李召生
河南安翼环保科技有限公司 河南省郑州市 450000
摘要:本文介绍了农村道路常用的水泥混凝土路面的优点和缺点,以及水泥混凝土路面在通车后会产生的常见病害, 例如裂缝、挤碎、供起、错台、唧泥、板底脱空等,同时提出了避免产生病害的预防措施以及针对各种病害的解决方案。本文为农村水泥混凝土路面的建设提供了全面的视角和思路。
关键词:水泥混凝土路面 病害 应对策略
0、引言
近年来,我国对"四好"农村公路的建设十分重视,不断加强农村道路建设。随着农村交通基础设施的不断投入,农村公路的建设里程和规模不断扩大。在农村公路的建设过程中,水泥混凝土路面以其承载力强、耐久性优良、强度高、造价低、使用寿命长等一系列优点被广泛应用。但以往资金投入规模不大,农村道路的质量把控不严,导致农村道路普遍存在路况差、等级低的情况,严重影响了农村经济的发展。目前农村的车流量越来越大,农村混凝土路面的病害问题越来越严重,引起了相关部门越来越多的重视,因而急需充分了解混凝土路面的病害类型以及相应的应对策略,并在以后的施工建设和维护中,做好预防工作。
1、水泥混凝土路面的特点
1.1水泥混凝土路面的优点
(1)水泥混凝土路面强度高、刚度大、承载能力强。这使得该类型路面对基层的承载力要求相对较低。在路基承载力较小的轻交通乡村道路上,可直接将水泥混凝土路面铺筑于经过简单处理的路基上。对于大交通量和重载交通的高速公路、国道、省道、机场等道路,也可铺设在稳定基层上。
(2)水泥混凝土路面耐久性较好。混凝土路面具有较高的抗压强度和抗磨损性能,同时具有耐冻、耐高温、耐水性等优势。水泥混凝土路面的耐水性好,能够用于降水量较大的地区和短期浸水的过水路面。水泥混凝土路面耐高温性好,在持续高温下不会产生严重影响平整度和行车质量的车辙或壅包。另外,该类型里面得使用寿命长,设计年限可达到30年,一般可使用30~50年。
(3)稳定性较好。环境温度和湿度对混凝土路面的力学强度影响较小,因而热稳定性、水稳定性和时间稳定性都较好,尤其是其强度会随时间的延长而逐渐增高,既不会出现沥青路面那样的“老化”现象,也不会出现砂石路面那样的“衰退”现象。另外,水泥混凝土路面对油类、盐碱酸类等其它易腐蚀沥青的化学和生物介质相对不敏感。
(4)路面表面平整、抗滑。水泥混凝土路面虽设有接缝,但其表面很少起伏变形。路面在潮湿时仍能能保持足够的粗糙度,使车辆在行驶过程中不打滑,保持较高的安全性。
(5)水泥混凝土路面可使用粉煤灰,具有良好的环保和经济效益。
1.2 水泥混凝土路面的缺点
(1)施工路面有接缝。由于热胀冷缩的特性,混凝土路面必须间隔一段距离设置接缝,而接缝恰好是路面的薄弱点。接缝增加了施工和养护复杂性,如若处理不当,将会导致混凝土路面板边角的破坏。
(2)行车的舒适性较差。水泥混凝土的模量很高,路面刚性很大,因而反弹颠簸大,同时带来减振效果差,噪声较大,影响路面行车的舒适性。路面接缝过多还容易引起行车跳动,影响行车安全性。
(3)维修困难。混凝土路面破坏后,挖掘和修补的工作量大,影响交通;并且修补后的路面质量不如原来整体路面的强度高。
2、农村水泥混凝土路面常见病害
2.1 裂缝病害
水泥混凝土路面的各类型病害中,裂缝是极为普遍的形式,且直接对道路质量造成严重影响。[[[1]林道力.水泥混凝土路面病害及防治探析[J].黑龙江交通科技,2021,44(04):44-45.]] 裂缝的主要表现形式有纵向裂缝、横向裂缝和交叉裂缝。
(1)纵向裂缝。一般在施工过程填方处容易出现纵向裂缝缺陷,其原因就是路基出现了不均匀沉降,或板下的支撑不均匀。如果在道路低洼处没有及时设置排水设施,导致其中产生积水,积水会进一步渗入地基、路堤下部,长期的行车荷载就会导致路面板开裂。[[[]郭凌宇.水泥混凝土路面病害及防治对策[J].工程技术研究,2020,5(15):151-152.]]
(2)横向裂缝。出现横向裂缝可能的原因是在浇注完混凝土后没有及时切割缝,混凝土在水化过程中产生的应力得不到释放;或切缝深度不足,产生的应力得不到充分的缓解。另外如果存在使用不符合要求的水泥、施工中振捣不严密、施工中养护不及时等情况,也会导致横向裂缝的产生。
2.2 接缝处的病害
(1)挤碎。此种病害主要出现在胀缝两侧数十厘米的宽度内。由于胀缝内的传力杆位置不正确,或滑动端的滑动功能失效,阻碍板的伸缩,使混凝土在膨胀时受到较高的挤压应力;当该应力超过混凝土的抗剪强度时,混凝土板就会出现挤碎的情况。
(2)拱起。水泥混凝土路面混凝土体积较大,在温度较高时会产生较大的膨胀。混凝土板在伸张过程中会产生较大的压力,当产生的压力高于基层和混凝土板件摩擦力,但低于混凝土抗压强度时,就会导致两板在接缝处拱起。
(3)错台和沉陷。此种病害表现为横向接缝两侧路面板出现竖向位移,使相邻的两块路面存在高低差,这主要是由于浇筑混凝土面板时填缝板没有固定牢固或者填缝板没有对齐导致的。另外,若在两块板的接缝处没有设置传力杆,导致载荷传递能力不足,再加上雨水由缝隙渗漏导致接缝板产生不均匀下沉,最终也会导致错台。[[[]董艳朋.水泥混凝土路面常见病害成因及防治措施[J].交通世界,2019(29):92-93.]]
2.3 路面表面的破坏
(1)印痕和龟裂。路面施工中未做好表面整平工作,将会导致路面会产生印痕。在施工过程中由于杂物进入等原因,会使路面产生呈六边形花纹状的微小裂缝。此类病害会影响路面板的质量和外观,病害进一步扩大将产生更加严重的问题。
(2)麻面和翻砂。出现此种病害一般是因为在施工中混凝土初凝前遇降雨且未有效防护,其路面的表面结合料逐渐磨失而使其光滑性受损,进而会降低路面表层强度。另外,水泥混凝土中水灰比不合理,施工抹面操作不正确、养护不及时等施工不规范情况也会导致此类病害的发生。
(3)坑槽和孔洞。在施工过程中如果使用的水泥混凝土拌合料不均匀,在路面强度不足的情况下很容易破损,并进一步发展为孔洞。局部路面板面层骨料的脱落,会产生坑槽缺陷。
2.4唧泥和板底脱空病害
唧泥和板底脱空是水泥混凝土路面常见的病害,尤其是在车辆多、交通重的路面最易出现。在行车荷载的频繁作用下,路基由于累积塑性变形而同面层板脱空,地面水沿接缝处下渗而积聚在脱空的空隙内,在荷载作用下积水变成有压水,进而与路基混成泥浆,沿接缝缝隙喷溅出来。此种情况将导致基层顶面、板底面存在局部脱空,进而由于基层支撑不稳造成面板的断裂。
3、病害的应对策略
3.1道路投入使用后常见病害的解决方案
(1)裂缝的修补。对较小裂缝,应及时将缝隙内的杂物清除干净,然后灌填沥青砂或沥青玛蹄脂,也可以采用环氧树脂进行填充。对于严重的裂缝,应该将松动部分凿掉并清除干净后,用液体沥青涂刷缝隙壁以增加界面的结合性,再填入沥青砂捣实,并用细砂覆盖。
(2)挤碎的处理。接缝处产生挤碎面积并不大,可清除接缝中的杂物,对破碎处结合不好的粒料进行凿除,然后用沥青混凝土补平。
(3)拱起的处理。对拱起的混凝土板应整块凿除,凿除后对地基清理干净,如地基也被破坏,则需要重新铺设地基并压实,然后重新浇筑混凝土,并处理好接缝位置。
(4)错台的处理。当接缝处或裂缝处产生的错台不严重时,可把路面清理干净,用沥青砂或密级配沥青混凝土进行顺接。当错台较严重时,对高差较多部分进行凿除,然后用沥青砂或密级配沥青混凝土进行顺接。
(5)唧泥和板底脱空的处理。根据工程经验积累,板底压浆是一种有效方法。另外,也可以将病害位置凿除,重新铺设路基并压实,并在凿除的位置处铺设钢筋,然后浇筑混凝土,从而减少唧泥和板底脱空现象的发生。
3.2施工阶段严控质量,坚持预防为主
(1)路基是道路质量控制的基础,在路基施工过程中,要严格按规范要求选择质量合格的填料,压密实,使其强度均匀。对不良土质路段,要对不良土进行及时换填或处理,防止路基不均匀沉降。路基要有排水的横坡和纵坡,保证排水通畅。
(2)水泥混凝土面层施工在原材料的选用上要确保质量,水泥与集料必须符合相关规范和要求,粗集料、细集料的含泥量不能超过标准;严格按照配比进行拌和,把控好塌落度,在施工过程中浇筑振捣也应严格把关。
(3)在施工中,要了解每天的天气情况,准备覆盖的工具,当雨来临的时候要能对已浇筑的路面及时覆盖,避免后期出现翻砂现象。
3.3 加强养护管理,减少病害的发生
(1)接缝养护是水泥混凝土路面养护重点。要定期巡查路面,排查可能存在的养护隐患,定期更换或填补脱落或丧失的接缝料。对排水沟、涵洞等排水设施要安排人员经常进行清扫,特别是在汛期、雨季到来之际、雨季过后,要安排专人进行巡查,及时排除路面雨水和积水,保持排水系统通畅。对于水量过大路段,要及时进行引排,不能使路基长时间处于浸泡状态。
(2)加强对超限超载车辆管理力度。现在农村水泥路网较为发达,对于重要路段可以实行限行绕行的方法减小超限车辆对路面的损坏,也可定期进行检查,在最小限度内控制超限超载车辆,减少行车对水泥混凝土路面的破坏,延长路面的使用寿命。[[[4]解子生,赵继柏.农村公路水泥混凝土路面的常见病害分析及防治[J].云南水力发电,2020,36(07):146-149.]]
(3)建立健全农村公路管理养护长效机制。发现问题及早解决,避免病害不断扩大,对道路造成更大的损害。在农村公路的养护管理过程中,需要构建多级管理体系,也就是建立起县乡村三级管理模式:县级单位统一调度指挥,制定管理标准,明确管理要求;乡级单位负责辖区内的农村公路管理工作指挥;村级单位则负责具体养护管理工作的执行落实。[[[]周海英.农村水泥混凝土路面病害及养护措施[J].乡村科技,2019(36):124-125.]]
4、总结与展望
目前我国对工程施工质量越来越重视,农村水混凝土路面的质量也得到了广泛的关注。对水泥混凝土路面病害实施具体和针对性的防治措施,不仅能增加道路的使用年限,降低施工成本并增加经济效用等,而且还可以在一定程度上确保车辆的行驶安全。对新建的农村道路应该以预防为主,夯实施工质量,尽量减少或避免投入使用过程中产生病害;同时加强对道路的养护和保护,发现病害及时整治,发现对道路的损害行为及时制止,多方位多角度维护乡村水混凝土公路的质量,延长其寿命。