水泥混凝土路面常见病害与施工工艺的关系

随着水泥混凝土路面修筑技术的日臻完善，水泥混凝土路面发展的速度较快，在技术、经济上也将显示出明显的优势。然而水泥路面的迅速增长，水泥路面的许多病害也逐渐体现出来。然而，已修建的水泥混凝土路面早期出现的啃边、缺角、断板、错台、中缝胀开、唧泥等已严重影响了水泥混凝土路面的使用寿命和道路行车质量，给国家有限的投资造成很大浪费。根据调查分析，这些病害中有相当一部分与施工工艺有关。因此，有必要从施工角度研究病害寻求改善施工工艺的方法。
一、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。
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。
1）施工拆模因素
在混凝土路面施工时，由于钢板数量有限，施工队为了连续作业，通常在浇筑完12h左右就把模板拆掉，这时的混凝基本没有强度，很容易受到损伤。虽然模板拆后不能明显发现破损，但内部损伤的砼在汽车荷载作用后就很容易被破坏而形成啃边病害。另外拉杆、传力杆等未按水平安装造成拆模困难，拆模工人没耐心，随意用大锤敲打钢模造成拆模后直接缺边，而缺边、缺口未做任何特殊处理就直接补上，通车后必然形成啃边。
2）面板养护因素
目前对水泥混凝土路面的养护，主要是采用覆盖、浇水方式养护，也就是在浇筑好的面板覆盖一层稻草或旧麻袋，再浇水养护。这种养护方法本身不存在问题，但施工时常常是重视板中间的养护而忽视板边养护，主要表现在覆盖物未覆盖到板边侧面，浇水时板边水量不足，结果是板边的养护不充分，板边的混凝土强度明显低于板中混凝土强度形成板边应力集中，在重、超载车作用下产生啃边。
3）交通管制因素
开放交通施工中的交通管制对水泥混凝土路面的施工质量有很大关系。交通管制不到位而使车辆驶入养护期未到的面板，不仅会使面板断裂，而且还是混凝土路面纵缝啃边的一个因素。在对双车道道路第二幅混凝土面板进行施工时，当冲卡车辆与正常放行的车队在养护期未到的地段交汇时，由于边上有标示，车辆不敢驶入养护期未到的面板，只能在单幅板上交汇，这时车辆的轮胎就可能正好压在道路中线上，养护期未到的一幅面板板边的强度明显低于已开通一幅面板板边的强度，这样，养护期未到的一幅面板板边就很容易受到损伤，开放交通后就有可能形成啃边现象。
4）不正确的习惯做法因素
不正确的习惯做法指目前施工中经常被采用的、但又是不正确的做法，就是我们常说的施工通病。通常有为防止漏浆在钢模上垫塑料膜，传力杆、拉杆安装中未使用支架，在浇筑第二幅混凝土面板时，振动梁、摊铺振平机直接在已浇好的一幅板边上行走等等。其中，在钢模上垫塑料膜和振动梁、摊铺振平机直接在已浇好一幅板边上行走对路面纵横缝啃边有影响。为防止漏浆，过去通常的做法是在钢模板上包一层塑料膜，施工时这层塑料膜常常脱落而插入混凝土中，这样就人为地把混凝土面板分层，使混凝土面板边缘一些地方的混凝土不能联成一体，在重、超载车作用下，产生脱落；在施工第二幅面板时振动梁和摊铺振平机直接在已浇好的一幅面板上行走，其结果是振动梁、摊铺振平机直接对已浇好的一幅板边顶角造成磨损和振击破坏，也是路面纵缝啃边的形成因素。
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。
二、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道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。
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、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。
三、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；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。
2、水泥混凝土路面板的边缘养护，尽可能采用养护膜、养护液等新技术，做到混凝土面板的全面充分养护。
3、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。
4、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。非全幅施工水泥稳定基层时须安模施工
5、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。