分析二级水泥混凝土公路路面病害与维修方法
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【摘 要】我国二级水泥混凝土公路在使用过程中，由于行车荷载和环境条件的影响，会逐渐出现各种公路路面病害。针对这种情况，本文通过分析病害原因，来进行维修方法的相关说明，为读者提供参考。
在我国，对于双向行驶且中央无分隔带路宽为7米和9米的双车道公路，同时其设计时速为60-80km/h的定义为二级公路。目前来说，二级公路在使用材料上，有沥青和水泥混凝土两种。笔者通过本文对二级水泥混凝土公路存在的路面病害进行相关阐述说明。
1、路面病害原因
目前来说，二级混凝土公路路面病害的部位可分为接缝处和路面面板内两种。由于公路接缝处应力相对集中，在行车荷载的不断影响下，就会造成路面病害。而在公路行车过载长期影响下，就容易造成对路面面板混凝土损坏，或者混凝土自身强度不达标也会造成混凝土面板内的破坏。
1.1接缝处路面病害
由于此处应力相对集中，受到的行车冲击影响大，属于公路路面最易形成路面病害的部位。一般来说，有拱起、错台、唧泥、板块活动和填缝材料的破坏等。
1.1.1拱起。位于路面横向接缝、胀缝双侧位置，最易发生拱起。这是由于缝隙内滑动传力杆位置错误，造成滑动失灵，或者由于施工期间内部搭连的混凝土和硬质杂屑未清理净，造成路面路板受热时伸长不灵，在接缝处形成拱起。
1.1.2错台、唧泥等。这两种病害是相互影响的，接缝处填缝料丧失，公路面板不断渗入路面积水，结合行车荷载冲击，造成唧泥，路基散土在唧泥影响下逐渐减少，路基下降，造成错台。另外，如果建设期间压实路基操作不到位，路基面板会受到不均匀沉降和变形的影响，造成错台。
1.1.3脱空、唧泥、板块活动等。随着唧泥的影响，会造成公路路面面板与基层间脱空，存在一定间隙。其形成原因是路面受到行车荷载的作用，路面面板基层内的小颗粒材料在受破坏的接、裂缝处伴随着路面积水涌出，长期作用下，路面板体与路基就会逐渐脱空。
1.1.4填缝失效。公路填缝处的材料在长期行车影响下，容易出现老化剥落、碎裂挤出等现象。这是由于填缝料的失效与损坏造成原填料位置被砂石等硬质杂物堵塞，路面面板受到气温环境影响受热膨胀时无法伸展，造成路面面板扭曲、破碎等。填缝处病害还将导致路面水渗漏，路基软化唧泥，冻胀等。
1.2路面面板内病害
随着时间的推移，发生在二级水泥混凝土公路路面面板内的病害也会有所不同。分为建成初期未开放交通时的表面裂缝和使用时期的贯穿裂缝。
1.2.1造成表面裂缝的原因。表面裂缝是指在公路建成初期，由混凝土材料失水和炭化收缩造成的裂缝。这一时期的路面容易发生塑性收缩、自收缩、干燥收缩和碳化收缩几种。塑性收缩也叫龟裂，是由于混凝土中粗骨料与集料颗粒上下分层所造成的表面泌水现象引起。在水的蒸发作用下，路面面板上下作用力不平衡，就会出现各种方向上的细微裂缝。自收缩则是由于气温造成水泥混凝土的体积膨胀，形成的拉应力对混凝土面板所造成的裂缝。而当建设初期忽视了养生环节，水泥面板失水也会造成干燥裂缝。另外，就是混凝土的碳化收缩，这是由于水灰比大，空气中二氧化碳在水泥含量少时渗透到混凝土内部，与其中的碱性物质起反应所生成的碳酸盐就会对公路表面形成浅表层的表面裂缝。
1.2.2造成贯穿裂缝及断板的原因。贯穿裂缝是属于行车荷载长时间作用下造成的应力过大，形成新裂缝，同时使得初期裂缝加剧的使用时期的裂缝。这种穿透路面面板整体的裂缝，从方向上来看，有板角、交叉、横向、纵向、斜向裂缝等。
对于二级水泥混凝土公路路面病害维修来说，首先要进行针对病害的调查，分析造成病害的原因，对症下药，从遏制其病害发展开始，根治路面病害。
2.1接缝处路面病害的维修方法
在整个水泥混凝土板块来说，接缝处是最薄弱的区域。由于接缝处的填缝料对整个接缝处的性能起着决定性作用，所以，对填缝料要进行使用周期的监测，对老化的填缝料要及时更换，才能防止路表水渗透引起的一系列接缝处路面病害的发生。
由于热胀冷缩效应，当接缝处填缝料与板块受冷时，就会拉大接缝宽度，雨雪渗透，形成唧泥。当受热时，行车过程中在填缝料中所嵌入的硬质杂物，就会对板块造成挤压。维修首先要把旧填缝料凿完清理干净，再进行吹灰处理。稀释沥青后，进行第一次刷壁，再填入0.25cm-0.30cm泡沫塑料嵌条，进行填缝料灌填后，平缝后即可。
2.2裂缝的维修方法
压力灌浆设备把水泥灌浆材料溶液压入裂缝处的压注灌浆法适合维修3mm以下的表面裂缝。当裂缝宽度超过3mm时，则应用扩缝灌浆法进行维修。对于贯穿全块水泥混凝土板块的裂缝，则适合用条带罩面法进行维修，其操作方法是从裂缝两边0.2cm处，进行切缝处理，切深为7-10cm。把贯穿裂缝的整个板块进行清除后，在这里要注意对槽内进行彻底清理，再进行新水泥砂浆注入，待凝固后，即成为新的混凝土板块。
2.3拱起和破碎的维修方法
对于出现拱起，但公路路面良好的，可以通过采用大切缝机进行拱起板周边1-2cm的预留缝切割操作，同时对缩缝进行加宽加深处理，就可以把造成拱起的应力有效释放，进行填缝料灌入后，即完成维修。
出现破碎的混凝土板块超过其板块整个面积一半的，则要进行整块更换。也就是说，要把其整个铲除清理干净，再来进行基层压实，接下来砼面板掺入16%的水泥路面快速修补剂进行补入。接缝处理好，新板面周围湿土围护，用塑料铺盖24小时后，即可通车。
2.4坑洞的维修方法
当路面受到外力作用过大，或者人为造成路面坑洞时，可以采用环氧树脂砼进行维修。操作方法是先把坑洞内松动破损的部分全部清除，把环氧树脂砼进行刷胶处理后，补入清理好的坑洞内。压实，平整后3min即可通车。
2.5沉陷、唧泥的维修方法
对于程度轻微，整个水泥路面面板完好的沉陷情况，可以用沥青砼或者环氧树脂砼进行修补。注意，补入砼前，应先刷胶或者沥青。对于沉陷程度相当深的，其维修方法则与破碎板方法一致。另外，对于公路路面板出现沉陷的，还可采用顶升灌浆法。
脱空与唧泥，又可以称之为板下封堵。对于这种病害的维修方法应先用钻孔机进行梅花点式的钻点操作，采用水泥：粉煤灰：水（1：3：1.5）的比例进行浆料配置，最后用压力灌浆机将浆料压入公路面板间隙中即可。
2.6断角的维修方法
对于公路面板出现大面积断角病害时，应先把病害面板从断角处切成长方形，对破损的部分进行钢筋笼设置后其维修方法与处理破碎板方法相同。
3、结论
在实际的公路病害维修中，产生公路病害的原因是相互作用，互相联系着的。所以对于其维修方法，要从公路所处的地形、气候条件、行车载荷、排水情况等进行综合分析与调查才能找到病害形成的原因，在维修已有的公路病害的同时，减少或者消除造成病害的因素，杜绝病害再次发生的可能。