浅谈水泥混凝土路面病害评价与施工工艺关系
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【摘 要】本文通过对常见水泥混凝土路面病害的归纳，对其原因作了分析，据此有针对性地采取了修补治理措施，提出了今后的预防保证措施，以确保水泥混凝土路面的施工质量。
目前，我国现有的水泥混凝土路面，有相当一部分己接近或超过设计年限，有的虽未达到设计年限，但由于交通量剧增，汽车轴载日益重型化或设计、施工等方面的原因，而出现路面损坏、使用品质下降的情况，影响了道路的使用功能，面临着修复工作。与沥青路面相比，刚性路面的修复比较困难，可采用的大修措施有三种：加铺沥青混凝土面层、加铺新水泥混凝土面层和翻修。由于沥青加铺层能有效地改善旧水泥混凝土路面的使用性能，同时充分利用旧水泥混凝土路面，造价低，施工方便，且对交通、环境影响小，因此在国内外旧水泥混凝土路面改造工程中应用最多。所以，有必要对旧水泥混凝土路面沥青罩面进行系统而科学的技术研究。
一 水泥混凝土路面病害评价
水泥混凝土路面的病害，可按损坏的特征和范围分为：断裂类、竖向位移类、接缝类、和表层损坏类4种类型。
1.1水泥混凝土面层断裂类病害
水泥混凝土面层板出现贯穿全厚的断裂裂缝，板被分割成数块，从而破坏了面层结构的整体性，降低了路面结构的承载能力。按裂缝出现的方位和板断裂的块数，分为纵向裂缝，横向、斜向裂缝，角隅断裂，交叉裂缝和破碎板4种。
纵向裂缝大多出现在路基横向有不均匀沉降的路段。横向或斜向裂缝，通常由于重载反复作用、温度或湿度梯度产生的翘曲应力或者干缩应力等因素单独或综合作用所引起。而在开放交通前出现的横向或斜向裂缝，则主要是施工期间锯切缝的时间安排不当所造成。角隅断裂通常由于表面水侵入，地基承载力降低，接缝处出现唧泥，板底形成脱空，接缝传荷能力差，重载反复作用等综合作用所引起。有裂缝板在基层和路基浸水软化及重载反复作用进一步断裂，便形成交叉裂缝和破碎板。
1.2水泥混凝土面层竖向位移类病害
这类病害的路面出现较大的竖向位移，影响行车的舒适和安全，但混凝土面层板的结构整体性末遭破坏。沉陷是路面在局部路段范围内的下沉，主要由于路基填土或地基的固结沉降或不均匀沉降所引起。胀起是混凝土路面板在局部路段范围内的向上隆起，主要由于路基的冻胀或膨胀土膨胀所引起。
1.3水泥混凝土面层接缝类病害
接缝是水泥混凝土路面的薄弱环节，出现病害的机率大，类型也多。由于施工不当(接缝筑做，传力杆设景)或养护不及时，而出现唧泥、错台、拱起、接缝碎裂、填缝料失效等病害。接缝类病害的发生范围虽然是局部的，但往往会引起板块出现断裂而使使用寿命迅速降低。
1.4水泥混凝土面层表层类病害
水泥混凝土面层表层类病害，包括磨损和露骨，纹裂或网裂和起皮，活性集料反应，粗集料冻融裂纹，以及坑洞。表层病害虽然仅影响板面层，但对行车的影响较大，并且难以修复。
1.5小结
根据旧水泥混凝土路面损坏状况，项目组将水泥混凝土路面病害分为面层断裂类病害、面层竖向位移类病害、面层接缝类病害、面层表层类病害四种类型，并对各类病害的严重程度作出了定量描述。在实际操作过程中，可以按照中华人民共和国交通部的行业标准《公路路基路面现场测试规程》(JTJ 059―95)中的“水泥混凝土路面破损调查方法(T0975―95)”进行调查、检测，根据上述分类和评价指标进行评价。
二水泥混凝土路面病害与施工工艺的关系
2.1路面纵、横缝啃边与施工工艺的关系
路面纵、横缝啃边就是路面纵、横缝处砼在汽车荷载作用下局部脱落。它是目前水泥混凝土路面最常见的病害，也是与施工工艺关系最密切的病害之一。它的形式有：块状脱落和锯齿形脱落。
2.1.1 块状脱落
经现场调查和从施工过程分析，在水泥混凝土路面强度达到设计强度的情况下，局部块状混凝土脱落形成啃边，主要是由施工工艺造成的。它与施工拆模、面板养护、交通管制以及不正确的习惯做法有关。
2.1.2锯齿型脱落
仔细观察浇筑混凝土路面面板使用的钢模可以发现，钢模板在重复使用后，表面由于锈蚀和沾在模板上的混凝土无法清除干净而变成凹凸状，模板顶边则形成不规则的锯齿状，用这种模板浇筑的混凝土面板板顶边自然也就成了锯齿状。根据力学应力集中原理，锯齿状板边的齿形混凝土在重载、超载车的多次作用下是很容易被破坏的，这也就是形成锯齿型啃边的原因。
2.2路面纵缝胀开、错台与施工工艺的关系
路面纵缝胀开指混凝土路面沿公路纵向的缝隙胀开达5～20mm，错台指接缝处、缝两边的路面成了台阶，路面纵缝胀开和路面错台还容易发展为路面纵缝啃边、唧泥，路面错台还严重影响了道路的行车安全。引起路面纵缝胀开和路面错台的因素有很多，其中与施工工艺有关的因素有拉杆、传力杆安装因素和路面基层施工工艺因素。
2. 2.1 拉杆、传力杆安装因素
由于在原有公路规范中，除了胀缝的滑动传力杆有要求设置支架予以固定外，别的拉杆、传力杆没有这方面的要求。因此在过去的混凝土路面施工中，很少有在安装拉杆和工作缝的传力杆时用支架固定。没有支架固定的传力杆和拉杆常常是东倒西歪，伸入混凝土（或伸出钢模）的长度长短不一，根本不能起到传力和连结作用。这就和水泥混凝土路面设计时的要求产生了很大的差距，在重超载车辆的作用下产生纵缝胀开和错台也就在所难免。
2.2.2 路面、基层施工工艺因素
在二级公路上对水泥稳定基层进行施工时，通常采用的是半幅施工法，也就是水泥稳定基层混合料先进行半幅摊铺，摊铺整平后压路机在上面碾压。在压路机碾压这个过程中，由于混合料有一定厚度，摊铺时如未安装模板就一定会有一个摊铺坡度。这个坡度是具有一定净边的压路机无论如何也压不到的。在路中压路机压不到的这部份的混合料的压实度明显达不到要求，而这部份又是车辆行走频率最高的地方，时间长了也就很容易形成纵缝胀开和错台。
2.3改善水泥混凝土路面施工工艺的方法
通过以上对施工工艺与水泥混凝土路面常见病害关系的分析可以找出水泥混凝土路面施工中存在的问题，改善水泥混凝路面的施工工艺，减少和推迟水泥混凝土路面早期病害的发生，延长水泥混凝土路面的使用寿命。现就针对以上施工工艺对水泥混凝土路面常见病害的影响，提出如下改善水泥混凝土路面施工工艺的方法：
（1）延长水泥混凝路面施工的拆模时间，确保水泥混凝土路面施工的拆模时间在24h以上。
（2）拆模人员应是有耐心有经验的技术工人，拆装时不准用大锤对钢模进行敲打。
（3）重视水泥混凝土路面板的边缘养护，做到混凝土面板的全面充分养护，并尽可能采用养护膜、养护液等新技术。
（4）加强对开放交通施工的交通管制，禁止车辆冲卡和驶入养护期未到的混凝土面板。
（5）纠正混凝土路面施工中的不正确习惯做法，不用塑料膜垫钢模板，防止漏浆可采用高标号砂浆堵钢模底缝，用6×6泡膜堵拉杆、传力杆钢筋与钢模接缝。在对第二幅混凝土板进行施工时，须在已浇好的一幅板边上垫一块防振板。
（6）在双幅混凝土路面的第一幅面板施工时，做到中模多放1~2；在对第二幅板进行施工时，把多浇的1~2切除，确保中缝平整顺直，横向施工缝和胀缝施工也必须做到先切边后浇筑；分车道行驶的水泥混凝土路面施工可尽可能做到双幅板同时浇筑，后用切割机从中间切开（按假缝设置）。
（7）在安装纵缝拉杆和工作缝传力杆时，也要和安装胀缝传力杆一样用支架固定。
（8）非全幅施工水泥稳定基层时须安模施工。