【摘要】 水泥混凝土路面的病害对于行车速度、安全及舒适性具有重要影响。本文分析了水泥混凝土路面的四大类病害：断裂类病害、竖向位移类病害、接缝类病害、表层类病害，优缺点，对各类病害的类型及轻重程度分级进行了具体讨论，而后探讨了水泥混凝土路面病害的处治对策，并提出了相应的预防建议。
【关键词】 水泥混凝土路面；病害；防治
1.水泥混凝土路面的定义
水泥混凝土路面【cememt concrete pavement】指的是用水泥混凝土板作面层的路面。它是指以水泥混凝土板作为面层，下设基层、垫层所组成的路面结构，又称刚性路面。
用作水泥混凝土面层的材料包括普通混凝土，钢筋混凝土，连续配筋混凝土，钢纤维混凝土、碾压混凝土等。在公路、城市道路及机场道面中，目前我国采用得最广泛的是现场浇筑的普通混凝土路面，这类混凝土路面除接缝区和局部范围（边缘或角隅）外，不配置钢筋，亦称素混凝土路面。
2.水泥混凝土路面的病害概述
水泥混凝土路面的病害形式主要有裂缝、表面损坏、接缝损坏、变形损坏等。
2.1裂缝
2.1.1横向裂缝
横向裂缝是指垂直于路线方向的有规则的裂缝，其产生的原因主要有水泥混凝土失水干缩、冷缩、切缝不及时等。失水干缩横向裂缝是混凝土表层水分散失或体积收缩受到约束所产生的裂缝，一般发生在水泥混凝土水化、硬化的早期；冷缩裂缝是指由于水泥混凝土冷缩产生拉应力而引起的路面板开裂。
2.1.2纵向裂缝
纵向裂缝是指跟路线走向平行或基本平行的裂缝。产生原因主要是路基体填料土质不均匀、含水量不均匀、施工方法不当等，导致路基不均匀沉降，从而使路面板在自重和行车压力作用下产生纵向裂缝。
2.1.3交叉裂缝
产生交又裂缝的主要原因有：1、水泥混凝土路面自身强度不足；2、路基和路面基层的强度和水稳定性差；3、使用了性能不稳定的水泥，浇筑的水泥混凝土路面板就会产生大面积的龟裂。4、板角断裂。板角断裂是指与板角两边接缝相等的贯穿水泥混凝土路面板全厚度的裂缝，从板角到裂缝两端点的距离分别小于或等于端点所在路面板边长的一半。
2.2表面损坏
2.2.1纹裂、网裂、板面起皮和剥落
纹裂和网裂是指路面板表层出现的浅而细或发丝状的表面裂纹和网状裂纹。产生的原因主要是水泥混凝土水灰比过大，施工时过度抹面、养护不及时，在水泥混凝土拌和过程中用了含盐量偏高的水和质量低劣的集料。或水泥中的碱与集料中的特定矿物质发生碱硅反应等。故在施工过程中，对集料的质量应严格把关，严控用水量，必要时，还应对水的质量进行检验。
2.2.2麻面、露骨
麻面是指水泥混凝土路面板表面结合料磨失，成片或成段路面板呈现过度的粗糙表面的现象。麻面一般是由于水泥混凝土路面施工时，在混凝土初凝前遇雨所致。路面混凝土保护层脱落导致骨料裸露的现象称为露骨。其产生的原因主要是混凝土表面灰浆不足，泌水提浆，从而造成混凝土路面表层强度不足。
2.2.3磨光
磨光是指水泥混凝土路面板在车轮荷载作用的重复辗磨后，表面磨擦系数下降到极限值以下，从而严重影响行车安全。磨光的主要原因是水泥混凝土路面表面水泥砂浆层强度低，水泥及集料等原材料耐磨性差，或路面使用时间较长等。
2.2.3坑槽、孔洞
由于水泥混凝土混合料是种多相不均匀材料，因此在水泥混凝上路面板强度较低处易出现局部破损，并形成有一定深度的洞穴，即孔洞。面层骨料局部脱落而产生的长槽称为坑槽。孔洞、坑槽产生的原因主要是由于集料含泥量过大，混凝土内有泥土或其他杂物。
2.3接缝损坏
接缝包括横缝（胀缝、缩缝）、纵缝和施工缝。设置目的是减少或避免由于水泥混凝土热胀冷缩产生的应力对路面板的破坏作用。但是接缝设置不当或接缝损坏也会降低路面的整体使用性能，甚至使路面板更快地遭到破坏。水泥混凝土接缝损坏主要有以下几种形式。
2.3.1填缝料损坏
填缝料损坏是指接缝内无填料，填料破损及接缝内混杂砂石等不正常现象。填缝料损坏的主要原因有：填缝料本身质量不合格，填缝料在长期外界环境作用下老化，脆裂，或由于混凝土路面板受热膨胀，挤压胀缝，致使填缝料被挤出，不能正常复原等。
2.3.2接缝碎裂
接缝碎裂是指水泥混凝土路面板接缝两侧各60cm左右宽度内倾斜的剪切挤碎现象。接缝碎裂主要是指由于填缝料损坏，泥、砂等杂物侵入胀缝，导致路面板再次膨胀时受阻，或雨水渗入基层和垫层，使基层强度降低，从而导致路面接缝处的变形和破损。
2.3.3唧泥
唧泥是指车辆通过时，基层细料和水一起从接缝处挤出的现象。唧泥产生的原因是填缝料破坏，雨水下渗等。
2.4变形损坏
由于水泥混凝上硬化后是非塑性的，因此水泥混凝土路面板的变形破坏是指水泥混凝土路面板接缝处产生的错台、拱起和沉陷等现象。
2.4.1错台
错台是指相邻水泥混凝土路面板在接缝处产生的垂直高差。错台产生的原因是横缝处未设置传力杆，由于基层或路基体压实不均匀，致使相邻水泥混凝土路面板在车辆的重复荷载作用下，产生不均匀沉降。
2.4.2拱起和沉陷
拱起是指横缝两侧的混凝土路面板板体发生明显抬高的现象，相反，沉陷则是指横缝两侧的混凝土路面板板体发生明显下沉的现象。
3.处理方法及防治对策
3.1 水泥混凝土路面病害的处理方法
1、裂缝修补水泥混凝土路面裂缝型式多样，处治时要根据具体情况采用相应的技术措施。缝宽不足0.5mm的非扩展性表面裂缝，采用压注灌浆法；局部性裂缝，且缝口较宽时，采取扩缝灌浆法；对贯穿全厚的裂缝，采用条带罩面法。对裂缝宽度大于3mm的裂缝，用环氧树脂与固化剂搅拌均匀后直接灌注。
2、接缝修补施工时，为保证清缝质量，对杂物充填较多的纵缝，必须用切缝机切割，其它缝也应用铁铲对杂物和老化的填料进行清理，然后用高压气体吹净。对加热型填缝材料，按规定进行熔化，使其具有较好的流动性，加热温度不宜过高、过低，时间不宜过长，以避免材料老化或流动性较差。用黄油枪或扁嘴铁壶沿缝方向均匀浇灌加热后的填缝料至缝填满为止，灌缝深度至少应大于1.5cm.灌缝应在路面干燥及路面板下没有积水时进行，保证填料与缝壁粘接牢固且不被高压水剥离、挤出。
3、局部修补对出现错台的板块，先采用压浆调整，恢复平顺，调整后仍有高差，且错台量小于10mm，可用建筑磨平机打磨掉高出的部分或人工凿除高出部分，凿除（打磨）宽度一般为10～30cm.错台量大于10mm的，在低的一侧用沥青砂或细粒式沥青碎石衬平，衬补长度按高差的1～2%，也可用聚合物水泥砂浆薄层修补。修补前应用钢丝刷将原路面清理干净。
4、破碎板块修补采取换板方式处理水泥混凝土路面严重破碎板，即挖除整块破碎板，然后浇筑水泥混凝土，板厚与原面板厚度一致，但一般不宜小于24cm，否则可采用钢筋混凝土进行修复。板角断裂等破损采用局部修补方式，即对板角断裂的部分渐除成正方形或矩形，在原板壁上加装传力杆后，在凿除位置浇筑混凝土。
5、脱空板块处治技术路面使用期间出现的裂缝、破碎板几乎都与板底脱空有关。即使一些当时看来既没有破碎又没有裂缝的板块，其板底仍可能存在脱空，这种病害较隐蔽，但其危害性却非常之大，.在路面修复中，若脱空板不处理，即使加铺层达到20cm以上，也无法防止反射裂缝的出现。板底脱空可使用钻孔压浆法处理，此法是借鉴后张法预应力构件的孔道压浆原理，在混凝土面板底部有脱空处钻孔，通过孔洞利用高强压力将流质材料压入脱空空隙，流质材料凝固后产生一定的强度，对面板产生均匀承托的作用，进而达到稳固板块的目的。
6、加铺沥青层是旧水泥混凝土路面有效的补强措施之一，不仅提高了路面的承载能力，消除了原有接缝处易产生卿泥、断裂、脱空等多种病害的不利影响，同时也提高了路面平整度和抗滑能力，改善了路面使用性能。旧水泥混凝土路面沥青加铺层的施工主要环节为：
（1）处理破碎板：将原路面严重破碎板、严重裂缝、板角断裂等破碎板块挖除，用早强混凝土或早强钢筋混凝土进行修补至与原路面齐平，原路涵洞盖板铺装层出现破碎的也应一并处理。
（2）稳定原路面板：对唧泥、脱空的混凝土面板及轻微、中等裂缝的面板进行板底压浆处理，使混凝土面板处于稳定状态。对使用时间较长，原路面基层为石灰土等水稳定性不良结构的路段，为保险起见，可对全部原有的混凝土面板进行压浆处理。
（3）提高原路面防水能力：对所有缩缝、纵缝、裂缝清缝后，用填缝料灌缝。然后在原混凝土路面上加铺土工布隔离层或加铺1.5～2.5cm沥青混和料隔离层，不做隔离层的应洒布粘层油，以减少路表水下渗并提高加铺层与原路面的结合能力。
（4）加铺沥青层：在隔离层（粘层）上加铺沥青混凝土面层一般应分为二层，下面层较厚（一般4～8cm），采用热稳定性较好的开级配粗粒式或中粒式沥青碎石或沥青混凝土，上面层较薄（一般厚2～4cm），采用防水性能较好的密级配细粒式或中粒式沥青混凝土。
3.2水泥混凝土路面病害的防治方法
1、严格基层和路基施工质量，确保达到规范要求。如前所述，基层压实不足、材料不均匀、强度和稳定性不足等均会导致水泥混凝土路面的损坏，因此基层和路基施工时应严格控制，不能掉以轻心。
2、优选公路水泥混凝土路面原材料。施工严格按规范要求选材，选择的集料应不具有碱活性且耐磨、坚硬、洁净，选择低热、低收缩的水泥。
3、严格施工过程控制，保证施工质量。水泥混凝土拌和均匀，振捣完全充分密实；保证切缝的温度和时间，切缝要及时；养生到位；搞好施工缝、缩缝、胀缝的处理；构建科学的排水设施，防止路表水渗入。
4、发现公路水泥混凝土出现损坏，及时进行修补。
对于水泥混凝土板裂缝的现象，可采用灌浆处理。对裂缝的彻底处理，可在裂缝两边各30～40cm范围内将混凝土板凿除，放置钢筋网再浇筑与原来面板标号相同的混凝上，夯捣密实后，磨光拉纹，两侧应设置缩缝，缝内填充沥青材料防止雨水渗入；对于基层已遭破坏的裂缝，或发生断板烂板及胀缝破坏的路面，需将混凝土板大面积凿除，结合实际对基层进行处理后，再沿用以上办法处理。
4. 结束语
水泥混凝土路面由于具有强度高、稳定性好、使用寿命长、施工简单等特点，在低等级公路中公路建设中应用广泛。使用中水泥混凝土路面会产生裂缝、表面损坏、接缝损坏、变形损坏等病害，产生这些病害的主要原因是材料性能不良、施工质量控制不严和养护不及时。因此应加强质量意识，严格基层和路基施工质量、优选水泥混凝土路面原材料、加强施工过程控制、及时对出现的病害进行修补所以，公路养护工作必须贯彻“预防为主，防治结合”的方针。
参考文献
[1]徐宪江.最新公路工程施工要点与通病防治大全.第三版.北京：兵器工业出版社，2001.25-29
[2]潘艳珠，王端宜. 谭宝龙水泥混凝土路面板底脱空的原因及防治措施.广州大学学报（自然科学版），2006年4月8日，第3版
[3]郑明军.水泥混凝土路面施工质量控制.重庆交通学院院报，2009年3月20日，第2版
[4]李华，等.水泥混凝土路面修补技术（修订版）.北京：人民交通出版社，2000.52-59
[5]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.中外公路，2003.2（1）：16-18
