淺談水泥混凝土路面的“病害”及防治
2015-06-18
水泥混凝土路面具有承載能力大、剛度大、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、養(yǎng)護(hù)維修費用低等特點。如何修補(bǔ)好損壞的水泥混凝土路面，是擺在公路施工與養(yǎng)護(hù)工作者面前的一個嚴(yán)峻課題。先來分析水泥路面產(chǎn)生病害的原因：
一、水泥路面產(chǎn)生病害記產(chǎn)生原因
1.1表層類病害與成因
表層類病害的首要表現(xiàn)是路面的網(wǎng)裂、紋裂、板面起皮、坑洞。其原因是行車荷載反復(fù)用力、施工抹面不均勻、混凝土的耐磨性差以及養(yǎng)護(hù)缺失所造成路面起紋裂；混泥土中過多的泥沙、混凝土的用料耐磨性差以及路面表面結(jié)合料缺失造成了路面出現(xiàn)露骨、磨光、麻面等病害。
1.2接縫類病害與成因
路面的接縫類病害主要表現(xiàn)是填縫料損壞、錯臺、唧泥和拱起等。病害產(chǎn)生的主要原因是路面在使用過程中產(chǎn)生的氣溫差距造成了填縫料的空隙，給了泥沙、碎石等可趁之機(jī)，致使路面的面板接縫處破損，雨水入侵導(dǎo)致了唧泥；唧泥的產(chǎn)生使路基土面被消減，土質(zhì)變軟的路基發(fā)生錯臺的可能性隨之增大；拱起，由于混凝土板收縮裂縫張開，板膨脹后產(chǎn)生較大的壓應(yīng)力，出現(xiàn)縱向壓區(qū)失穩(wěn)所造成。
1.3斷裂類病害與成因
路面的斷裂類病害可以歸納為縱、橫、交叉裂縫和板角斷裂。縱向裂縫主要是由于填料土質(zhì)不均勻、膨脹性土、濕度不均勻、壓實不足、凍土等多種原因形成；橫向裂縫常由于混凝土的失水處理不及時、切縫遲延等因素造成；交叉裂縫產(chǎn)生的原因主要是與水泥混凝土的強(qiáng)度不足、路基和基層穩(wěn)性差和強(qiáng)度等因素有關(guān)系；板角的支撐強(qiáng)度和反復(fù)的荷載作用是導(dǎo)致板角斷裂的主要原因；龜裂產(chǎn)生的主要原因是混凝土澆筑后對表面覆蓋不及時，在氣溫急劇升高或是大風(fēng)的天氣下，表面水分散發(fā)加快，路面體積急劇收縮所致。
此外，車輛超載也是造成水泥路面斷板、碎板的主要原因。由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, 車流量不斷增加, 特別是市場競爭急烈, 運輸戶只雇經(jīng)營利益, 絕大部分的貨車進(jìn)行改裝, 加高車廂, 加厚大梁等等, 嚴(yán)重超載, 據(jù)路政部門檢測統(tǒng)計雙軸車輛總重量均在 23～ 24t、三軸車輛總重均在 35～ 45t, 荷載大大超過路面設(shè)計荷載, 造成混凝土板塊疲勞, 形成水泥板斷裂、破碎, 大大縮短正常使用年限。
二、水泥混凝土路面病害的預(yù)防對策
對于水泥混凝土路面病害的預(yù)防主要從以下幾個方面抓起：完善科學(xué)的施工方案、加強(qiáng)施工過程的規(guī)范以及后期的維護(hù)管理到位等方面。
2.1施工技術(shù)方面的預(yù)防對策
2.1.1路基的預(yù)防措施
路面依存的基礎(chǔ)是道路路基，路基的穩(wěn)定會延長路面的使用壽命。主要的措施是：要有合理、科學(xué)的路基設(shè)計，路基擁有良好的排水功能，適當(dāng)加高路基的高度，防止雨水等入侵路面的內(nèi)部；路基要壓實，對于軟土路基做科學(xué)處理，保持路基的干燥；做好邊坡防護(hù)工作、修筑擋土結(jié)構(gòu)物、對土體進(jìn)行加筋等防護(hù)。
2.1.2路面裂縫的預(yù)防措施
嚴(yán)格把關(guān)路面的原材料，選擇的集料應(yīng)該是堅硬、耐磨、潔凈、低收縮、低熱的不具有堿活性且的水泥，并且加入網(wǎng)狀纖維或改性聚丙烯單細(xì)纖維等防裂材料使用。嚴(yán)格控制施工過程，確保工程質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)格掌握混凝土路面切縫時間和切縫深度，在天氣異常條件下施工時要注意覆蓋潮濕材料對于路面水分的保護(hù)，防治路面出現(xiàn)龜裂。嚴(yán)格控制水泥混混凝土的攪拌均勻度，尤其是模板四周及邊角處要振搗壓實?？梢試L試上下層布鋼纖維混凝土的工藝能夠提高混凝土抗折強(qiáng)度約40%。嚴(yán)格控制拆模時間、交通開放時間，以確保路面的粘合度、硬實度達(dá)到最高標(biāo)準(zhǔn)。
2.2施工管理方面的預(yù)防對策
2.2.1材料選擇管理
選材的合理，關(guān)系著公路路面的工程質(zhì)量。混凝土配合比設(shè)計的科學(xué)，是保證路面質(zhì)量的關(guān)鍵；水泥的選擇型號也關(guān)系這路面未來的承載能力。例如，對于超重型路面，可采用標(biāo)號52.5以上普通硅酸鹽水泥和道路硅酸鹽水泥；對于水泥混凝土中的外加劑添加量也是選材的關(guān)鍵所在，質(zhì)地堅硬、細(xì)度模數(shù)宜在2.5以上的潔凈的河沙是細(xì)骨料的外加劑。
2.2.2施工過程的預(yù)防措施
路面施工大都是機(jī)械施工，因此施工人員要熟練操作機(jī)械，保證機(jī)械的精確程度，保證傳力桿、拉桿的位置、間距符合規(guī)格。嚴(yán)密關(guān)注天氣變化，避免突變天氣造成的整體斷裂、空隙或是強(qiáng)度不足。施工過程盡量現(xiàn)場平整、有序，防止前期混凝土板在初凝期因行車振動造成板體斷裂，嚴(yán)格按照時間拆除模板。后期按照規(guī)范壓平路基，避免出現(xiàn)基層的干裂或是裂縫。為減少開放交通后的填土沉降可以采用透水性砂礫填筑臺背后的路堤保持硬度。
2.3養(yǎng)護(hù)管理方面的預(yù)防對策
此處的養(yǎng)護(hù)管理具有雙重含義，一是對于水泥混凝土的養(yǎng)護(hù)；二是對于路面清掃、修復(fù)的養(yǎng)護(hù)。水泥混凝土的養(yǎng)護(hù)主要是通過施工管理進(jìn)行，其次采用養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)，以保證路面表層具有防水養(yǎng)護(hù)膜，以避免路面出現(xiàn)裂縫等病害。對于路面的人工養(yǎng)護(hù)主要是及時清掃，死角要干凈，保證路面的干凈，嚴(yán)格監(jiān)管接縫處的填料動態(tài)，防止病害發(fā)生；重視路面排水系統(tǒng)維護(hù)，保持排水設(shè)施的完備與順暢，防止積水造成路面的損害。
公路的養(yǎng)護(hù)、管理部門, 除了日常的養(yǎng)護(hù)工作外,應(yīng)定時組織有進(jìn)行路況調(diào)查, 及時制定養(yǎng)護(hù)工作計劃,確定養(yǎng)護(hù)內(nèi)容, 規(guī)范養(yǎng)護(hù)工作, 提高養(yǎng)護(hù)隊伍素質(zhì)和機(jī)械化的水平, 確保公路養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量, 此外, 還應(yīng)加強(qiáng)路政的管理, 嚴(yán)格控制超載車輛的行駛。
2.4修補(bǔ)水泥混凝土路面應(yīng)注意的其他問題
2.4.1由于修補(bǔ)水泥混凝土路面是在不斷交通的情況下施工，因此要求重新澆筑混凝土的強(qiáng)度不小于舊混凝土的強(qiáng)度。原材料標(biāo)準(zhǔn)、配合比、施工工藝和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合有關(guān)設(shè)計施工規(guī)范的規(guī)定。當(dāng)混凝土試塊抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的80%后，方可開放交通。
2.4.2發(fā)現(xiàn)公路水泥混凝土出現(xiàn)損壞,及時進(jìn)行修補(bǔ)
對于水泥混凝土板裂縫的現(xiàn)象,可采用灌漿處理。對裂縫的徹底處理,可在裂縫兩邊各30～40cm范圍內(nèi)將混凝土板鑿除,放置鋼筋網(wǎng)再澆筑與原來面板標(biāo)號相同的混凝上,夯搗密實后,磨光拉紋,兩側(cè)應(yīng)設(shè)置縮縫,縫內(nèi)填充瀝青材料防止雨水滲入;對于基層已遭破壞的裂縫,或發(fā)生斷板爛板及脹縫破壞的路面,需將混凝土板大面積鑿除,結(jié)合實際對基層進(jìn)行處理后,再沿用以上辦法處理。
三、結(jié)束語
水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)工作必須貫徹“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的方針。因為水泥混凝土路面一次性投資大，出現(xiàn)病害不好修復(fù)，所以對設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)管理每一個環(huán)節(jié)都要認(rèn)真負(fù)責(zé)。根據(jù)路面實際情況和具體條件，以及水文、地質(zhì)、氣候、交通和公路等級等情況，采取預(yù)防性、經(jīng)常性的保養(yǎng)和相應(yīng)修補(bǔ)，對于較大范圍路面修理，應(yīng)安排大、中修或?qū)ｍ椆こ?，使路面處于良好的技術(shù)狀況。
