談農(nóng)村公路水泥混凝土路面損壞的原因及防治

李永福

(代縣交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，山西代縣 034200)

0 引言

隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，中央出臺了一系列的惠民政策，加快農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)就是其中之一。近幾年，國家不斷加大農(nóng)村公路的投資建設(shè)力度，在黨的政策指導下，農(nóng)村不僅實現(xiàn)了村村通公路，而且實現(xiàn)了戶戶通公路。在農(nóng)村公路的建設(shè)中水泥混凝土路面以承載能力強、耐久性、耐候性、經(jīng)濟性、環(huán)保性等特性被廣泛應(yīng)用在農(nóng)村公路中，受到群眾的一致歡迎，但水泥混凝土路面在運營過程中出現(xiàn)如開裂、斷板、沉陷、錯臺等破壞原因，也對車輛安全行駛影響極大，而且對今后的混凝土路面修復也有較大的困難。作為公路建設(shè)者，勢必應(yīng)因勢利導，結(jié)合農(nóng)村公路的特點，在總結(jié)經(jīng)驗教訓的基礎(chǔ)上，依據(jù)公路工程技術(shù)標準，加大技術(shù)指導和質(zhì)量監(jiān)管力度，以確保農(nóng)村公路水泥混凝土路面的建設(shè)質(zhì)量，提高經(jīng)濟效益。

下面就農(nóng)村公路水泥混凝土路面破壞原因進行分析，提出可行的對策和措施。

1 水泥混凝土路面破壞的成因

1.1 錯臺、脫空、唧泥

1)水泥混凝土面板剛度大、承載力強，標準10 t軸載下，實測僅為0.04 MPa壓力，這使得對基層的承載力要求相對較低，因此在土基承載力小的輕交通量的農(nóng)村公路上水泥混凝土便直接鋪筑在土基上。正是這種認識使得人們在施工時，不能使路基被壓實到規(guī)定的密實度，而且對于需要填筑路基的路段路基填料的選擇也很隨意，使用了不符合規(guī)范要求的材料或沒有按照規(guī)定的要求分層填筑壓實，從而造成了路基的不均勻沉降，直接影響路面導致混凝土路面產(chǎn)生錯臺、脫空、唧泥的病害。

2)水泥混凝土路面的耐水性很好，能夠使用在降雨量較大的地區(qū)和短期浸水的過水路面上。農(nóng)村公路大多排水設(shè)施不完善，道路兩側(cè)較多的是灌溉用的水渠，甚至于有些路段灌溉用水直接跨越路面相接，因此修建公路時這些路段一般選擇水泥混凝土路面。然而路面選擇水泥混凝土是利用了其耐水性好的特性，孰不知水穩(wěn)性較差的土基或基層在水的長期侵蝕下，均會產(chǎn)生不均勻的沉陷;目前，雖說對混凝土板的縮縫、脹縫、施工縫(縱向和橫向)采取了特制的材料對水進行封鎖，使水從路面排走，但效果仍然不佳。據(jù)了解，路面板遭破壞的原因有相當部分是由于路表水滲入路基，從而影響路基的穩(wěn)定，在外力的作用下，時間長了將會產(chǎn)生唧泥，一段時間后，路面混凝土板就脫空了，從而也就會導致混凝土路面產(chǎn)生錯臺、脫空、唧泥的病害。

1.2 斷板

溫度應(yīng)力與荷載應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度，水泥混凝土路面板就會產(chǎn)生裂縫并發(fā)展為板塊斷裂。

1)施工因素。

農(nóng)村公路的水泥混凝土路面施工人員專業(yè)技術(shù)水平較低，而且沒有很好的試驗設(shè)備來指導生產(chǎn)，施工時常是現(xiàn)學現(xiàn)用，使用的施工機械也不是滿足規(guī)范要求的施工機械?；炷恋呐浜媳仁顷P(guān)系到水泥混凝土面板質(zhì)量好壞的重中之重，配合比控制的得當與否也是造成斷板的因素之一。在混凝土配比控制過程中，水灰比較大時，導致混合料離析，強度降低，出現(xiàn)斷板現(xiàn)象。因此施工中要牢牢把住配比關(guān)，每天通過實測集料的含水量，及時調(diào)整施工配合比，確?；炷僚浔葴蚀_無誤。坍落度正是檢測配合比的一項重要手段。然而在農(nóng)村公路施工時對這一重要指標卻是靠目測和感觀來完成的，導致坍落度過大或過小;水泥混凝土的材料要求非常嚴格，水泥質(zhì)量要求穩(wěn)定，水泥用量應(yīng)嚴格按試驗配合比加入;細集料要求干凈，有強度，且不得含有粘土塊、腐殖質(zhì)等有害物質(zhì)，集料必須有良好的級配，級配曲線應(yīng)接近圓滑并居中。在農(nóng)村公路混凝土路面實際施工時卻不注重這些關(guān)鍵因素，才會出現(xiàn)剛修好的路面就有斷板現(xiàn)象。

a.原材料把關(guān)不嚴。

施工單位在施工時，往往容易忽視的是使用集料的級配不好，甚至于使用含有粘塊及有害物質(zhì)的材料，導致水泥混凝土用水量控制不準，水泥用量不足等問題的產(chǎn)生，集用料一旦不具有良好的級配，細長及扁平的顆粒含量太高就會導致強度降低;細集料和粗集料中含泥量過高，就會降低了混合料的粘結(jié)度;所用水泥質(zhì)量不穩(wěn)定或已過期就會產(chǎn)生不凝固現(xiàn)象;水或集料含有鹽分，與水泥發(fā)生化學反應(yīng)，使水泥混凝土強度降低或失效。

b.混合料的拌和。

農(nóng)村公路混凝土路面施工時常用的拌和設(shè)備并不是強制式自動配料攪拌機，而是常用滾筒攪拌機，人工送料的拌和方式，每拌料投送偏差較大，嚴重偏離配合比;混凝土拌和時，如果水泥和集料溫度過高，再加上水泥的水化熱，會使混凝土拌和物的溫度很高，在冷卻、硬化過程中會使溫差收縮加大，導致開裂。

c.混合料的運輸。

農(nóng)村公路在混凝土運輸過程中不是采用罐車運輸，多是采用小型農(nóng)用車運輸，導致在運輸過程中出現(xiàn)混合料離析現(xiàn)象。

d.振搗。

水泥混凝土在澆筑過程中未完全振搗密實，振搗不密實容易出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞現(xiàn)象，混凝土強度不足導致早期開裂斷板，然而振搗時間也不宜過長，否則會造成分層離析，粗集料集中在下部，細集料集中在上部，造成表面收縮裂縫增加。

e.切縫。

切縫時間掌握不當未在規(guī)定的時間內(nèi)切縫或切縫厚度不足，混凝土內(nèi)部的集中應(yīng)力釋放時會在薄弱處形成不規(guī)則的貫穿裂縫，或由于施工現(xiàn)場溫度高，水析速度過快，拉應(yīng)力迅速增加，在未到切縫時間內(nèi)產(chǎn)生斷板。因此切縫不及時，混凝土在收縮作用下，就會產(chǎn)生斷板。

f.養(yǎng)生。

養(yǎng)生不及時或養(yǎng)護方法不當，尤其是氣溫高，濕度小，風速大的不利條件下，就會使混凝土表面水分蒸發(fā)太快，從而形成干縮裂縫。初期養(yǎng)護不到位，并且沒有及時噴水養(yǎng)護，養(yǎng)護周期不到開放交通造成斷板。

這些施工因素直接影響到混凝土板本身的質(zhì)量，從而造成斷板。

2)車輛重載。

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，農(nóng)村群眾中越來越多的人依靠跑運輸來發(fā)家致富，重卡車也隨之出現(xiàn)在農(nóng)村，超限車輛也就活躍在農(nóng)村公路上。由于農(nóng)村公路設(shè)計等級低，超限車輛超過設(shè)計荷載，車輛荷載的多次重復使用，所產(chǎn)生的重復荷載應(yīng)力超過了混凝土的疲勞強度而引起縱向或橫向裂縫。斷板也就是情理之中的事了。

1.3 表面病害，坑洞、露骨、網(wǎng)裂、起皮

這些病害的產(chǎn)生主要是材料品質(zhì)不符合要求，配合比控制不好，施工工藝差，養(yǎng)護不到位造成的。

1.4 縫隙損壞

1)脹縫施工。未按規(guī)范要求設(shè)置脹縫，或填縫料不符合要求，或防水設(shè)施不規(guī)范，養(yǎng)護不到位等原因，不能滿足混凝土板由于溫度變化而產(chǎn)生的伸縮，造成混凝土板斷板、錯臺。

2)縱橫施工縫。未按規(guī)范要求對縱橫縫進行灌縫，或灌縫時材料不符合要求，或縫內(nèi)填料損失，行車啃邊，或縫中進入硬物，熱脹時將板邊擠碎。

2 水泥混凝土路面損壞的防治

2.1 嚴把原材料關(guān)

水泥混凝土路面對原材料要求也是很嚴格的，甚至于水質(zhì)的好壞也影響其品質(zhì)的好壞，因此在開工前一定要對水泥，粗細集料，水做原材料試驗檢測，只有原材料合格才能做出好的成品。

2.2 嚴把施工工藝關(guān)

1)下承層的施工。對于土基或基層一定要保證其承載力強度，在符合規(guī)范要求的基礎(chǔ)上再鋪筑水泥混凝土路面。

2)排水。一方面完善排水設(shè)施，疏通排水溝，清理阻擋水通往排水溝的雜物，另一方面要防止人為地阻斷排水，保證在路面上少積水、不積水，徹底消除水對路面產(chǎn)生的破壞。

3)水泥混凝土路面施工。嚴格控制配合比，采用配套的設(shè)備施工，熟悉工藝流程，掌握溫度應(yīng)力和荷載應(yīng)力。

4)嚴把養(yǎng)護關(guān)。及時采取合適的養(yǎng)護辦法，在規(guī)定的時間內(nèi)開放交通。

5)加大路政管理力度。積極與路政管理部門配合，防止超載車輛在農(nóng)村公路上行駛。

3 水泥混凝土路面損壞的救治措施

3.1 裂縫維修

1)對于寬度小于3mm的輕微裂縫，可采取擴縫灌漿;

2)對于貫穿全厚的大于3mm小于15 mm的中等裂縫，可采取條帶罩面法;

3)對于裂縫寬度大于15 mm的裂縫，可采用全深度補塊法。

3.2 板邊板角補修

1)板角斷裂按破裂面的大小確定切割范圍。

2)切縫后，鑿除破損部分時，應(yīng)鑿成規(guī)則垂直面。

3)原有滑動傳力桿，如果有缺陷應(yīng)予以更換并在新老混凝土之間加設(shè)傳力桿，傳力桿間距控制在30 cm之內(nèi)。

4)基層不良時，可采用C15號混凝土澆筑基層。

5)與原有路面板的接縫面，應(yīng)涂刷瀝青。

6)現(xiàn)澆混凝土，與老混凝土面板之間的接縫應(yīng)切出寬3mm，深4 mm的接縫槽，并灌入填縫材料。

7)待混凝土達到強度后，開放交通。

3.3 板塊脫空處治

1)用彎沉法測定水泥混凝土面板脫空的位置。

2)水泥混凝土板塊脫空，可采用瀝青灌注、水泥漿和水泥砂漿等方法進行板下封堵。

3.4 唧泥處理

水泥混凝土路面唧泥病害可采用壓漿處理，并對接縫及時灌縫。

3.5 錯臺處治

1)高差不大于10 mm的錯臺，可采用機械磨平或人工鑿平;

2)高差大于10 mm的嚴重錯臺，可采用瀝青砂或水泥混凝土進行處治。

3.6 沉陷處理

為使深陷的混凝土板恢復到原來的位置，可采用頂升施工法和灌漿施工法進行處治。

3.7 拱起處理

1)當板端拱起但板塊完好時，可用鋸縫機緩慢地將拱起處兩側(cè)板的2道～3道橫縫加寬，切深，通過釋放其應(yīng)力予以處理;或切開拱起端，將板塊恢復原位，然后用填縫料填封接縫。

2)當板端拱起板塊已經(jīng)發(fā)生斷裂或破損時，則應(yīng)根據(jù)破損情況分別按前述裂縫修理的方法予以處理。

3.8 坑洞修補

1)對個別的坑洞，應(yīng)清除洞內(nèi)雜物，用水泥砂漿等材料填充，達到平整密實。2)對較多的坑洞且連成一片的，應(yīng)采取薄層修補方法進行修補。3)對面積較大，深度在3cm以內(nèi)，成片的坑洞可用瀝青混凝土進行修補。

3.9 接縫維修

1)接縫填縫料損壞維修。a.清除接縫中的舊填縫料和雜物，并將縫內(nèi)灰塵吹凈。b.在脹縫修理時，應(yīng)先將熱瀝青涂刷縫壁，再將接縫板壓入縫內(nèi)。對接縫板接頭及接縫板與傳力桿之間的間隙，必須用瀝青或其他填縫料填實抹平。上部用嵌縫條的應(yīng)及時嵌入嵌縫條。c.用加熱式填縫修補時，必須將填縫料加熱至灌入溫度。

2)縱向接縫張開維修。a.當相鄰車道面板橫向位移，縱向接縫張開寬度在10 mm以下時，采取聚氯乙烯膠泥、焦油類填縫料和橡膠瀝青等加熱施工式填縫料維修。b.當相鄰車道板橫向位移，縱向接縫張口寬度在10 mm以上時，宜采取聚氨酯類常溫施工式填縫料維修。

3)接縫出現(xiàn)碎裂時，在破碎部位外緣，切割成規(guī)則圖形，其周圍切割面垂直于面板，底面為平面。清除干凈后，用高模量補強材料填充維修。修補材料達到通車強度后，方可開放交通。

3.10 表面起皮(剝落、露骨)處治

表面起皮處治，根據(jù)公路等級和表面破損程度，采取不同的材料和施工方法進行，對局部板塊的表面起皮應(yīng)進行罩面。

1)一般公路水泥混凝土板表面起皮可采用稀漿封層加以處治。2)對于較大面積的水泥混凝土面板表面起皮，采取稀漿封層及瀝青混凝土罩面措施。

3.11 破碎板

當水泥混凝土面板產(chǎn)生破碎時，應(yīng)整板翻修。

農(nóng)村公路水泥混凝土路面的施工與其他等級公路混凝土路面的施工相比有其特殊性，但只要我們找出其產(chǎn)生病害的原因，就能對癥下藥，及早預防，使水泥混凝土路面在農(nóng)村受到廣大群眾的認可。

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