水泥混凝土路面破损原因及修复方法

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇水泥混凝土路面破损原因及修复方法范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：随着我国经济的飞速增长，公路交通量也随之增加，但重型、大型载重车辆越来越多，超载现象也越来越频繁，水泥混凝土路面损坏随之越来越严重，路面修复已成为交通部门关注的一个焦点。主要分析了水泥混凝土路面损坏的原因，提出了采用钢纤维混凝土路面加铺层做修复罩面的修复方案，为解决路面损坏严重问题提出可参考意见。

关键词：水泥混凝土； 破损 ；钢纤维混凝土；修复方法

Abstract: With China's rapid economic growth, road traffic also increases, but the heavy, large heavy vehicles more and more, more and more frequent overloading, along with cement concrete pavement damage and more serious, road repair transport sector has become a focus of attention. Mainly analyzes the causes of damage of cement concrete pavement, made of steel fiber reinforced concrete pavement overlay overlay repair program to do to repair, to address the serious problems raised pavement damage can reference.Keywords: cement concrete; damage; steel fiber reinforced concrete; repair methods

中图分类号：U416.216 文献标识码：A文章编号：

一、水泥混凝土路面破损原因

1、交通量急剧增加

近年来我国经济飞速增长，国家对道路桥梁的建设也在增加，我国的交通运输业的发展可以说达到了一个小高潮。近年来各种运输业以直线形式在增长特别是公路运输事业，这就使得公路交通量迅猛增长，过大的交通量也就造成了水泥混凝土路面的提前破损。这种情况使得设计使用初期交通量和交通量增长率值都远远超过最初设计值，因此在实际车辆的载重下，原有混凝土路面的设计就达不到设计年限。

2、对载重车辆情况考虑不足

在以前对路面的设计中，交通量的计算是以各种车型的额定轴载为依据进行标准轴次的换算，没有考虑车辆的实际轴载情况。然而，近年来，我国车辆超载的现象非常严重，导致这些超载车辆成为路面破损的一大原因。车辆超载对公的使用情况的影响可以分为两个方面：一方面超载车辆增加了实际轴载的作用次数。另一方面混凝土路面是一种刚性路面，其抗弯拉强度比抗压强度低很多，在超重载荷的作用下，当弯拉应力超过混凝土的极限弯拉强度时混凝土板就会发生断裂破损，因此超载车辆的作用是水泥混凝土路面出现破坏的一大因素。

3、结构组合设计不合理

在过去对水泥混凝土的设计中对设计理论的理解不够全面。设计者认为通过混凝土面板传递到基层上的压力很小，混凝土面板下的基层不需要太高的强度，所以绝大多数水泥混凝土路面都采用石灰土作为基层。然而由于混凝土路面不可能完全闭合加上路面产生的各种裂缝，路表水渗下去也是不可避免的，这种情况导致石灰土基层经常处于干湿循坏状态而在其上部出现薄松散层，此外板底积水使该薄层饱和湿软并受行车荷载反复作用,使得板底局部淘空,形成断板、破碎板等破损。通过室内试验：石灰土的摸量随浸水时间的增加而显著降低。而稳定碎石的模量值初期随浸水时间的增加而增加,直到后期才有所降低而且降低幅度很小。这就说明石灰层的水稳定性远不如水泥稳定碎石基层。然而实际使用中石灰土基层经常处于浸水状态,实际模量水泥混凝土路面维修技术研究小于设计模量值而使混凝土面板的支承条件发生了变化,导致板底弯拉应力增大，使得路面破损。

4、排水设计不合理

通过对排水情况的调查发现：路面上基本没有积水，但是路面下存在严重积水的问题，且积水时间较长。由于路面降水只有一部分进过纵坡、很快排除路面，剩下一部分则进过路面裂缝及混凝土构造缝而渗入路面下。路面下没有设着暗沟、盲沟等排水系统。基层采用的是不透水的石灰土，两侧路肩是经过压实的土或石灰土加沥青硬化过的。这种结构透水性是相当差的，从而在混凝土路面板下形成凹槽，剩下的积水长期在里面而无法排除，使得混凝土路面唧泥、掏空以至断裂,引起基层模量降低而导致混凝土路面因疲劳应力增大而破坏。

5、结构层强度不足

从疲劳方程式可知,强度的变化同路面容许的标准轴载作用次数的对数成正比，这样混凝土的强度对路面的使用寿命有很大的影响的。混凝土是达不到设计要求的，路面允许的标准轴载作用次数减小，必然缩短路面的使用寿命。另外基层有素土夹层或全部是素土层,，板厚小于设计厚度、混凝土元裁量性质级配不良，加上施工质量缺陷等一些列因素导致路面破损严重。

6、养护管理原因

公路管理者对混凝土路面养护的人不到位，他们认为混凝土路面强度高，使用年限长基本不需要做什么路面养护工作。正是因为这种认识性不足使得路面水下渗造成唧泥、面板断裂等严重问题。而且公路养护人员对造成公路破损的原因认识也不足，小型的混凝土拌和振捣机械,清缝、灌缝机械,破碎板的清除机械等等养护单位基本都没有,公路养护也成空。

二、水泥混凝土路面破损的修复

在混凝土路面养护和修复行业已经出现了明确的规定。以前的路面养护和修复中存在许多问题其中存在加铺层的施工技术、防裂层施工及层间粘结、旧版处理等问题，下面列举了几中修复方法：清除重铺法。即清楚原来的水泥混凝土路面，重新铺筑上(或下)基层和路面；直接加铺法。事先处理不稳定大板块压浆、贴缝等先进行处理，然后在在足尺水泥混凝土路面大板块上,重新铺筑水泥混凝土或沥青混凝土路面；冲击压实法。即在断裂或破旧混凝土路面后，在加铺水泥混凝土或沥青混凝土根据破程度的不同分为三种。（1）碎石化法：将水泥混凝土路面重度冲击到碎石化程度,重新增加(或不加)上基层,再铺筑路面。首先对又有水泥混凝土路面进行彻底的破损处理，利用原有的混凝土路面作为再生基层使用，形成（柔性）嵌锁基层。（2）断裂或稳固法：冲击碾压水泥混凝土路面使他其开裂成小块,重新增加上或不加上基层,再铺筑路面。利用原有的水泥混凝土路面作为再生基层使用，不再加上基层，它的功能介于乎柔性和半刚性基层之间，表现出小版块“双线性弯沉”特征。（3）破碎稳固法：介于以上两种方法之间的工艺。

水泥混凝土对返修路面来说是最简单易行的的方法，但其工作量大，需要大量击碎旧路面、振实路基、重新铺设基层和面层。且在施工期间交通难以维持畅通，实际效果并不好。以下介绍了相对较好的修复方案：

先计算出普通混凝土的厚度和加铺层的厚度。普通混凝土加铺层厚度h的确定是根据等刚度原则，按分离式加铺层的结合条件，将双层混凝土板换算成等效单层混凝土板计算其荷载应力和温度应力，然后计算旧混凝土板与加铺层底面的应力。当旧混凝土路面的应力和加铺层的应力都满足规范要求时，则加铺层厚度h确定，否则重新计算。根据其厚度设计钢纤维加铺层混凝土的厚度为普通层的0.55~0.56倍。连续配筋混凝土混凝土的加铺层厚度设计为普通加铺层的0.9倍，其厚度满足加铺层最小厚度的规定。

如果对某路段24小时交通监测，将汽车轴载换算为标准轴载作用下的次数ns=125 n/d，设计使用年限为20年，交通量年平均增长率为14%，旧水泥混凝土路面板的弯拉强度fem=4.3mpa，弯拉弹性模量ee=28×103 mpa，基层顶面当量回弹模量et=87.83mpa。经过计算，得出普通混凝土加铺层厚度为h=17cm，则连续配筋混凝土加铺层厚度ha′=0.9×h= 16cm；钢纤维混凝土加铺层厚度ha=0.6×h=11cm。钢纤维混凝土是一种纤维型与颗粒型相混合而成的复合材料，即在水泥混凝土中掺入一定数量的低碳钢或钢纤维，通过两者之间的界面作用成为一体，两种材料在受力过程中发挥各自的特性，大大地提高了混凝土各项性能指标，且钢纤维混凝土路面施工简易，可以使用一般混凝土路面的施工方法来铺设、振捣和抹平，不需要特殊的机械。总体来看采用钢纤维混凝土加铺层是最佳方案。

结语

我国交通运输业发展迅猛，对道路的使用也不断增大，混凝土路面的使用也不断增大，在使用过程中,路面的损坏是难以避免的,但是了解各种破损的原理,针对不同的情况选择合理的修复技术和修复材料进行处治是非常重要的。在今后的路面修复过程中，应多做总结，并加强对水泥混凝土路面维修技术的研究,为我国的交通事业发展贡献力量。

参考文献

[1]李晓琪；水泥混凝土路面的断板原因分析及修复措施[J]；广东交通职业技术学院学报，2008

[2]王新成；水泥混凝土路面损坏原因分析及修复时应注意的问题[J]；建材技术与应用，2007

[3]姜艺；李硕；水泥混凝土路面几种常用修复方法[J]；中外公路，2007