水泥混凝土路面结构及其影响因素分析

　　当前交通公路工程施工技术条件下，采用水泥混凝土材料作为公路路面面板的铺筑工艺，以其刚度大、稳定性强、承载扩散能力好的技术特征被广泛应用于城镇道路的建设开发中。相对于交通设施的自身特点来说，公路以其狭长蔓延的存在形式长期处于自然气候环境变化影响之中，加强公路路面结构的优化设计及施工质量控制，是保障公路交通服务性能的重要措施。随着当前经济发展的多元化，交通运输车辆荷载趋向重型化发展，加大了水泥混凝土路面的交通流量及行车密度，往往会造成路面结构性能的破坏。针对影响水泥混凝土路面结构性能的因素进行分析，有利于今后的公路建设施工中提高路面施工性能。

　　1.水泥混凝土路面结构组成

　　1.1 面层：面层是位于整个公路路面最上层的构筑层，它直接承受路面行车荷载的垂直性压力，水平作用力，同时也不同程度的受到自然雨雪和气候变化条件影响，是最能直接有效反应路面性能的公路结构层。水泥混凝土路面的面层通常由普通水泥混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土等混凝土板体构成。应该具有较高的结构强度、刚度、平整度、稳定性、耐磨抗渗性以及良好的抗滑性和抗冻性。

　　1.2 基层：基层是位于路面面层与垫层或路基之间的承重构筑层，根据施工需要，公路基层有时可分为上基层与底基层两部分。路面基层设计应具有足够均匀的承载力、抗冲刷、抗变形能力和较大刚度，要具有良好的整体性及水稳性。水泥混凝土路面基层通常采用各种混合型稳定土来夯筑压实，防止或减轻板底脱空和错台等病害，与垫层共同作用控制路基不均匀冻胀或体积变形对混凝土面层产生的不利影响，承受并向土基和垫层扩散来自于面层传递的车辆荷载应力。

　　1.3 垫层：垫层作为路面结构的组成部分，是利用隔水隔温原理来排除路面路基中滞留的自由水，确保路面处于干燥或中湿状态的结构层，通常用于地基土质软塑性高、潮湿或冻涨等不良环境的地基设计。通常就地取材选用粗质沙砾碎石、煤渣矿渣等松散颗粒状材料或者水泥石灰煤渣拌制的稳定土来充垫。水泥混凝土路面结构中垫层的宽度设计应与路基宽度相同，厚度不低于15公分。

　　1.4 路基 ：路基属于公路路面结构的支撑构筑形体，它对路面的使用性能有重要影响。水泥混凝土路面施工中，其路基应具备稳定、密实、均质效能，性能设计指标应体现良好的整体稳定性与形变量控制，以发挥路基结构的强力承载作用，在环境和荷载作用下不产生不均匀变形。不同的地质环境应选用不同的稳定土进行路基填方夯实施工。

　　2.影响水泥混凝土路面结构性能的因素及对策

　　2.1 路面整体结构设计科学性不足的影响

　　水泥混凝土路面施工，需要针对工程现场进行科学勘测分析后进行合理的施工方案设计，设计时施工参数不准确，施工技术材料选择不合理，都会影响混凝土路面的结构性能。因此，在水凝混凝土路面施工前应结合工程施工要求及现场地质水文环境工况进行严格分析和选择路面结构的组合形式，综合考虑路面交通轴载量与行车密度条件，根据工程规划合理的优化和确定水泥混凝土路面结构厚度、强度、刚度等相关施工技术参数变化值，保障路面结构性能。

　　2.2 路面施工材料质量性能控制不足的影响

　　水泥混凝土路面结构施工需要针对面层、基层、垫层和路基等不同结构选用合适的施工材料，如果在施工过程中对于各种原材料的物化性能、杂质含量等质量控制不严，将会严重影响路面结构的承载强度及弯拉性能。水泥是路面混凝土中最重要的胶凝材料，施工时应选择水化效应及胶凝性能以及质量标号适宜的水泥，对于基层施工的相关集料应选择粒径与耐压性一致的级配，严格控制集料的矿物质成分及杂质含量，对于路基与垫层的施工材料应根据地质环境条件选择粘聚性、匀质性适宜的混合型稳定土进行填方夯实，科学处理软塑性、高湿性、冻涨性等不良土质环境，保障水泥混凝土路面各结构层的强度质量。

　　2.3 路面结构层施工技术工艺落差性的影响

　　水泥混凝土路面结构施工需要针对基层、面层、垫层和路基等不同的结构需要采取不同的施工技术工艺进行落实。如果施工技术程序、时间、速度等把握不到位则会对于水泥混凝土路面结构形成一定程度的影响。特别是路面基层施工质量对水泥混凝土路面结构性能影响重大。对其路面基层和面层在水泥混凝土材料的拌和、摊铺等施工过程中，要合理控制混凝土的水灰比，均匀度、塌落度，防止离析现象发生，特别注意路面面层振捣的密实度与平整度控制;对于路基和垫层结构要根据地质环境选用适宜混合型稳定土进行施工，要合理优化路基、基层等结构内部的防渗排水性能措施。

　　2.4 路面周边自然气候地质环境变化的影响

　　从一定角度上分析，水泥混凝土路面结构也会不同程度的受自然雨水以及地质水文环境的变化而影响，特别是当水泥混凝土路面面板出现缝隙开裂病害后，自然雨雪等积水会沿着水泥面层的纵横向裂隙下渗侵入到基层或路基结构，受气候变化影响，地基土在冻涨循环作用下也会降低其强度承载能力，特别是长期积滞在基层顶面的自由水，在行车荷载作用下形成高压水流，冲刷基层石灰土、水泥土等顶面材料，侵润软化路基或基层，甚至造成路基的不均匀性沉降或塌方，引起水泥路面面板断裂， 因此加强水泥路面结构的养护和管理尤为重要。

　　结束语：

　　总之，当前技术环境条件下，对于水泥混凝土路面结构来说，施工材料质量、施工技术工艺、自然环境变化等都是影响或导致其路面结构性能被降低或破坏的重要因素，科学的分析和探究其应对措施，有利于提高水泥混凝土路面使用性能及使用期限。

　　参考文献：

　　[1] 付智《公路工程混凝土耐久性新规定》 公路 2002

　　[2] 姚祖康 《水泥混凝土路面设计》 安徽科学出版社 1999

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文章名称： 水泥混凝土路面结构及其影响因素分析

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