4.2 水泥混凝土路面常见病害的分析与维修

水泥混凝土路面常见病害的分析与维修4.2水泥混凝土路面常见病害分类水泥混凝土路面常见病害类型水泥混凝土路面常见病害分为断裂类、竖向位移类、接缝类和表层类四大类。水泥混凝土路面断裂类病害类型断裂类主要指纵、横、斜向裂缝和交叉裂缝、断裂板等。水泥混凝土路面竖向位移类病害类型竖向位移类主要指沉陷和胀起。水泥混凝土路面接缝类病害类型接缝类主要指接缝的填缝料损坏、唧泥、错台和拱起等。水泥混凝土路面表面类病害类型表面类病害主要指坑洞、露骨、网裂和起皮、粗集料冻融裂纹、修补损坏等。病害描述裂缝病害一般板块上只有一条裂缝，裂缝类型包括横向、纵向和不规则的斜裂缝等。病害程度分级轻微裂缝：裂缝窄、裂缝处未剥落，缝宽小于3mm，一般为贯通裂缝。中等裂缝：边缘有碎裂，裂缝宽度在3～10mm之间。严重裂缝：缝宽、边缘有碎裂并伴有错台出现，缝宽大于10mm。（一）断裂类1.裂缝可能的形成原因横向裂缝的产生原因是水泥混凝土失水干缩、冷缩、切缝不及时等。纵向裂缝的产生原因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。交叉裂缝的产生原因主要有：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，浇筑时会产生大面积的龟裂。（一）裂缝类1.裂缝维修方法1）裂缝宽度小于3mm的轻微裂缝且缝口较宽时，可采用扩缝灌浆法。扩缝灌浆法工艺如下：①采用扩缝机顺着裂缝开挖1.0～2.0cm宽的沟槽，深度据裂缝深度确定，最大不超过2/3板厚。②利用清缝机清除碎屑并吹净灰尘后，填入粒径0.3～0.6cm的清洁石屑（含水量＜1%）。③将聚硫改性环氧与固化剂进行配比配制溶液，用灌缝机灌入扩缝内。④裂缝修补材料用远红外灯加热增强2～3h或灌缝材料固化达到通车强度后，即可开放交通。（一）裂缝类1.裂缝维修方法2）裂缝宽度大于3mm且没有破碎的裂缝，可采用直接灌浆法。直接灌浆法工艺如下：①先将缝内泥土、杂质清除干净，随后用钢丝刷将缝口刷一遍，并用吸尘器将浮土吸掉，确保缝内无水、干燥。②缝内及路面先铺一层聚氨酯底胶层，厚度为0.3±0.1mm。底胶用量为0.15kg/m2，底胶铺设采用涂刷方法。③准备好灌浆材料。④将灌浆材料灌入缝内，固化后达到通车强度，即可开放交通。（一）裂缝类1.裂缝维修方法3）贯穿全厚的大于3mm小于15mm的中等裂缝，可采用条带罩面法。（一）裂缝类1.裂缝维修方法4）宽度大于15mm的严重裂缝，可采用设置传力杆、拉杆的全深度补块或整块板翻修。（一）裂缝类1.裂缝维修方法4）宽度大于15mm的严重裂缝，可采用设置传力杆、拉杆的全深度补块或整块板翻修。（一）裂缝类1.裂缝病害描述破碎板一般表现为两条以上裂缝交叉、使断裂成3块以上。病害程度分级轻度破碎板：板块被裂缝分为3块以上，破碎板未发生松动和沉陷，损坏按板块面积计算。重度破碎板：轻块被裂缝分为3块以上，破碎板有松动、沉陷和唧泥等现象，损坏按板块面积计算。（一）断裂类2.破碎板可能的形成原因会造成一个整的路面板块破裂为两块或两块以上，即为断板，断板发展严重时，将形成路面板的破碎。故而引起路面板贯穿裂缝的各种单一因素或综合因素，都可能是造成路面板块断裂和破碎的原因。路面断板的另外一个不可忽略的原因是车辆严重超载而造成的板内应力突然集中。（一）裂缝类2.破碎板维修方法1）轻度破碎板可采用封闭裂缝等方法控制其发展，以维持路面正常使用。2）重度破碎板应立即做整板更换，同时对基层一并进行妥善处理。（一）裂缝类

2.破碎板（一）裂缝类3.板角断裂病害描述板角断裂一般表现为裂缝与纵横接缝相交，且交点距板角小于或等于板边长度一半的损坏。病害程度分级轻度板角断裂：裂缝宽度小于3mm，损坏按断裂板角的面积计算。中度板角断裂：裂缝宽度在3～10mm之间，损坏按断裂板角的面积计算。重度板角断裂：裂缝宽度大于10mm，断角有松动，损坏按断裂板角的面积计算。可能的形成原因板角断裂通常是由于板角处受连续荷载作用、基础支撑强度不足及翘曲应力等因素综合作用产生。（一）裂缝类

3.板角断裂维修方法板角断裂可采取板角修补的方法。具体修补方法如下：1）板角断裂应按破裂面的大小确定切割范围。2）切缝后，凿除破损部分时应凿成规则的垂直面。对原有钢筋不应切断，至少保留20～30cm长的钢筋头，且应长短交错。3）原有滑动传力杆，如有缺陷应予以更换并在新旧混凝土间加设传力杆，传力杆间距控制在30cm。（一）裂缝类

3.板角断裂维修方法板角断裂可采取板角修补的方法。具体修补方法如下：1）板角断裂应按破裂面的大小确定切割范围。2）切缝后，凿除破损部分时应凿成规则的垂直面。对原有钢筋不应切断，至少保留20～30cm长的钢筋头，且应长短交错。3）原有滑动传力杆，如有缺陷应予以更换并在新旧混凝土间加设传力杆，传力杆间距控制在30cm。4）基层不良时，应采用C20贫混凝土更换基层。5）与原有路面板的接缝面，应涂刷沥青，胀缝应设置接缝板。6）现浇混凝土与旧混凝土板间的接缝应切出宽3mm深40mm的接缝槽，并灌入填缝材料。7）待混凝土达到通车强度后，方可开放交通。（一）裂缝类

3.板角断裂（二）竖向变形类1、沉陷病害描述沉陷是指路面板块在局部路段范围内的下沉，低于相邻路面板平面或板块正常标高，造成0.5%以上的纵坡突变，或与邻板高差大于20mm。病害程度分级轻度沉陷：车辆以限速驶过时仅引起无不舒适感的轻微跳动。中度沉陷：车辆驶过时有产生不舒适感的较大跳动。重度沉陷：车辆驶过时有产生过大的跳动，引起严重不舒适或不安全。可能的形成原因水泥混凝土路面沉陷多与路基的不均匀变形有关，如路基填筑材料性能较差，或施工过程中压实度不足，在外部环境作用下，路基将产生局部或者整体沉陷，从而导致路面结构的整体沉陷，沉陷往往伴随产生路面板的错台现象。（二）竖向变形类

1、沉陷维修方法板块顶升法：测量板块下沉量求出升起值；在混凝土板上钻孔，孔深略大于板厚；板块顶升采用起重设备或千斤顶；灌注石灰砂浆，水泥砂浆或干砂。板底灌浆法：先在路面板底灌浆，再进行浅层结合式修补调平，或采用沥青混合料罩面处理。整板翻修法：面板整板沉陷并发生碎裂，应采取整板翻修。（二）竖向变形类

1、沉陷（二）竖向变形类2、胀起病害描述混凝土路面板在局部路段范围内，因路基的冻胀或膨胀土膨胀，使路面板向上隆起，造成路面板0.5%以上的突变纵坡，视为路面胀起病害。病害程度分级可参照沉陷的分级方法。可能的形成原因主要是由于路基的冻胀或膨胀土膨胀所引起。维修方法挖开路面，用砂砾换填路基的冻胀土或膨胀土，再重做水泥面层。（三）接缝类1、接缝料损坏病害描述接缝料损坏一般表现为填缝料长期在外界环境作用下老化脆裂或者由于路面板受热膨胀，挤压胀缝，致使填缝料被挤出，不能正常复原。病害程度分级轻度接缝料损坏：填料老化，不密水，但尚未剥落脱空，未被砂、石、泥土等填塞，损坏按长度计算，检测结果要用影响宽度（1.0m）换算成面积。重度接缝料损坏：三分之一以上接缝出现空缝或被砂、石、泥土填塞，损坏按长度计算，检测结果要用影响宽度（1.0m）换算成面积。可能的形成原因1）由于填料缝本身质量不合格，造成接缝的填缝料老化、剥落等原因，接缝内已无填料，接缝被砂、石、土等填塞。2）水泥混凝土板受热膨胀，胀缝填缝料受挤压，致使被挤出。（三）接缝类

1、接缝料损坏维修方法①接缝中的旧填缝料和杂物，应予清除，并将缝内灰尘吹净。②在胀缝维修时，应先用热沥青涂刷缝壁，再将接缝板压入缝内。对接缝板接头及接缝板与传力杆之间的缝隙，必须用沥青或其他填缝料填实抹平。上部用嵌缝条的应及时嵌入嵌缝条。③宜用嵌缝机填灌填缝料，填缝料应与缝壁粘结良好和填灌饱满。在气温较低季节施工时，应先用喷灯将接缝预热。④用加热式填缝料修补时，必须将填缝料加热至灌入温度；用常温式填缝料修补时无须加热。（三）接缝类

1、接缝料损坏（三）接缝类2、纵向接缝张开病害描述纵向接缝张开一般表现为纵向接缝缝隙逐渐变宽，两侧板块分离3mm以上。病害程度分级轻度纵向接缝张开：接缝张开3～10mm。重度纵向接缝张开：接缝张开10mm以上。可能的形成原因由于在纵缝内未按规定要求设置拉杆，相邻车道板块在温度和横向坡度的影响下出现横向位移，使纵缝缝隙逐渐变宽。维修方法1）纵向接缝张开宽度10mm以下时，采取聚氯乙烯胶泥、焦油类填缝料和橡胶沥青等加热施工式填缝料维修。2）纵向接缝张口宽度10mm以上、15mm以下时，宜采取聚氨脂类常温施工式填缝料维修。3）纵缝张开宽度在15mm以上时，采用改性沥青砂填封。（三）接缝类2、纵向接缝张开（三）接缝类3、板底脱空病害描述板底脱空病害一般表现为水泥混凝土路面板和基层之间出现空隙。病害程度分级板底脱空病害不分级。可能的形成原因公路路面基层材料一般使用稳定类集料，其模量远小于砼面层的模量，路面在重车荷载的反复作用下，板下基层产生累积塑性变形，使砼板的局部不再与基层保持连续接触，于是水泥砼路面板底与基层之间出现微小的空隙，即出现了板下局部脱空，同时温度、湿度的变化，以及板内温度的非线形分布，引起板向上或向下翘曲，加速了板与基础之间的分离，形成板底脱空。板底脱空往往伴随有唧泥发生。维修方法板底脱空病害一般采用压力灌浆法处理。具体处理方法如下：1）确定水泥路面板块脱空位置；2）人工布孔或机械钻孔，用沥青灌注、水泥灌浆和水泥粉煤灰灌浆等方法进行板下封堵；3）待沥青冷却，水泥灰浆达到抗压强度后，方可开放交通。（三）接缝类3、板底脱空（三）接缝类4、唧泥病害描述板块在车辆驶过后，接缝处有基层泥浆涌出。唧泥往往伴随板底脱空发生。唧泥逐渐使基础失去支撑能力，在荷载的重复作用下，最终将产生板断裂的现象。损坏按长度计算，检测结果要用影响宽度（1.0m）换算成面积。病害程度分级唧泥病害不分级。可能的形成原因唧泥产生的主要原因是填缝料损坏，雨水下渗和路面排水不良。维修方法1）压浆处理，参照板底脱空。2）路面裂缝、接缝以及路面与路肩接缝应进行密封。（三）接缝类

4、唧泥维修方法3）设置纵向集水管和横向出口管。即在水泥路面外侧边缘挖纵向沟，沟底应低于基层以下15cm，每隔30m左右，再挖一条与纵沟交角在45°～90°的横沟，以利排水和清理管内杂物(集水管可采用多孔塑料管，出口管为无孔塑料管)。（三）接缝类

4、唧泥维修方法4）按规范要求在路面外侧设置纵横排水盲沟，沟底在面板10cm以下，横沟在路面接缝处。（三）接缝类

4、唧泥（三）接缝类5、错台病害描述错台一般表现为在路面接缝处，接缝两边路面的高差大于5mm，形成了台阶。病害程度分级轻度错台：高差小于10mm，损坏按长度计算。重度错台：高差大于10mm以上，损坏按长度计算。可能的形成原因错台主要是由于局部地基的不均匀下沉或在温度和湿度的作用下，板在接缝处产生翘曲或传力杆功能不完善或失效，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。维修方法错台的维修方法有磨平法和填补法两种，可按错台的轻重程度选定。1）磨平法：高差≤10mm的错台，可用磨平机磨平。2）填补法：高差＞10mm的严重错台，可采用沥青砂或水泥混凝土进行处治。（三）接缝类

5、错台（三）接缝类6、边角剥落病害描述边角剥落一般表现为沿接缝方向的板边碎裂和脱落，裂缝面和板面成一定角度，但未全部贯通板厚。病害程度分级轻度边角剥落：浅层剥落，损坏按长度计算。中度边角剥落：中深层剥落，接缝附近水泥混凝土有开裂，损坏按长度计算。重度边角剥落：深层剥落，接缝附近水泥混凝土多处开裂，深度超过接缝槽底部，损坏按长度计算。可能的形成原因边角剥落是由于接缝施工不当或者缝隙内进入不可压缩材料等综合因素作用产生的。维修方法1）水泥混凝土路面板边轻度、中等剥落时，应将剥落的表面清理干净，用沥青混合料或接缝材料修补平整。2）水泥混凝土路面板边严重剥落时，可采取扩缝灌浆法。3）水泥混凝土路面板边全深度破碎时，，可采取条带罩面法进行补缝。（三）接缝类

6、边角剥落（三）接缝类7、拱起病害描述拱起一般表现为横缝两侧的板体发生明显抬高，高度大于10mm，损坏按拱起所涉及的板块面积计算。病害程度分级拱起病害不分等级。可能的形成原因拱起主要是缝被硬物阻塞，或胀缝设置不当，导致混凝土面板在气温升高膨胀时受阻，某一接缝或裂缝两侧的板向上拱起，表现为纵向压曲失稳。维修方法1）板端拱起，但路面完好时，可按多余板的长度，将拱起板两侧附近2～3条横缝切宽，待应力释放后切除拱起端，板复原位，再清缝、灌缝。2）因胀缝设置不当发生的拱起，应重新设置胀缝。3）因硬物夹入发生的拱起，应将硬物清除，再清缝、灌缝。4）板端拱起发生断裂或破损时，根据破损情况采用裂缝修理的方法处理。（三）接缝类

7、拱起（四）表面类1、露骨病害描述水泥混凝土路面板块表面细集料散失、粗集料暴露或表层松疏剥落，损坏按面积计算。病害程度分级轻度露骨：路面露骨深度≤3mm。重度露骨：路面露骨深度＞3mm。可能的形成原因拱起主要是缝被