一段，及时养护一段，减少表面水分的蒸发，降低干缩应力。混凝土的养生天数一般为14-21d，前7天的养生特别重要。具体养生天数应根据天气和混凝土的强度确定。养生初期，禁止一切通行，当混凝土强度达到设计强度的40％后，行人才能通行。
6、裂缝处理措施
6.1裂缝分类及处理方法
水泥混凝土路面裂缝可分轻微裂缝、中等裂缝、严重裂缝。针对不同的裂缝需采取不同的处理方法。
6.2裂缝修补
（1）轻微裂缝是指宽度小于3mm的缝，对于这类裂缝采用粘结剂灌浆法进行修补。
对于未通车前出现的裂缝可采用直接将聚硫环氧树脂灌入裂缝中进行修补，以增强混凝土面板的整体性；
对于已通车路段采用喷嘴辅助灌入法，工序为：清缝，先用空气压缩机把缝内的泥土、杂物等清理干净→埋设合适的灌浆嘴，便于灌浆→封闭裂缝→配灌缝材料→灌浆。如有通车需要则可加热促进灌浆材料增强强度，短时间内即可开放交通。
（2）中等裂缝是指裂缝宽度大于3mm、小于15mm的缝，对于这类裂缝，采取下面方式修补。
①平行于裂缝切开，每边的宽度不小于15cm，凿除深度以7mm为宜，将此部分砼凿除。②沿缝两侧大约9-11cm，每隔50cm凿预埋孔预埋拱形钢筋，拱形钢筋采用Φ22钢筋，长度至少20cm，弯钩长度大约7cm；③预埋孔内填满砂浆后将钢筋埋入孔内。凿毛原有混凝土表面，浇注新混凝土；④新混凝土的标号不低于原有混凝土，且严格按技术规范及时振捣密实、抹平。⑤浇注好之后及时养护。⑥待新混凝土达到一定的强度后，应及时进行切缝、灌缝。（见图1，、图2）
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图1 图2
1预埋钢筋 2-新浇混凝土
（3）严重裂缝是指裂缝宽度大于15mm，裂缝深度贯穿整个混凝土板块。对于这类板块采用较为彻底的方式进行修补，方法如下。
按照平行于裂缝两边各至少30cm的宽度切除破损面板，浇注新混凝土，必要时设置拉杆。如果出现大面积裂缝，则采用整块板更换的方式修补。
7结束语
水泥混凝土路面病害较为常见。只要在施工中加强管理提高施工水平，尽量减少人为及外界因素的影响。对路面出现的各类病害做详细的调研、分析，针对各类病害采用相适宜的处理措施，对避免其他病害的发生、延长路面的使用性、舒适性是极其有益的。
参考文献：
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[2]《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005。
[3]王景哲《科技创新与应用》2015年第03期
[4]冯仲仁，陈向阳，鄢恒珍水泥混凝土路面接缝破坏的原因与防治措施
[5]李华等编著.水泥混凝土路面修补技术（修订版）北京：人民交通出版社，2000
论文作者:李文姣
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/29
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