水泥混凝土路面修补.doc

前 言近几年来，我国城乡各地修建了大量的水泥混凝土路面。毋庸置疑，这对提高我国公路路面质量，增强公路的抗灾能力，改善公路行车条件，提高客货运输效益，均起到了积极的作用。 随着水泥混凝土路面的发展，水泥混凝土路面的养护管理工作日益繁重。一是早期修建的水泥混凝土路面大多已接近使用年限，需要翻修；二是近期修建的水泥混凝土路面，由于诸多原因，有的也出现了不同程度的损坏。随着我国水泥混疑上路面修筑里程的逐年增加，养护维修的任务也越来越重。同时，由于路面经常受重交通荷载、环境条件等外部作用，倘若不及时进行维修养护，其使用性能将会迅速下降，影响汽车快速、舒适和安全行驶。 第一章 概 述§1-1 我国水泥混凝土路面的现状 水泥混凝土路面是一种刚度大(因此也称为刚性路面)、扩散荷载能力强、稳定性好的路面结构。特别是高等级重交通的道路，水泥混凝土路面得到更广泛的应用。 国内早期(70年代前)修建的水泥混凝土路面，主要用于三、四级公路上，设计强度低。水泥混凝土抗压强度除少数为30MPa外，多数为20MPa25MPa，有的甚至低于20MPa；面板厚度薄，一般为16cm20cm，有的仅14cm，甚至更薄。这些路面在行车荷载和环境因素作用下，有的修建不久便出现破坏，有的已超过使用年限；大多数进行过罩面、补强或改建。70年代修建的水泥混凝土路面，在经历了十多年的荷载和环境因素作用后，也出现了不同程度的损坏，主要表现在： 一、胀缝损坏 这个时期修建的水泥混凝土路面胀缝间距较短(一般为20m40m)数量多，胀缝损坏率很高，且难于养护，成为水泥混凝土路面的主要缺陷之一。 二、 纵缝拉宽 由于当时纵缝不设拉杆，板在自重作用下沿路拱横坡方向滑动，加上板的热胀冷缩作用，使纵缝逐渐拉开，有的可达2cm5cm。在填方路段，特别是半填半挖路段以及处于平曲线半径小的路段，面板的纵缝拉宽更大。纵缝拉宽的后果是使雨水渗入基层，引起更多的病害。三、错台和唧泥 由于当时修筑水泥混凝土路面时，人们对基层重视不够，南方地区的不少水泥混凝土路面是在原有泥结碎石路面上修建的。泥结碎石含土较多，当水由接缝、裂缝及路面边缘渗入后，基层强度即显著降低，从而发生唧泥现象。有的采用大块石做基层，由于施工中密实度难以控制和不易压实，往往会松动失稳。北方地区，基层采用的砂石级配不够合理，或细料含量过多，或未经处治，同样存在整体性、稳定性及防冻性差的问题，造成路面错台、唧泥等损坏。 四、 裂缝 造成水泥混凝土路面板开裂的原因很多，有施工养生不当引起的早期开裂，有基层脱空引起的断裂，有在荷载和温度应力共同作用下的疲劳开裂，也有板长过长的翘曲或过量收缩而产生的横向裂缝等。由于裂缝增宽会丧失传荷作用，导致路面产生严重损坏。 70年代末，我国开始重视水泥混凝土路面的发展，并进行了较为系统的理论分析和试验研究。根据所取得的研究成果和实践经验，1987年交通部颁发了水泥混凝土路面施工及验收规范 (GNJ 9787)，使水泥混凝土路面的设计和施工逐步走上正规化；同时，由于近几年推广了国家科技工作引导性项目我国水泥混凝土路面发展对策及修筑技术研究成果，水泥混凝土路面的质量有了很大的提高。尽管如此，近几年修建的水泥混凝土路面，由于施工、养护等原因，还是出现了不同形式、不同程度的损坏。虽然这些损坏大多还未严重影响到水泥混凝土路面的正常使用，但随着交通量的增多，损坏逐渐加剧，如不及时维修，将会给以后的修补带来更大的困难。 §1-2水泥混凝土路面修补技术的发展 水泥混凝土路面的修补技术是随着水泥混凝土路面出现了不同程度的损坏后应运而生的。现有路面的养护与修复是水泥混凝土路面发展技术中的一项重要内容。从技术上讲，影响水泥混凝土路面修补质量的关键在于所采用的修补材料和修补工艺。 一、 水泥混凝土路面修补材料的发展 早期最常用的水泥混凝土路面修补材料是采用沥青质材料，即在水泥混凝土路面的裂缝处灌注沥青，以达到封闭裂缝的目的，或在破损严重的水泥混凝土路面上加铺一层沥青混凝土。这种方法，只是一种应急措施，不能从根本上解决水泥混凝土路面修复的问题。到了80年代，随着人们对水泥混凝土路面修补技术的重视，一些国家加大了水泥混凝土路面修补材料的研究力度。针对不同的水泥混凝土路面破坏特点，研制出一些新的修补材料，并在一些路面上进行试验性的应用。 在水泥混凝土路面的裂缝修补方面，美国、日本等国将常用于工业与民用建筑混凝土结构裂缝修补的环氧树脂进行改性，研制出适合于水泥混疑土路面需要的抗冲击韧性较大的改性环氧树脂灌浆材料。还有些国家研制出了低粘度聚合物稀浆用于裂缝宽度为0.5mm左右的细裂缝修补。用掺加高分子材料的聚合物水泥砂浆及以合成聚合物和焦油为主的油灰胶泥修补较宽的裂缝，用延性较好的聚胺酯树脂、橡胶一煤焦油填缝料进行路面的接缝修补。 在水泥混凝土路面的板块修补上，常采用的方法是将损坏的混凝土除掉，铺上与原路面混凝土相同强度或略高于路面混凝土原设计强度的普通混凝土。普通混凝土需要较长的养生时间，给路面尽快恢复交通带来了困难。因此，人们就通过在混凝土中掺早强型外加剂的办法，以加快混凝土早期强度的发展。80年代末与90年代初，在国家科委引导性项目我国水泥混凝土路面发展对策及修筑技术研究进行过程中，我国一些研究单位，根据我国国情也研制出一些高早强、收缩小、性能优异的修补材料，如江苏省建筑科学研究院研制的JK系列混凝土快速修补剂，早期强度发展最快的，46h就可达到通车强度要求。这种材料不仅早期强度高，而且收缩小，新老混凝土粘结力强，凝结时间适中。该材料已在全国20多个省市的公路、市政部门进行了应用，取得了较好的路面修补效果。罩面修补的常用材料是沥青混凝土，也有些国家采用钢纤维混凝土或薄层连续配筋混凝土加铺层。二、 水泥混凝土路面修补工艺的发展 仅仅具有性能良好的修补材料还不够，修补工艺也直接影响到水泥混凝土路面的修补质量。在裂缝的修补方面，最简单的方法是用热熔化后的沥青直接灌入缝内。后来采用的灌环氧树脂的方法是沿路面裂缝每隔一段距离钻一些孔，然后灌进环氧树脂，让环氧树脂通过孔渗入裂缝内。这种修补方法对新建道路的断板裂缝修补较为适用。对于旧混凝土路面，由于裂缝内夹有灰尘、缝壁的尘污难以清除，致使灌入的材料与原混凝土粘结不好。近几年来，江苏等地采用沿路面裂缝向两侧扩展20cm30cm，去除表层8cm10cm的混凝土，沿裂缝每隔30cm左右用钯钉钯住裂缝两侧，再铺上用JK系列混凝土快速修补材料配制的混凝土。在板块的修补方面，我国江苏等地也总结出了一套行之有效的修补方法。在我国破碎旧混凝土，大多采用人工凿除或用风镐破碎的方法，破碎清除废混凝土速度很慢。有的地方采用冲击锤破碎旧混凝土，虽工效有所提高，但容易导致相邻好板块的损伤。最近，我国研制出了一种液压式的多功能混凝土破碎机，不仅大大提高了老混凝土的破碎工效，而且也减少了相邻混凝土板块的损坏， 三、 水泥混凝土路面养护技术的规范化 在水泥混凝土路面养护与修复的管理方面，许多国家已经或正在建立路面管理系统。我国至今尚无有关水泥混凝土路面养护的统一规程。为此交通部已委托有关省市在总结调研的基础上尽快制订出水泥混凝土路面养护手册，以期实现我国水泥混凝土路面养护规范化。 第二章 水泥混凝土路面的损坏类型及起因§2-1 水泥混凝土路面的损坏类型分类 水泥混凝土路面常见的损坏是：裂缝、板边缘和角隅的损坏、接缝的损坏、板面磨损和板错台等。 按其结构性能损坏分为两大类：一、 结构性损坏：1. 严重裂缝(断板)2. 沉陷3. 碎裂4. 拱起二、 非结构性损坏：1. 轻微裂缝2. 露骨、麻面3. 剥落4. 磨光5. 接缝材料损坏6. 孔洞坑槽 按损坏形式分为四大类：三、 裂缝类：1.横向裂缝2. 纵向裂缝3. 斜向裂缝4. 交叉裂缝5. 板角断裂6. 网裂四、 变形类：1. 沉陷2. 胀起五、接缝损坏类：1. 接缝碎裂2. 填缝料损坏3. 接缝张开4. 错台5. 唧泥6. 拱起六、 表面损坏：1. 纹裂、网裂、起皮2. 磨损、露骨3. 活性集料反应4. 坑槽、孔洞5. 磨光§22 裂 缝混凝土板面的裂缝，可分为表面裂缝和贯穿板全厚度的裂缝 (简称贯穿裂缝)。一、表面裂缝 混凝土板面的表面裂缝主要是由混凝土混合料的早期过快失水干缩和碳化收缩引起的。 混凝土混合料是一种多相不均匀材料。由于构成混合料的各种固体颗粒大小、密度不同，混合料不可避免地会发生分层离析，但离析的程度有轻有重。配比合理，操作得当，混凝土的离析就会大大减轻。 在路面水泥混凝土施工中发生的颗粒不均匀分层离析大多是粗骨料从混合料中分出，即重颗粒下沉，水分向上迁移，从而形成表层泌水。 泌水的结果，使水泥混凝土路面表面含水量增加。当混合料表面水的蒸发速度比泌水速度快时，水的蒸发面就会深入到混合料表面之内，水面形成凹面。由于表面凹面较凸面所受压力大，同时固体颗粒间产生毛细管张力，促使颗粒凝聚。当混凝土表面尚未充分硬化，不能抵抗这一张力时，混凝土表面则发生裂缝。这种塑性裂缝的发生时间，大致与泌水消失时间相对应，在混凝土浇筑后数小时，混凝土表面将普遍出现细微的龟裂。 混凝土的碳化收缩也会引起混凝土表面龟裂。当混凝土的水泥用量较低、水灰比较大时，空气中的CO2易渗透到混凝土内，与其中的碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水。混凝土的碳化反应在空气相对湿度为3050的情况下最为激烈。碳化引起的收缩仅限于水泥混凝土路面表层，只产生混凝土的表面裂缝。 混凝土的碳化收缩速度较失水干缩速度慢得多，因而由碳化带来的表面裂缝对混凝土强度的危害并不大，有时碳化甚至能增加混凝土的强度。但是无论是哪种表面龟裂，都给水泥混凝土路面表面的耐磨性带来了不利影响。严重的表面裂缝，会使混凝土路面较快出现裸露砂石现象，如不及时处理，将会降低水泥混凝土路面的表面抗滑能力和行车舒适性。 二、贯穿裂缝 水泥混凝土路面贯穿裂缝为贯穿板全厚度的横向裂缝、纵向裂缝、交叉裂缝、板角断裂等。 (一)横向裂缝 垂直于行车方向的有规则的裂缝称为横向裂缝，导致水泥混凝土路面出现横向裂缝的原因较多，大致可以归纳为如下几个方面。 1干缩裂缝 在水泥混凝土中，水在水泥石中是以化学结合水、层间水、物理吸附水，还有毛细水等状态存在着。当这些水在混凝土硬化过程中失去时，水泥浆体就会收缩，这些是干缩。但是自由收缩，还不会导致裂缝发生，唯有收缩受到限制时而发生收缩应力时，才会引起干燥收缩裂缝。 水泥浆干缩的内部限制主要是混凝土中骨料对水泥浆的限制，在普通水泥混凝土中，水泥浆的收缩率被限制了90，所以，混凝土内部经常存在着引起干缩裂缝的应力状态。 水泥混凝土干缩的外部限制主要是路面板块间或路面整体的限制，处于限制状态下的混凝土结构，只有当混凝土本身的抗拉弹性应变e以及徐变应变c两者与混凝土硬化干燥过程中的自由收缩被f不相适应时，即Kf >e + c 时，混凝土才会发生裂缝。 一般情况下，e =1*10-4 , c =2*10-4 3* 10-4 ，侧限系数 K=0.75，因而可以得出防止裂缝出现的自由收缩应变值f =4*10-4 5*10-4。而路面用混凝土的实测自由收缩值大多为f =6*10-48*10-4，因而，混凝土路面常易产生干缩裂缝。 从配合比来看，虽然混凝土的坍落度、水泥用量、集料粒径、细集料含量等对混凝土的干缩有影响，但最重要的影响因素还是混凝土的单位用水量。混疑土的单位用水量愈小，f愈小，但在实际施工中，过小的单位用水量，往往满足不了混凝土路面施工要求，因而在实际施工中，通常以缩小侧限系数K为目的。对于路面长度，则借助于设置接缝的方法来缓和约束；对于基层与侧边，则借助于隔离层和平整度来缓和约束。 干缩裂缝引发的路面横向裂缝，往往是在混凝土水化硬化的早期。有资料表明，水泥混凝土20年收缩量的1434发生在水泥混凝土的14d龄期内，4080发生在3个月龄期内。 2冷缩裂缝。 和一般材料一样，水泥混凝土具有热胀冷缩性能。混凝土板块的热胀冷缩都是在相邻部分或整体性限制条件下发生的，故热胀属于变形压缩，而冷缩则属于拉伸变形，很容易引起开裂。 水泥的水化过程是一个放热过程。在混凝土硬化过程中，释放大量热能，致使温度上升。在通常温度范围内，混凝土温度上升 l，每米膨胀0.01mm，这种温度变形，对大面积板块极为不利。 水泥水化过程中的放热速度是变化的，初始较缓慢，25min后增温，大约在水泥终凝后12h的水化热温度可达 80 一90 ，使内部混凝土产生显著的体积膨胀，而板面温度随着晚上气温降低，湿水养护而冷却收缩，致使混凝土路面内部膨胀，外部收缩，产生很大的拉应力。当外部混凝土所受拉应力一旦超过混凝土当时的极限抗拉强度时，板块就会产生裂缝或横向断裂。此外，从最高温度降温，由于受到已有基层或已有硬化混凝土的约束力，在温度下降时，就不能自由收缩，就要产生裂缝，这种裂缝大多是贯通路面的。 3切缝不及时 为防止混凝土路面的干缩裂缝和冷缩裂缝，人们采用切缝将路面分块。我国现行水泥混凝土路面设计规范规定，路面板长不大于6m，板宽不大于5m。但由于施工中切缝的时间难以控制得当，造成混凝土路面出现横向裂缝。从混凝土收缩因素考虑，最好是混凝土中水泥水化初始阶段就切缝，但事实上很难做到，因抗压强度过低，根本无法切缝。 一般混凝土抗拉强度仅为抗压强度的l817，即约为4.3MPa5.0MPa。可见，气温下降30 的温度应力将超过混凝土的抗拉强度，板块的横向断裂就难以避免。 但对于已切缝的混凝土板，除第一天的应力有可能大于该龄期的抗折强度外，其余温度应力均小于相应龄期的强度。所以切缝不及时，就会导致水泥混凝土路面横向裂缝产生。 (二)纵向裂缝 顺路方向出现的裂缝称为纵向裂缝。水泥混凝土路面的传荷顺序为面层、基层、垫层、路基。尽管面层板传到路基顶面的荷载应力值很小，往往不会超过0.05MPa，但路基的支承条件却是很重要的。 由于填料土质不均匀、湿度不均匀、膨胀性土、冻胀、压实不足等多种原因，很可能导致路基支承不均匀，在混凝土浇筑之前未严格检查基底弹性模量Et是否符合规范要求，而盲目施工，在路基稍有沉陷的情况下，在板块自重和行车压力作用下面产生纵向断裂。开始缝很细，一般小于0.05mm，但随着雨水浸入和浸泡基层，使其表层软化、液化而产生唧泥、淘空，使裂缝加大。 拓宽路基时，由于路基处理不当，新路基出现沉降，混凝土板下沿纵向出现脱空。在车轮荷载作用下，使混凝土板发生纵向断裂。 (三)交叉裂缝两条或两条以上相互交错的裂缝称为交叉裂缝。产生交叉裂缝的主要原因：一是水泥混凝土强度不足，在轮藕和温度作用下会出现交叉裂缝；其二，路基和基层的强度与水稳性差，一但受到水的侵入，将会发生不均匀沉陷，在车轮荷蓑作用下，混凝土板块出现交叉裂缝；其三，水泥的水化反应和碱骨料反应。水泥混凝土在拌和、运输、振捣、凝结、硬化的过程中，始终存在着水泥的水化反应。水化反映可分初始期、休止期、凝结期及硬化期四个阶段。水泥水化反应在混凝土发生升温和降温过程中产生体积的胀缩变形。在内部骨料及外部边界约束下使混凝土的自由胀缩变形受阻，而产生拉压应力，长期以来，人们对水泥的安定性重视不够。殊不知，水泥的安定性对混凝土的质量影响很大。在水泥的生产过程中，有时会出现一些过烧的CaO和MgO，它们的水化速度较慢，往往是在水泥硬化后再水化，引起水泥浆体积膨胀、开裂甚至溃散。我国立窑水泥较多，水泥生产过程中的烧成温度很难控制好，所以容易出现安定性不良的状况。如果使用了安定性不良的水泥，浇筑的混凝土路面就会产生大面积龟裂。三、板角断裂与混凝土板角两边接缝相接的贯穿板厚的裂缝称为板角断裂。板角是混凝土路面板的薄弱部位，由于侧模的模壁效应，施工时插入式振捣器很难保证混凝土完全密实，板角密实度不够强度相对较小，而在受力上板角却较为不利。相邻板角之间无传力杆，传荷能力较差，在车轮荷载的作用下荷载应力较集中，除在混凝土路面的起始点设有角隅及边缘钢筋外，其它部位均未设加强筋，而且一旦混凝土路面板接缝进水，板下就会出现唧泥、脱空现象。板角更是处于不利状况，车轮荷载作用在板角时，很容易出现板角断裂。§2-3 水泥混凝土路面表面损坏 1接缝碎裂 水泥混凝土路面板接缝两侧倾斜的剪切挤碎现象称为接缝碎裂。混凝土路面常见的接缝分纵缝和横缝。横缝又分为胀缝(真缝)和缩缝(假缝)两种。胀缝的宽度随气温而变化，当气温上升时缝中的填缝料被挤出，当气温下降时性能较差的填缝料不能恢复，使缝中形成空隙，因而泥沙、石屑等杂物侵入，成为板块伸胀时的障碍。挤入的硬物将引起板边胀裂，雨雪水便能沿此空隙渗入，损坏基层和垫层，造成路面接缝处的变形和破损。缩缝的变化较小，但经过若干次冻缩，能把假缝折断成真缝。加之填缝料的老化，也会造成像胀缝一样的后患。 2板面起皮、剥落 水泥混凝土路面表层上下脱开，这种板面浅层内所发生的病害称为起皮。距接缝40cm宽度内的板边，板角40cm半径内不垂直贯通板的破碎(裂)现象称为剥落。起皮主要是施工中水灰比过大或因混凝土施工时表面砂浆有泌水提浆现象所致。剥落主要是由混凝土强度不足，缝内进入杂物所引起。 3坑槽、孔洞 水泥混凝土路面板表面有局部破损，形成有一定深度的洞穴称为孔洞。面层骨料局部脱落而产生的长槽称为坑槽。孔洞、坑槽主要是由于砂石材料含泥量过大，混凝土内有泥土或杂物所致。 4麻面、露骨 水泥混凝土表面结合料磨失，成片或成段地呈现过度的粗糙称为麻面。路面混凝土保护层脱落形成骨料裸露称为露骨。麻面主要是由于混凝土施工时遇雨所致。露骨主要是混凝土表面灰浆不足，泌水提浆造成混凝土路面表层强度不足。 5松散 水泥混凝土路面由于结合料不足或失效，成片或成段地呈现过度地粗糙和砂石材料分离称为松散。松散主要是由于砂石含泥量较大，水泥质量较差或用量较少，混凝土强度不足引起。 6磨光 水泥混凝土路面磨成光面，其摩擦系数已下降到极限值以下。磨光的主要原因是由于水泥路面水泥砂浆层强度低，水泥等原材料耐磨性差。路面使用时间较长也会发生磨光现象。 7填缝料损坏 接缝内无填料，填料破损，缝内混杂砂石称为填缝料损坏。填缝料损坏主要是由于填料脆裂、老化、挤出与板边脱离造成。质量较差的填缝料，短时间内就会发生填缝料损坏现象。第三章 水泥混凝土路面的评价与维修路面的使用性能随使用年限的增长而逐渐衰退。养护部门应定期进行使用状况的评定，以判断路面的现时服务能力。在此基础上，提出各路段相应的日常养护、修补、加铺和改建的措施。§3-1 路况的监测与评定 一、数据采集数据可分为历史数据和监测数据两大类。历史数据包括路段编号和位置、路面结构与各层的材料组成与性质，环境、养护和改建活动记录等，可通过查阅档案或调查得到。监测数据包括路面状况、结构承载力等使用性能参数，通过现场调查和测试得到。 1路段和子路段的划分 路段长度可从一公里到十几公里，子路段长度为100m左右，作为调查和分析的基本单元。 2路面设计数据采集 包括混凝土面层、接缝、基层、路基、路肩、排水和混凝土混合料等方面的数据。 3交通和环境数据采集包括交通量及其组成，气温、降水量等资料。二、养护和修复情况路面通车后采用过的养护和修复措施等。 三、路面损坏状况调查1对选定的于路段所出现的损坏类型、严重程度及其范围进行量测或鉴别。2平整度测定 采用平整度仪进行。为克服平整度仪的时间稳定性和转换性差的缺点，把测定结果转换成国际平整度指数。3旧混凝土弯拉强度与弯拉弹性模量、旧混凝土板的厚度、基层顶面的当量回弹模量与计算回弹模量的测试和调查。§32 路面损坏状况评定 旧混凝土路面状况是反映旧路面使用现状的基本资料旧混凝土路面进行加铺层设计的依据之一。旧混凝土路面状况的评定，主要是通过对路面结构的完整性和表面功能的调查研究，取得各种损坏类型、损坏程度和损坏密度的数据，并综合分析其对路面使用性能的影响，以此作为旧混凝土路面状况评定的依据。根据旧混凝土路面实际存在的结构性和非结构性掴坏，归纳为16种损坏类型。除少数几种外，每一种损坏类型按损坏程度的轻重划分为轻、中等和严重三种。一、路面状况评定的分组标准 (一)裂缝类 贯穿水泥混凝土面层的断裂裂缝，按裂缝出现的方位和板断裂的块数，分为横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝、板角断裂、交叉裂缝和断裂板六种病害。 1横向、纵向、斜向裂缝和板角断裂病害，按裂缝缝隙宽度和缝隙边缘碎裂程度，分为三个轻重程度： (1)轻微边缘无破裂或错台的细裂缝，缝隙宽度小于 3mm；或者，填封良好、边缘无碎裂或错台的裂缝。 (2)中等边缘有中等碎裂和(或)错台小于12mm的裂缝，缝隙宽度大于25mm。 (3)严重边缘严重碎裂或错台大于12mm，缝隙宽度大于 25mm。 2交叉裂缝和断裂板病害，按裂缝等级和板断裂的块数分为三个轻重程度等 (1)轻微-板被轻微裂缝分割成45块。 (2)中等-板被中等裂缝分割成45块，或被轻微裂缝分割成6块以上。 (3)严重-板被严重裂缝分割成45块，或被中等裂缝分割成6块以上。(二)变形类 水泥混凝土路面层的竖向位移，按产生原因的不同分为沉陷、胀起两种病害。 沉陷和胀起病害，按其对行车的影响分为三个轻重程度等级。 1轻微车辆驶过时仅引起无不舒适感的跳动，3m直尺的最大下沉深度小于12mm。 2中等车辆驶过时有产生不舒适感的较大跳动，3m直尺的最大下沉深度为12mm30mm。 3严重车辆驶过时产生过大的跳动不安全，3m直尺的最大下沉深度大于30mm。 (三)接缝损坏类 水泥混凝土路面板接缝处的损坏，按损坏的形态和影响范围，分为接缝碎裂、填缝料损坏、接缝张开、错台、唧泥、拱起六种病害。 1.接缝填缝料病害，按填缝料出现老化、挤出、缺损的情况，分为三个轻重程度等级。 (1)轻微整个路段接缝填缝料情况良好，仅有少量接缝出现上述损坏。 (2)中等整个路段接缝填缝料情况尚可，13以下的接缝长度出现上述损坏，水和硬质材料易渗入或挤入。 (3)严重接缝填缝料情况很差，l3以上的接缝长度出现上述损坏，水和硬质材料能自由渗入或挤入，填缝料需立即更换。 2接缝张开病害，按接缝的张开量分为两个轻重程度等级。 (1)轻微接缝张开10mm以下。 (2)严重接缝张开lOmm以上。 3唧泥和板底脱空病害，分为两个轻重等级。 (1)轻微车辆驶过时，有水从板缝或边缘处唧出，或者在板缝或边缘的表面有少量唧出材料的沉淀物。 (2)严重在板缝或边缘的表面有大量唧出材料的沉淀物车辆驶近时，板有明显的颤动和脱空感。 4错台病害，按相邻板边缘的高差大小分为三个轻重等级。 (1)轻微错台量少于6mm。 (2)中等错台量为6mm12mm。 (3)严重错台量大于12mm。 5接缝碎裂病害，按碎裂范围和程度分为三个轻重程度等级。 (1)轻微一碎裂仅出现在接缝或裂缝两侧8cm范围内，尚未采取临时修补措施。 (2)中等碎裂范围大于8cm，部分碎块松动或散失，但不影响安全或危害轮胎。 6拱起病害的轻重程度分级与胀起相同。 (四)表面类 水泥混凝土路面的表层损坏分为纹裂、网裂、起皮骨、坑槽、坑洞等病害。 1.磨损和露骨病害，分为两个轻重等级。 (1)轻微磨损、露骨深度小于3mm。(2)严重磨损、露骨深度大于3mm。2纹裂、网裂和起皮病害，按是否起皮和起皮病害的面积为三个轻重程度等级。(1)轻微-板的大部分面积出现纹裂或网裂，但表面状况良好，无起皮。(2)中等板出现起皮，面积小于混凝土板面积的l0。(3)严重板出现起皮，面积大于混凝土板面积的10。 3活性集料反应病害分为三个轻重程度等级。(1)轻微板出现网裂，面层可能变色，但未出现起皮和接缝碎裂。 (2)中等出现起皮和(或)接缝碎裂，沿裂缝和接缝有白色细屑。 (3)严重出现起皮和(或)接缝碎裂的范围发展到影响行车安全或危害轮胎，路表面有大量白色细屑。 4集料冻融裂纹病害分为三个轻重程度等级。 (1)轻微裂纹出现在缝或自由边附近0.3m范围内发生碎裂。 (2)中等裂纹出现在缝或自由边附近，宽度大于0.3m，受影响区内缝出现轻微或中等碎裂。 (3)严重裂纹影响区内缝出现严重碎裂，不少材料散失。 5坑洞病害不分轻重程度等级。 6水泥混凝土路面板部分或全部修补或置换后，按再次出现的损坏情况，分为三个轻重程度等级。 (1)轻微无或轻微损坏，边缘处有轻微碎裂。 (2)中等轻微裂缝或有中等碎裂和12mm以下错台。 (3)严重出现严重裂缝或错台，需重新进行修补。 二、路面状况调查 路面状况调查包括四个方面： 路面破损状况；结构承载能力能力。行驶质量；抗滑能力。1.路面破损状况路面破损状况应以病害类型、轻重程度和出现的范围或密度三项属性表征。各种病害和轻重程度出现的范围或密度，以调查路段(或子路段)内出现该种病害和轻重程度等级的混凝土板块数占该段(或子路段)板块总数的百分率计。同一块板内存在多种病害或轻重程度等级时，以最显著的种类或最严重的程度计入。 调查工作采用目测和仪具量测方法，沿整个调查路段逐块板进行。 2结构承载力 路面破损严重或者路面需承受比原设计标准轴载数大得多的车辆荷载而考虑进行改建设计时，应进行现有路面的结构承载能力调查和测定。 调查测定采用无破损试验和破损试验二者结合的方式进行。无破损试验主要采用承载板或落锤弯沉仪等仪器，测定试验荷载作用下的路表挠度曲线。破损试验为钻取各结构层的试样，量取其厚度，并在室内进行强度或模量的测定。 3行驶质量 行驶质量调查可采用反应类仪器或断面类仪器进行路面平整度测定，不同类型仪器的测定结果，应按预先经过试验建立的关系曲线，统一换算成国际平整度指数(IRI)。 平整度测定沿调查路段的各个车道逐公里进行。在路面使用初期，进行一次全线平整度测定，尔后视交通量大小每隔24年进行一次测定，或者按情况需要对平整度差的路段进行测定。 4抗滑能力 抗滑能力调查包括路面表面摩阻系数和构造深度测定两项。摩阻系数可采用摆式仪测定路表面抗滑值(SRV)，或者采用偏转轮拖车测定侧向力系数(SF)，或者采用锁轮拖车测定滑移指数 (SW)得到。路表面构造深度采用砂容量法测定。在路面使用初期，对各路段进行一次全面测定。按路段内各个车道路表面的构造情况，分为若干个均匀段落，分别选择代表性测定地点。尔后每隔24年进行一次测定，或者按情况需要对抗滑性能差或行车安全有疑问的路段进行测定。三、路面状况评定采用路面状况指数(PCI)和断板率两项指标评定路面破损状况。依据路段破损状况调查得到的病害类型、轻重程度和密度数据，按下列公式确定该路段的路面状况指数(PCI)：(3-1)(3-2)(3-3)(3-4)式中：ij-病害类型、轻重程度；n-病害种类总数；mi-i种病害的轻重程度等级数；Dpij-i种病害和j种轻重程度的扣分值，它是破损密度Dij 的函数； Dij-i种病害和j种轻重程度的板块数占调查路段板块总数的比值；Aij,Bij-系数，可参考表3-1确定；Wij-多种破损时，i种轻重病害j种严重程度的修正系数；Rij-各单位扣分值占总扣分值的比值。依据路段破损状况调查得到的断裂类病害的板块数，按断裂缝种类和严重程度的不同，采用不同的权系数进行修正后，由下式确定该路段的断板率(DBL)。(3-5)式中：DBij-I种裂缝病害j种轻重程度的板块数； Wij-I种裂缝病害j种轻重程度的修正系数，按表3-2确定；BS-评定路段内的板块总数。路面破损状况分为五个等级，各个等级的路面状况指数和断板率的评定标准如表3-3所示。路面结构承载能力的评定，按公路水泥混凝土路面设计规范(JTJ012)中规定的方法进行。路面行驶质量采用行驶质量指数PQI进行评定。行驶质量指数同路面平整度指数IRI之间的关系，应由代表性的成员组成的评定小组通过实地评定试验建立；也可参照下列关系确定行驶质量指数。PQI=10.5-0.75IRI(3-6)行驶质量分为五个等级，各个等级的行驶质量标准见表3-4路面表面抗滑能力采用侧向力系数SFC或抗滑值SRV以及构造深度两项指标评定。路面表面抗滑能力为五个等级，各个等级的评定标准见表3-5§33养护和修复对策一、 养护对策1.高速公路及一级公路的路面破损状况等级为优和良，或者二级及二级以下公路的路面破损状况等级为中及中以上时，可采用日常养护和局部或个别板块修补措拖。 2高速公路及一级公路的路面破损状况等级为中及中以下，或者二级及二级以下公路的路面破损状况等级为次及次以下等级时，需采取全路段修复或改善措施，包括沥青混合料修补、板块破碎和坐实、铺筑沥青混凝土或水泥混凝土加铺层以及修建纵向边缘排水设施等。 3高速公路及一级公路的路面行驶质量等级为中及中以下，或者二级及二级以下公路的行驶质量等级为次及次以下时，应采取铺筑罩面或加铺层等措施改善路面的平整度。 4高速公路及一级公路的路面抗滑能力等级为中及中以下，或者二级及二级以下公路的抗滑能力等级为次及次以下时，应采取罩面等措施提高路表面的抗滑能力。 5路面结构承载能力不满足现有交通的要求时，应采取铺筑沥青混凝土或水泥混凝土加铺层措施提高其承载能力。二、加铺层结构形式的选择 加铺层的结构形式应根据旧混凝土路面状况的分级情况、接缝布置及路面损坏状况等条件选择。 1结合式 当旧路面的状况分级为“优”，且路面的结构性损坏已经修复、路拱坡度基本符合要求、板的平面尺寸与接缝布置合理时，可采用结合式加铺层。加铺层铺筑前应对旧混凝土表面凿毛井仔细清洗，清除旧混凝土表面的油污、剥落碎块及接缝中的杂物，重新封缝，并在洁净的旧混凝土路面上涂以环氧树脂等。 2直接式 当旧路面的状况分级为“良”、“中”，且路面的结构性损坏已经修复、路拱坡度基本符合要求、板的平面尺寸和接缝布置合理时，宜采用直接式加铺层。加铺层铺筑前应对旧混凝土表面仔细清洗，清除旧混凝土表面的油污、剥落碎块及接缝中的杂物，并重新封缝。 3分离式 当旧路面的状况分级为“次”、“差”，或新旧混凝土板的平面尺寸不同、接缝位置不完全一致，或新、旧路面的路拱坡度不一致时，均应采用分离式加铺层。加铺层铺筑前应对旧路面中严重破碎、裂缝继续发展的板，击碎清除，重新浇筑混凝土。隔离层材料宜采用油毡、沥青砂、细粒式沥青混凝土等稳定性较好的材料，不应采用砂等松散粒状材料。 第四章 水泥混凝土路面修补材料§41路面修补材料的分类 在进行水泥混凝土路面修补时，如何选择好的修补材料，是保证水泥混凝土路面修补质量的关键之一。好的修补材料不仅可以使修补后的水泥混凝土路面很快恢复其使用性能，而且几乎看不到明显的修补痕迹。如何选择修补材料，则要根据水泥混凝土路面的破坏形式而定。路面修补材料的分类 可以用于水泥混凝土路面修补的材料很多，按材料性能可分为有机类修补材料、无机类修补材料及有机材料和无机材料的复合物。 。 1有机类修补材料 有机类修补材料是以含碳有机化合物为基体通过有机合成或聚合反应加工成的链状或网状有机材料。它们的特点是在常温或高温下具有一定的塑性、弹性和机械强度，在热、光、化学添加剂等影响下能起分解、交联和老化等变化，其物理性质和机械性能随分子结构的不同而异。用于水泥混凝土路面修补的有机材料大多为合成胶粘剂。如用于裂缝灌浆修补的环氧树脂类胶粘剂，酚醛树脂类胶粘剂、聚氨酯类胶粘剂、烯类高分子胶粘剂、有机硅胶粘剂、硅烷偶联剂、橡胶类胶粘剂和沥青类胶粘剂等。 2无机类修补材料 无机类修补材料不含有机化合物。这类修补材料主要是在物理、化学作用下，从浆体变成坚固的石状体，并胶结其它物料，产生一定的机械强度。如各种水泥，快硬早强修补剂等。 3有机无机复合物 有机无机复合物采用有机材料和无机材料进行复合而成。根据不同用途，这类材料有以有机材料为主、无机材料为辅的；也有以无机材料为主、有机材料为辅的。前者多用于水泥混凝土路面裂缝修补和边角修补；后者则多用于水泥混凝土路面整板或局部修补。从实际使用中发现，采用有机无机复合物进行水泥混凝土路面修补常能获得比单用一种无机材料或有机材料修补更好的效果。修补材料按用途可分为裂缝修补材料、板块修补材料和罩面材料。§42 裂缝修补材料 裂缝修补材料根据其功能可分为高模量补强材料和低模量密封材料。前者固化后具有较高的强度和刚度，后者则具有较大的柔性。当水泥混凝土路面由于裂缝造成强度不足时，宜选用高模量补强材料。因为修补材料模量太低，将降低应力传递的效果，起不到补强作用。当水泥混凝土路面仅出现贯穿裂缝，而板面强度仍能满足通车要求时，为防止雨水和空气的侵蚀、裂缝扩大而削弱路基，可选用低模量密封修补材料，将裂缝封闭。典型的高模量补强材料有环氧树脂类、酚醛和改性酚醛树脂类胶粘剂，低模量封闭材料有聚氨脂类、烯类、橡胶类、沥青类胶粘剂。本文主要介绍目前国内外常用的环氧树脂及改性环氧树脂类裂缝修补材料、聚氨脂及改性聚氨脂类裂缝修补材料，烯类裂缝修补材料及沥青橡胶类裂缝修补材料。一、环氧