公路路面目前主要有柔性路面（沥青混凝土路面）和刚性路面（水泥混凝土路面）两种类型。水泥混凝土路面具有刚度大、强度高、稳定性好、耐久性好、造价适中、抗滑性好、有利行车、日常养护量小、水泥资源相对丰富和经济上的优势，但是，由于受季节、气候、原材料供应、施工条件、管理水平、施工经验等诸多因素的影响，在综合耐久性和接缝等问题方面存在着较突出的问题。笔者根据多年的观察，将对水泥混凝土公路路面出现破损的问题进行初步探讨。
一、路面破坏的形式
根据破坏严重程度可以分为3 种形式：一是断裂型。通常指交叉裂缝将路面分割成两块以上，情况严重时即属破碎板。若块角到裂缝两端的距离小于边长的一半，全部断块或裂缝发生在一个角隅内，裂缝面竖直并贯穿整个板厚应属角隅断裂。二是裂缝型。根据裂缝处剥落程度、未封缝的裂缝宽度、板被分割成的块数，以及裂缝的走向、间距等，将裂缝分为纵向、横向和斜向裂缝、胀裂、缩缝和持久性裂缝。由于裂缝的存在，使面板发生脱空、板块活动和唧泥，将造成混凝土面板出现错台、剥落、起皮和龟裂以及传力杆失效等问题。三是坑洞、露石和填缝料损坏。由于受到施工、材料供应以及设计等诸多的因素的影响，造成了面板处出现了如坑洞、露石等质量缺陷。填缝料损坏是指因填缝料的剥落、挤出、老化碎裂等原因，接缝内逐渐被砂石、土等堵塞，阻碍了板的膨胀，引起板的压轴、破碎和接缝剥落等损坏，表面水流入基础，可导致基础软化或冻胀。
二、道路面板破坏原因分析
影响道路面板结构质量的因素较多，耐久性和强度是最重要的决定因素。道路面板既是功能层也是结构层，其强度是决定道面结构承载能力、耐久性和层面所需厚度的关键因素，面层板承受行车荷载和温度应力的弯曲作用，面层底面所产生的弯拉应力和混凝土弯拉强度控制了面板厚度，而面板的做面工艺也应满足道面功能使用性要求，即必须有一定厚度的质量均匀水泥砂浆，确保道面板能有效抵抗表面磨粒磨损和疲劳磨损。疲劳破坏是路面混凝土主要破坏形式，提高抗疲劳性能，延缓使用性能退化，其疲劳特性取决于内部结构的均匀性和完整性，与选择的混凝土和施工有关，保证减少混凝土的原生缺陷至关重要。另外，由于水泥混凝土的脆性和体积敏感性，降低弹性模量、减少温度和湿度变形，对道面混凝土意义重大。具体而言，要控制好道面的温度应力、温度翘曲变形、干缩应力和荷载应力，使其综合应力小于混凝土抗弯拉强度；要降低混凝土弹性模量、提高韧性，以减少脆性和体积敏感性；降低路面与基层接触面的摩阻力，减少约束，降低应力，以及提高基层的支承和传荷能力。
1. 断板
在荷载应力作用下，道面板产生的抗疲劳应力与变形产生的应力总和超过了混凝土极限强度而产生的横向或纵向以及板角的拉断和折断裂缝，纵缝、横缝、斜向裂缝发展而折断成两块以上的水泥混凝土路面板称为断板，基本特征是裂缝贯通面板全厚，严重的产生碎裂。
年温差引起的胀缩应力和日温差引起的翘曲应力，地基过大塑性变形，混凝土早期收缩变形，材料或施工引起的质量（或强度）未达到要求，等等都有可能导致道面板出现断裂。具体原因有以下几点。
（1）路面板的厚度不足。在进行公路工程结构设计时，对交通量预测不准，或者路基、基层、底基层的模量和材料参数选用不当，或者由于投资等方面的原因而使路面厚度偏薄，当荷载应力与温度应力叠加超过混凝土的抗弯拉强度时．混凝土路面板就会产生裂缝并发展为断板。
（2）混凝土配合比不当。如果混凝土配合比不当，或选用的原材料不符合要求，混凝土则会产生碱染料反应或抗冻融性差。
（3）路基基层排水不良。如果路基及基层排水不良，使其长期浸泡于水中，会引起路基失稳或强度不足。在自重和上部荷载的作用下，使路面产生不规则断裂。如果裂隙水或边沟水等渗入路基、基层和底基层，冬季冻胀时会使路面产生纵向开裂。
（4）行车超载不良影响。由于交通运输事业的不断发展，大吨位车辆逐年递增，单轴轴载比原设计计算的轴载增加几倍，由于超重轴载与标准轴载的等级换算成16次方的关系，因此，超重超载车的增加是水泥混凝土路面使用期产生开列断板的重要原因。
（5）路基的不均匀沉降。填挖相交结合处、土基密度不均匀部位、特殊地基路段、桥涵、构造物附近、路基的边缘等压实机械难以施工的边角部位，均可能发生不均匀沉降，由于路基产生不均匀沉降产生错台，水泥混凝土路面必然会被架空，在行车荷载的作用下很容易出现断板。
（6）基层水稳定性不良。如果基层施工质量不符合规范要求，强度不均匀或达不到设计指标，在使用中基层松散或在渗透水作用下材料发生移动，混凝土面板下脱空，当受到的弯拉应力大于混凝土板强度时，面板即发生断裂。
（7）初期微裂缝的扩展。在混凝土凝结硬化期间将发生收缩变形，在收缩中形成而未反映到表面的微小裂缝，经过一段时间的使用后，由于受到行车荷载及温度应力的双重作用，原来微小裂缝逐渐发展、增长、变深，以致造成面板断裂。
（8）由于胀缝板老化，破损，水泥混凝土面板的胀缝被泥沙、碎石等杂物填塞，或传力杆失效等，阻碍了板块的膨胀，过大的温度应力使面板边缘胀裂破碎。
2. 唧泥、脱空、错台
雨后基层中的细料从面板接缝和裂缝处与水一同喷出，并在接缝或裂缝附近有污迹存在，这种现象就是唧泥问题，由于唧泥造成沉陷、变形，使面板下产生脱空和错台，在行车荷载作用下，产生断板和角隅断裂。其产生的原因主要是：
（1）路表排水不畅。
路表水沿着接缝或裂缝渗人基层或土基，使基层冲刷形成很多细粉料，在行车荷载的反复作用下，即发生唧泥问题。特别对于砂砾基层，其细料含量和塑性指数太高，则更会产生唧泥现象
（2）填缝料受到各种破坏。
如出现剥落、撤出、老化、碎裂，造成地表水从接缝处渗入基层，产生唧泥、沉陷、脱空和错台。
（3）新加宽路面的沉缩。
旧路基因多年受到行车的碾压，已处于变形稳定状态，而新加宽的路基在通车后有一个长时间的沉缩过程，因而在新旧路基交界处形成错台。
（4）水泥混凝土路面防冻厚度不足。
当冬季温度下降到一定程度时，使路基产生冰冻，而在春季时路基中的冰冻开始融化，此时的水分不易向下或两边排出，路基便形成过湿状态，此时路基的承载力降低，在受到行车荷载时，稀软的泥浆便会从路面的裂缝中挤出。
（5）路基水土流失。
南方常年降雨量大，大量的地表水冲刷路基，造成路基水土流失，产生沉降、错台。
（6）接合部路面错台。
混凝土路面与桥头接合部，由于桥头路堤、引道及锥坡在施工时处理不当、压实度不够等原因，桥头路堤、引道锥坡产生沉陷，造成接合部路面错台。
3. 路面板拱起
（1）由于胀缝板老化，破损，水泥混凝土面板的胀缝被泥沙、碎石等杂物填塞，或传力杆失效、基层与面板之间的摩阻过大等，使板面的伸胀受阻，因而产生过大翘曲应力而拱起。
（2）在凹形竖曲线的纵坡变换处没设置胀缝，当混凝土板发生膨胀时，在竖曲线两端变形的板内产生较大的压应力，从而造成路面拱起。
（3）水泥混凝土路面防冻厚度不足，当冬季温度下降到一定程度时，使路基产生不均匀冻胀，而使路面板拱起。
（4）因地表水浸泡、冲刷，路基沉陷、膨胀变形，从而造成路面板拱起。
4. 表面磨损
表面磨损的原因是行驶的车轮不断与道面板产生剪切与犁削作用和周期性扰动，最终引起表层的局部断裂和细骨料的脱落，破坏了道面功能性构造特征。四、预防或降低水泥混凝土路面破坏的方法水泥混凝土道路作为一种特定的混凝土结构暴露在自然环境中，不仅要受到水分、温度等自然因素的影响，还要在车载作用下受到冲击等作用，使路面结构受力状况更加复杂。笔者认为，可从施工、材料供应、设计等方面着手预防或降低水泥混凝土路面的破坏。
1. 设计方面
随着经济的快速发展，物流量大量增加，在混凝土新技术、新工艺和新材料日新月异的时代，结构设计在水泥混凝土道路技术中的应用尤为重要。
（1）路基的密实、均匀、稳定及排水是路基设计时所必须妥善处理和解决的问题。路基是公路的重要组成部分，既是线路的主体，又是路面的基础，路基质量的好坏关系到整个公路的质量及车辆的正常行驶。在设计路面时，一般要求路基处于干燥或中湿状态，路基的干湿状态在一定情况下也影响着路面厚度、土基回弹模量与路面材料回弹模量值，故公路路基充分压实情况和使用要求是设计必须考虑的。要采用半刚性基层，适当提高基层顶面回弹模量，以提高基层的支承和传荷能力。基层刚度大，可减少板边缘或角隅处挠度值，提高接缝的传荷能力和耐久性，有效地防止唧泥、错台、冻胀等病害，从而保证路面的整体性，延长路面的使用寿命。
（2）接缝设计和接缝材料。混凝土板需设置各种类型的接缝，以减少伸缩变形和翘曲变形受到约束而产生的内应力，并满足施工的需要，在设计时要做到：
控制收缩应力和翘曲应力所引起的裂缝出现的位置；通过接缝提供足够的荷载传递以及防止坚硬的杂物落入接缝缝隙内。同时在接缝材料的设计选择上一定要大胆选用新材料、新技术和新工艺。
2. 施工方面
要合理安排好施工须序，严格做好配筋、模板工序质量控制，应振捣密实均匀，加强养护，严格掌握混凝土路面的切缝时间、深度和位置，防止混凝土在早期强度较低的情况下产生收缩应力导致混凝土板开裂或断裂。
3. 材料方面
优化混凝土配合比设计，控制好用水量和水泥用量，重视施工时混凝土的工作性，选用干缩较小的硅酸盐水泥或普通水泥，级配合理、含泥量和有害成分较低的骨料，控制适当的砂率，应利用膨胀剂配制补偿收缩混凝土，适当掺加纤维材料等次要加筋材料来预防混凝土路面开裂。
