广东省潮州市公路局公路工程质量检测站 521000
摘要：该文研究了水泥混凝土形成脱空的原因、路面检测工艺和损毁机理、混凝土的灌注、桥墩混凝土防裂措施等方面，介绍如何对现有水泥混凝土路面进行综合检测与防护。本文旨在与同行交流切磋、探讨学习、共同进步。
关键词：水泥混泥土；路面脱空；检测
引言
路面建设作为公路工程的重要组成部分，传递和承受了行车的荷载作用，并保护着路基不受各种自然因素的影响。我国自20世纪90年代以来，水泥混凝土路面以前所未有的速度发展起来，目前已经成为当前世界上拥有水泥混凝土路面里程最多的国家之一。可目前的水泥混凝土路面已经有相当一部分接近或超过设计年限，虽然有的尚未达到设计年限，但由于行车超载严重、交通量剧增等因素，导致路面出现损坏、品质下降的情况，严重影响道路的使用性能。
正文
随着交通事业的发展和公路等级的提高，路面损坏的概念也从单纯的结构性损坏，扩展到安全性、舒适性等功能性损坏。相比沥青路面，水泥混凝土路面的修复难度更大，特别在我国，水泥混凝土的施工和路面设计水平参差不齐，怎样对旧水泥混凝土路面进行维修改造成了技术人员的主要难题。
为了更科学、有效地进行改造，必需对现有的路面进行综合检测评定，分析目前现有路况、病害原因。水泥混凝土路面破坏形式有结构性破坏和功能性破坏，可以发现路面损坏的主要原因是板的支承条件的恶化，除了出现大面积的裂缝与新老路基的结合有关外，其余支承条件的恶化一般与板底脱空有关。
一、形成脱空的原因
因为混凝土浇筑时的水泥浆下渗，所以造成板与基础间形成一个具有抗剪能力的整体材料，受到温度的影响板会伸缩，在反复伸缩的作用下，使得水平抗剪能力降低；同时又因板内的温度非线形分布的，引起板向上、向下的翘曲，导致板与基础之间的分离；再加上车轮荷载的重复作用导致板底基础发生了细微的塑性变形，因此水泥混凝土路面板底与基层之间出现微小的空隙，即原始脱空区。
因为水泥板硬化后会受环境的温度而影响，从而产生较大的温度应力。为了防止板的断裂、拱起，因此设置了横缝和纵缝。由于有横缝、纵缝的存在，不可避免有水的入侵。
由于行车重载，水泥混凝土路面在使用过程受到车轮的反复磨耗，车轮使得后板回弹而形成真空，在负压的作用下进一步将水泵入已形成的原始空隙中，随着混凝土板下水的累积，材料基础趋向于自由水饱和状态，开始出现少量的冒水迹象。在重型车频繁通过的条件作用下，移动荷载产生的水动压力，使得一些未经处理的细粒料和连结较弱的胶结料受到冲刷，并随着被挤出的水而被带出，这样的悬浮的液体便形成了唧泥现象。随着时间的积累，唧泥的范围会扩大至整个板内，这样反复的恶性循环才导致路面的损坏。
二、路面检测工艺和损毁机理
1．水泥路面的损毁机理
水泥的道路从断面上来看，从上而下分为四个层面。其最上层面与车轮接触的是面层，即水泥板块，它直接承受各种行车载荷。接下来是垫层和基层，作用是负责扩散面层传下来的集中载荷。最下面的是土基层，是整个公路的基底。
一般，水泥板块与路基是紧贴在一起，水泥板块主要作用是承受压应力，只要压应力不高于水泥混凝土抗压强度，水泥板块便不会损坏。可是因为用材不当、施工过程不合理、施工质量控制不严等原因，从而造成水泥板块与路基间出现贴合不良的现象，一旦两者之间出现空隙，即水泥板块悬空的现象。由于在重载汽车车轮的作用下，悬空处的水泥板块承受着变形，而造成拉应力，从而水泥板块较易断裂。
1.路面检测工艺
水泥板块一旦断裂，其维修工程作业量大、费用也高，更对交通有很大的影响。因此，相关部门应该对目前已投入使用的水泥路面加强日常维护和监控管理，尽早发现面层与基层之间出现的空隙，及时采取维护措施，保证公路交通畅通，延长公路的使用寿命。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
由于不同的理论基础，水泥板块是否悬空可以采用不同的方案进行检测。最简单、直接的就是钻孔取样法，这是我国目前最常用的一种传统方法。随着科技的发展，雷达法、振动分析法、声波法等无损害的检测方法已开始应用于路面状态的检测中。
三、混凝土的灌注
水泥混凝土灌注前，需对支架、钢筋、模板、以及预埋件进行检查，先清理模板内的积水、杂物和钢筋上的污垢，内侧模板涂刷上脱模剂。之后在集中拌和站进行拌和，再由混凝土运输车运输至墩位，混凝土输送泵泵送入模；混凝土的分层灌注厚度不宜超过30cm，在灌注时，采用插入式振动器振动捣和，保证墩台混凝土内实、外美，其表面没有蜂窝和麻面，颜色要一致。混凝土的灌注连续进行，如果超过允许间断时间，需要采取保证质量的措施或者按工作缝去处理。在浇筑混凝土时，应时常观察，当发现混凝土有不密实等现象，应立刻采取措施予以纠正。拌和、运输和泵送是泵送混凝土施工的三个主要环节，由于泵送工艺对混凝土的质量要求高，因此施工中必须做到施工配套，严格施工管理和工序控制。
四、桥墩混凝土防裂措施
为保证混凝土结构物能满足使用要求和设计条件，混凝土需要具备足够的耐久性与强度，而混凝土结构开裂，将会直接地影响其使用寿命，情况严重的话将会导致结构破坏，令结构失去承载的能力以及使用功能。体积较大的混凝土因为其截面尺寸比较大，所以由荷载而引起的结构裂缝可能性比较小，但水泥水化的过程中释放的水化热，而产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用，将会产生较大的收缩应力和温度应力，这是大体积混凝土出现裂缝的主要因素。如何防止此类裂缝的开展，是大体积混凝土结构施工中的一个重大课题。
针对桥墩混凝土产生裂缝的原因，主要得控制混凝土的温升、减少混凝土的收缩变形、提高混凝土的早期抗拉强度、延缓混凝土的降温速率、加强施工中的保温以及温度监测等方面。
六、其它资料调查
调查相关改建路段的交通量以及车辆超载的情况，并分析出交通量的实际增长率，取得交通量的调查资料。也可调查路面修建时施工的相关资料，了解施工土基基层混凝土板的强度、其材料组成的配比，质量指标等检测结果，对不同路段的施工质量有大概的了解。查阅了解路面的病害情况及处理措施、路面使用性能变化的情况、路面病害原因等等。
对路线所在地区的自然区划、路网规划、地形、气候、温度、土质等资料也要进行调查和了解。通过对混凝土路面调查，最后提交相关的路面检测报告，比如：水泥混凝土路面养护综述、水泥混凝土路面面板厚度评定表、水泥混凝土路面检查评定记录表、水泥混凝土路面弯沉及弯沉差检测表、水泥混凝土路面强度评定表、水泥混凝土路面基层检测表、水泥混凝土路面基层顶回弹模量检测表、水泥混凝土路面路基干湿类型评定表。通过以上的数据，基本上可以全面性、真实地反映水泥混凝土路面的使用状况，并且为需要进行加固处理的旧水泥混凝土路面提供设计的依据。
七、分析及总结
当今世界高新技术的推广应用，使人类的生存环境与生活质量发生了巨大变化。随着国家公路建设的发展，作为建筑节能关键技术支撑之一的外墙外保温体系逐渐成为社会普遍关注的项目。传统的建筑材料虽然为国民经济建设做出了重要的贡献，但是仍不能有效地利用能源和资源，而且会产生了大量的有害物质，严重造成环境的污染，要解决这一不良影响的根本途径就是要发展建设绿色墙材，改良传统墙体的构造，走低污染型、质量效益型、资源节约型、科技先导型的道路。开展建筑外墙保温节能工作，对我国的建筑节能的发展有着深远的意义。
随着社会的进步，公路交通领域内的技术在近几十年产生了飞跃式的发展进步，改变了人们多年的传统观念，促使人们积极寻找采用先进科技技术，使公路工程的建设规模、管理的质量以及运营效率都能得到较大的提升。而这些技术手段的应用不仅大大提高了公路的路面性能方面、检测方面和工程质量评价水平，也促使道路养护技术更具科学化和合理化。
参考文献：
[1]唐伯明.刚性路面板脱空状况的评定与分析.中国公路学报，1992
[2]赵永利.脱空水泥混凝土路面板灌浆加固材料的配制及施工试验研究.筑路机械与施工机械化，1998
[3]卞庆汉． 火山灰质材料取代矿渣制造碱矿渣水泥［J］． 南京化工学院学报，1993，（10）.
论文作者:李建文
论文发表刊物:《基层建设》2015年26期
论文发表时间:2016/3/17
标签：混凝土论文; 路面论文; 水泥论文; 板块论文; 应力论文; 交通量论文; 路基论文; 《基层建设》2015年26期论文;