水泥路面起砂是道路工程中常见的病害之一，其本质是水泥路面表层集料与水泥浆体结合不牢固，导致细小颗粒从表面剥落的现象。这种现象不仅影响道路美观，更会降低路面的抗滑性和承载力，若不及时处理可能引发车辙、裂缝等次生问题。近年来随着我国公路建设规模扩大，水泥路面养护需求呈现指数级增长，某省交通运输厅2022年统计数据显示，全省干线公路水泥路面起砂病害发生率较五年前上升了37%，直接经济损失超过2.3亿元。面对这一严峻形势，亟需系统掌握起砂病害的成因机理与科学处置方法。

一、起砂病害的成因分析

从材料科学角度观察，水泥路面起砂的核心矛盾在于胶凝材料性能与集料级配的适配性失衡。水泥标号选择不当是首要诱因，当使用42.5级及以上高标号水泥时，其早期水化速度过快，导致硬化初期表面强度骤增，而深层结构强度未能同步提升，形成强度梯度差。某高校材料实验室的对比试验表明，当水泥用量超过300kg/m³时，表面剥落风险增加42%。骨料质量缺陷同样关键，当石料针片状颗粒含量超过15%，或细集料中尘土含量超过3%时，界面过渡区形成薄弱环节。更值得警惕的是现代施工中普遍存在的"假凝"现象，由于养护不当导致表面水分蒸发过快，形成致密硬壳层，但内部结构仍处于塑性状态。

二、病害诊断与分级标准

建立科学的病害诊断体系是精准处置的前提。根据《公路路面养护技术规范》（JTG H20-2011），将起砂程度分为三级：轻度（表面0-5mm起砂）、中度（5-15mm）、重度（超过15mm）。实际检测中推荐采用回弹法结合钻芯取样，通过表面硬度值（HRH）与芯样强度比（R/S）双重指标综合判定。某城市道路养护部门的实践表明，当HRH值低于60且R/S比小于0.7时，必须启动应急修复程序。值得注意的是，不同气候区需调整判定阈值，北方冬季冻融循环频繁区域应将临界值提高10%-15%。

三、分级处置技术体系

针对不同病害等级，构建阶梯式处置方案。对于轻度病害，采用表面封闭法即可有效控制：首先用高压水枪（压力0.3-0.5MPa）清除松散层，随后喷涂渗透型养护剂（渗透深度≥5mm），最后覆盖透水沥青微表处（厚度3-5mm）。该工艺在广东某项目的应用中，使病害复发周期延长至18个月以上。中度病害需实施"铣刨+再生"工艺，推荐采用冷再生机组（再生深度≥15cm），添加10%-15%工业废渣作为稳定剂，配合水泥（掺量6%-8%）进行二次固化。某省道的改造工程证明，该技术可使再生层密实度达到98.5%以上。重度病害则需采用全断面更换方案，重点控制路基处理：对软基路段采用真空预压（预压期≥7天）结合碎石桩（桩径0.8-1.2m）复合地基处理，确保地基承载力达到250kPa以上。

四、长效预防技术措施

预防胜于治疗的理念在道路工程中体现得尤为明显。原材料控制方面，建立集料预筛分制度，对0-5mm细集料进行二次筛分，控制其最大粒径≤2.36mm，同时将水泥用量控制在280-320kg/m³的黄金区间。施工工艺优化需把握关键时间窗口：初凝时间控制在3-4小时，终凝时间不晚于6小时，特别强调"二次抹面"工艺，在初凝后2小时内完成第一次抹平，终凝前1小时完成第二次收光。智能养护系统建设同样重要，通过物联网传感器实时监测路面温湿度，当环境温度低于10℃或相对湿度低于60%时自动触发养护程序。某智慧公路试点项目数据显示，该措施使起砂发生率下降76%。

五、典型案例分析

2023年浙江某高速改扩建工程中，面对既有路面严重起砂问题，创新采用"微表处+微纳纤维"复合处置技术。首先铣刨3cm病害层，铺设掺入5%纳米二氧化硅的透水乳化沥青（性能等级AA级），最后撒布10%玄武岩纤维增强骨料。经过三年跟踪观测，该路段弯道侧起砂量仅为0.3次/km·年，远低于行业平均水平。这个案例启示我们，材料创新与工艺改进的协同作用，可使病害治理效果提升3-5倍。

六、发展前瞻与规范完善

随着碳中和目标的推进，生态友好型处置技术成为研究热点。生物基养护剂、工业固废再生利用等新技术正在加速产业化。2024年新修订的《水泥混凝土路面养护技术规程》已将再生骨料掺量上限提高至30%，并新增碳足迹评价章节。行业发展趋势表明，未来五年将形成"预防-处置-再生"全生命周期管理体系，预计到2027年，智能养护设备的市场渗透率将突破45%。

水泥路面起砂治理是系统工程，需要材料科学、施工工艺、智能监测等多学科交叉创新。通过建立分级处置标准、优化材料配比、创新施工工艺、完善预防体系，完全能够将病害发生率控制在0.5次/km·年以下。随着新技术、新材料、新装备的持续应用，我国水泥路面养护水平必将迈上新台阶，为交通基础设施高质量发展提供坚实保障。