摘要：水泥混凝土路面由于施工方便、承载能力强、耐久性好等优点，曾大量使用在安徽省干线公路中，然而由于使用年限的增长以及重载交通的快速发展，很多干线公路水泥混凝土路面在未达到设计使用寿命期时就出现了各种各样的病害，由于当前对水泥混凝土路面病害的检测以及评价缺乏有效的手段和统一、科学的判定依据，给水泥混凝土路面的养护工作带来了很多困难。本文作者结合《安徽省干线公路水泥砼路面养护指南》中对水泥混凝土路面养护决策树的定义，对干线公路水泥砼路面的养护评价做一个探讨。
关键词：水泥混凝土路面；养护；评价
一、养护的基本要求
水泥混凝土路面（以下简称水泥路面）是以水泥混凝土板作为主要承受结构层，而板下的基（垫）层和路基起支承作用。这种路面刚度高、脆性大，又需设置接缝，因而路面的损坏形态及其原因也就不同，其养护维修的内容与要求亦各异。
二、常见的病害
水泥路面在行车和自然因素的重复作用下，出现的各种病害，依据其路面特点大致分为接缝破坏和混凝土板损坏两个方面，主要有以下几种。
（一）接缝破坏
1、接缝破坏
在路面板的胀缝上或在板的搭接处产生倾斜的剪切挤碎，甚至造成整块路面板碎裂或断开裂成很多块。这是由于胀缝内的滑动传力杆位置不正确，或者施工时胀缝内有混凝土搭连或落入坚硬的杂屑等原因，使路面板的伸胀受阻而发生板边的剪切挤碎。超重车辆的大轴载作用也可能导致混凝土板的直接断裂。
2、拱起
混凝土路面板在热膨胀受阻时，接缝两侧的板突然向上拱起的现象。这主要是非高温季节施工时，胀缝设置过长，缝隙过窄或缝内收缩时嵌入硬杂物，气温突变受热膨胀时，产生这种纵向屈曲失稳现象。
3、错台
接缝两侧混凝土路面板端部出现竖向相对位移，胀缝两侧混凝土壁面不垂直，使缝旁两板在伸胀挤压过程中，上下错开；或地面水沿缝隙渗入基层并使其软化；或者接缝传荷能力不足，轮载作用下相邻端部出现挠度差，都会导致错台产生。当交通量或基础承载力在横向各幅板上分布不均匀，各幅板沉陷不一致时，纵缝也会产生错台现象。
4、唧泥
车辆行经接缝或裂缝时，由缝内喷溅出稀泥的现象，称为唧泥。在轮载的频繁作用下，基层（地基）产生塑性变形积累而同混凝土板脱空，水份沿缝隙下渗而积聚在脱空的间隙内，又在轮载作用下积水变成有压水而同基层内浸湿的细料混搅成泥浆，并沿缝隙喷溅出来。唧泥的出现，使面板边缘部分失去支承，因而往往在离接缝1.5—1.8m以内导致横向裂缝。
此外，纵缝两侧的横缝前后搓开、纵缝缝隙拉宽，填缝料长尖和脱落等也都属于接缝的破坏。
（二）混凝土板损坏
1、裂缝（断裂）
混凝土板的破坏主要是断裂和裂缝。裂缝出现的形式有：横裂、纵裂、网状裂缝或边角裂缝等。断裂是贯空全厚的开裂状裂缝。裂缝出现的原因很多。如缩缝切割太迟；土基强度不够或不均匀；板厚不足；板长达大，伸缩应力超过抗拉应力；温差大，产业较大的翘曲应力；水泥质量差，施工操作粗糙，养生不好等等。
2、坑槽（剥落）
水泥混凝土表面局部破损，面层出现一定深度的洞穴。产生这些病害的主要原因是由于使用了质量差的水泥或矿渣水泥；或水灰比增大；或高温下施工，水份蒸发快，养护不及时。还可能由于轮胎防滑链或履带车辆通过造成剥落；混凝土强度不足出现露骨；施工不良、冻融作用产生起皮等病害发展而成。在抹面时，用砂浆找平或集料表面不洁被土粒包裹，使胶结力下降导致集料被剥离造成剥落。
三、整体养护决策
由于现行的养护评价方法存在不足，需要对现有的评价方法进行改进。《安徽省干线公路水泥砼路面养护指南》中根据主要病害评价将破坏类型分为功能性破坏和结构性破坏：结构性破坏是指路面结构的整体或其某一个或几个组成部分的破坏，严重时可能达到不能支撑车辆的荷载，一般均需进行彻底翻修（大修或改建）；功能性破坏是由于路面板破碎损坏、板底脱空、平整度差等，使其不再具有预期的功能，可以通过修整、养护来恢复路面的平整性，以满足行车要求（中修或日常养护）。结合相关规范及资料文献分析，对路面的评价程序确定如下：
先根据主导性病害进行单项指标评定，基于单项指标评定的水泥砼路面评价分析，结合文献资料，首先将路面损坏状况指数（PCI）作为确定水泥混凝土路面功能性破坏与结构性破坏的分界限评判值。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆上限区域（PCI>阈值）只考虑功能性破坏修复情况，下限区域（PCI<阈值）需通过断板率（DBL）指标区分结构性与功能性破坏情况。首先使用PCI值及断板率DBL值明确结构性破坏以及之外的功能性破坏或无需修复的部分，对于功能性破坏以及可能无需修复的部分再通过平整度（RQI）、断板率（DBL）、错台量以及构造深度（TD）等单项指标进行具体评价，并提出具有针对性的养护对策。
其中，断板率（DBL）是在PCI小于某一阈值时，存在的功能性破坏或结构性破坏中，路面大修或换板、灌封的评价依据，而在PCI大于某一阈值时，对可能存在的功能性破坏进行单项指标分析，判断是否需要换板、灌封；平整度指数（RQI）以及相关联的错台量则是中小修等措施的分析标准；目前配合比设计及施工较易满足的抗滑性能则是对刻槽等日常小修养护的补充。三项指标相互联系合作但也分别考虑，形成了最终的水泥混凝土路面养护决策树。
结构性破坏所对应的养护方式为大修或改建，主要包括"白加白"或"白加黑"等；由其他单项指标评定的相关养护措施如换板、灌封、压浆、磨平、刻槽等，则是对应于功能性破坏所对应的中小修和日常养护等方式。
可见，依据水泥混凝土路面养护工程的性质及养护维修方法的功能，根据各单项指标的评价，可建立水泥混凝土路面的养护决策树，用来分析养护决策过程。决策树通过一定的形式（树结构），根据道路等级、路况等各种影响决策的因素，将路网不断进行分枝、细化，综合考虑各种组合条件。
四、评价步骤
具体项目实施时，可根据上文整体养护决策树，把决策树的评价方式分解为形象具体的养护评价步骤。主要步骤如下：
1路况调查
水泥混凝土路面破损情况调查一般采用分路幅徒步调查，以块为单位，采用目测和仪器量测方法测定。调查时按断裂类、竖向位移类、接缝类、表层类分类分级，依照《公路技术状况评定标准》（JTGH20-2007）中的《水泥混凝土路面损坏调查表》对各项损坏进行记录统计。重点调查断裂类与接缝错台类，同时采集相关图片资料，损坏严重路段必要时应进行取芯。
对调查路面每百米分方向进行评定计算路面状况指数PCI值、断板率DBL、错台量、构造深度的调查。
2确认维修类型
由计算得出的路面状况指数PCI值对水泥混凝土路面破坏类别（结构性、功能性破坏）进行分类，根据安徽省水泥混凝土路面的具体情况，使用PCI值78作为模糊区分结构性破坏与功能性破坏的分界值。对于PCI<78的水泥混凝土路段部分，再由获取的断板率DBL值12%作为比较准确的区分结构性破坏与功能性破坏的阈值。即由路面状况指数PCI及断板率DBL两项指标，判定路面破坏分类属于结构性破坏或功能性破坏。
3确定主要病害
安徽省水泥混凝土干线公路病害主要集中在破碎板、填缝料损失、错台、露骨四个方面。对于属于功能性破坏的水泥砼路面，对断板率DBL、平整度RQI、错台量、构造深度TD指标以及之前的《水泥混凝土路面损坏调查表》中的损坏进行分析统计，并由调查确定主要病害。
4确定维修养护对策
对于对应的主要病害，选择适宜的维修措施。功能性维修主要包括接缝维修、裂缝修补，脱空、错台的压浆处治，板角修补、局部换板、表面功能恢复等修复措施；结构性维修主要是加铺水泥混凝土面层或加铺沥青混凝土面层的彻底翻修。根据评价结果查找对应的处治方式就可以解决养护方案问题。
5养生、开放交通
最后，对存在病害的水泥砼路段进行相对应的维修，维修完成满足使用要求后进行规定时间的养生，保养完成后，开放通车。
结语
综上所诉，水泥混凝土路面的养护评价在养护工作中非常重要，只有进行合理的评价，准确判定破坏的类型，才能做到对症下药，选择合适的处治方式，做好水泥混凝土路面的养护工作。
参考文献
[1]《安徽省干线公路水泥砼路面养护指南》（安徽省公路局；东南大学）
[2]《水泥混凝土路面养护维修手册》（金志强，人民交通出版社）
[3]《公路水泥混凝土路面养护技术规范》JTJ073.1-2001.
[4]《公路技术状况评定标准》JTGH20-2007.
[5]苟梅枝。水泥混凝土路面断板原因分析及其防治措施[J].山西建筑，2003(11):129—130.
[6]曲丽娟。水泥混凝土路面病害的产生及处理方法[J].山西建筑。2003(2):62—63.
论文作者:刘海英
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/16
标签：路面论文; 混凝土论文; 水泥论文; 病害论文; 功能论文; 结构性论文; 评价论文; 《基层建设》2018年第30期论文;