水泥混凝土路面唧浆病害防治对策

杨瑞倩

摘 要：省内某条国道位于城市郊区，在大修改造时，考虑该路段横向排水困难，且混合交通量大，重型车辆多，因此，设计时采用了水泥混凝土路面，该文结合省内某条国道水泥混凝土路面唧浆病害引起的路面破损现象，从几个方面分析了其成因，并提出相应的防治对策。

关键词：水泥混凝土路面 唧浆病害 原因 防治

中图分类号：TU418 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）06（c）-0049-02

省内某条国道位于城市郊区，在大修改造时，考虑该路段横向排水困难，且混合交通量大，重型车辆多，因此，设计时采用了水泥混凝土路面，路面结构为26 cm水泥混凝土面板，基层为20 cm水泥稳定砂砾，垫层为20 cm天然砂砾。该路段在交工运营两年后即出现大面积断板现象，局部严重路段已发展为坑槽，严重影响路面的使用性能和行车安全，不得不进行维修。为了查明原因，现场对病害路段进行了挖探，开挖断面显示，各结构层厚度、外观质量、接缝钢筋设置均满足设计要求，路基压实度、含水量基本处于良好状况，路基没有翻浆、沉陷等病害发生，唯一现象是板缝之间及面板与水稳基层之间夹杂一层泥浆，厚度约为10～20 mm，可见，唧浆现象是引起该路段水泥混凝土路面损坏的主要原因。

1 成因分析

1.1 混凝土面板受力体系发生改变

正常条件下，混凝土面板与基层紧密结合，车辆荷载通过面板均匀传递到基层，但由于板缝、面板与基层之间泥浆的存在，无法及时排除，使刚性结构层之间形成一个立体软弱夹层，原嵌固紧密的固定面板受力体系发生改变，成为一个相对活动的自由板，由于板底泥浆主要来源于路面雨水、灰尘混合后在行车荷载作用下沿板缝下渗扩散，造成板底泥浆厚度不均，主要为中间薄、板缝周边厚，均匀受力面板变为“悬臂板”或“简支板”，在重型车辆轴载影响下，极易形成断板。这从路面表面产生的纵、横向断板裂缝可以得到映证。特殊在于，同普通沥青混凝土路面上发生的唧浆有所不同，基层水稳砂砾水泥浆液及细粒料并未从板缝中带出太多，主要是泥浆的稠度较大，面板厚度大，不易挤出路面表面，泥浆主要在板底与基层、板缝之间活动，加剧了面板受力状况的恶化，引起断板等损坏的快速发展。

1.2 路面结构及材料的影响

我国现有的水泥混凝土路面、沥青路面结构基层传统设计大多采用半刚性水稳结构，面板自身抗渗能力较强，而半刚性基层结构由于自身相对致密，排水性能差，缺乏基层排水性能指标。同时，水泥混凝土路面纵横板缝的存在，天然形成网状汇水通道，为地表水及灰尘浆液的下渗创造了客观条件。由于板缝大多采用平缝处理，在温缩影响下，板缝之间的间隙会发生变化，当温度升高时，缝隙变小，嵌缝料被挤出，当温度降低时，缝隙变大，嵌缝料下沉，由于西北地区冬夏温差变化大，板缝的热胀冷缩变化大，当嵌缝材料质量不佳或发生老化、填塞不密实时，其防水效果往往形同虚设。地表水及灰尘浆液会沿着板缝向基层表面下渗扩散，当不能迅速排出时，不仅使面层与基层之间的连续状态遭到破坏，而且容易产生唧浆现象，导致路面病害迅速发展。

1.3 路面结构层间排水不畅的影响

即使水泥混凝土路面表面防水措施到位，随着运营时间的延长，总有路面表层水下渗到基层之间，由于层间未设置排水渗沟，或设置的排水渗沟不连续、不通畅，这些路段渗沟内碎石潮湿、绿化带填土湿润，一旦下雨或给树木浇水，水分就无法及时排除，只能从缝隙中进入路面结构内部，从而引起路面唧浆。发生唧浆病害的该条国道位于城市郊区，受道路两侧建筑影响，原路面排水系统不畅，纵向边沟、部分横向排水涵沟容易被生活垃圾堵塞，且该路段纵坡较大，运输砂石材料及商品混凝土的重型车辆经常采用洒水方式进行制动，造成路面经常产生水流，且沿途洒落的粉尘与水流混合形成浆液沿板缝下渗至面板与基层之间，由于没有设置排水渗沟，无法及时排出，最终在面板与基层之间形成厚度约为10～20 mm的泥浆，引起面板大面积出现断板破坏。

1.4 重型车辆的影响

随着公路等级提高，超重车辆数量明显增多，水泥混凝土路面受到的荷载加大，面板受到反复碾压，在其作用下，面板与基层之间的层间水或泥浆在受压与自由状态间交替，空隙不断加大，这为加速水分下渗唧浆创造了条件，当路面面板受力处于极限状态时，局部薄弱位置即会发生受拉破坏，因此，故超重型车辆也是唧浆病害主要原因之一。

2 防治对策

水泥混凝土路面发生唧浆病害，是典型的水损坏，因此，做好防水与排水是关键。首先要从优化结构设计入手，其次要保证施工质量，同时还要加强日常养护，及时发现问题，有针对性地采取预防措施，保证路面使用性能及耐久性。

2.1 防水措施

（1）混凝土面板集料、砂、水泥掺量必须满足设计要求，寒冷地区必须掺加引气剂，施工要振捣密实，防止离析，尽量减小空隙率，减小表面水下渗。

（2）板缝处理：现行《水泥混凝土路面设计规范》规定：接缝均采用平缝型式，除施工缝、胀缝外，均在板上部预切槽口，深度为30～40 mm，宽度为3～8 mm，槽内灌塞沥青填缝料。规范对于接缝的处理考虑了施工的便利性，但实际防水效果不佳，甚至失效，究其原因，板缝宽度太小，而且平缝不易填塞密实，当发生热胀冷缩时，缝内填料受到挤压会上升，受到扩张时会沉落，由于填塞不密实，在数次温缩应力作用下，往往会沉落，造成板缝顶面形成水槽，水沿缝隙下渗，填缝料的防水效果减弱或失去作用，因此，对于施工缝、胀缝建议采用企口缝，对于原预切槽口的平缝，建议采用“V”形缝，缝宽采用5～12 mm。填缝料建议采用专用灌缝胶等新型材料。

（3）水泥稳定基层表面处理：撒布透层油之后，建议加铺一层橡胶沥青碎石封层，防止水流下渗冲刷基层表面，带起粉粒及水泥浆液，在行车荷载作用下形成唧浆。

2.2 排水措施

（1）层间排水：在面板与基层之间通过设置碎石封层，既防止基层表面发生唧浆，也可起到层间排水通道，同时每间隔50～100 m设置一道横向碎石盲沟，将层间渗水拦截后排向路基两则边沟或边坡之外。设置横向渗沟对于纵坡较大的长陡坡，路面降水或车辆制动洒水较多的路段非常有必要。

（2）路侧排水出口处理：路侧排水沟出口应采用PE管集中排水，同时，对粘土边坡应在对应层间高度使用透水粒料培路堤；对于路肩埋置式的路缘石，由于其埋置深度与路面面层及基层的厚度相当，路缘石在挡住表面水的同时，也挡住了路面结构层内部的水向外排出，应提倡或规定采用透水多空隙混凝土路缘石。

（3）路面表面排水：路面路拱应采用较大的横坡，同时保证路侧纵向边沟及横向排水涵洞的畅通有效。西北地区位于村镇路段的公路排水往往受制于两则建筑、地下管网及投资影响而采用明沟排水，如果管理养护不当，很容易失效，引起路面损坏，维修费用很大，从全寿命角度考虑，村镇路段排水宜采用市政地下排水方式。

（4）地下排水：对于某些排水不畅引起或地下水位高的路段，在铺筑路面结构层时应考虑设置较厚的砂砾垫层，并设置纵横向碎砾盲沟，将路床范围内的水及时排出，保证应力工作区处于干燥状态。

2.3 加强公路营运期间的养护管理

公路投入运营后，管理养护单位应经常性对公路进行病害和缺陷情况调查，及时对路面产生病害的原因进行分析，并针对性提出处理办法，尤其应定期进行接缝的检查、清理和灌缝处理，及时清扫路面，保证路面干净，使病害做到早发现、早处治，避免病害的发展和蔓延，尽快使路面功能得到恢复。

3 结语

水泥混凝土路面唧浆病害是典型的水损坏，一旦发生严重损坏，维修困难，成本高，因此，处治措施中防水是关键，排水是保证，应从设计源头入手，严格控制施工质量，加强日常养护管理，路面的使用性能及寿命是可以得到保证的。

参考文献

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[2] 李云汉，宋桂杰.高速公路病害原因分析及对策[J].黑龙江科技信息，2010（8）：229.