關(guān)于對(duì)公路水泥混凝土路面使用壽命的探討

摘要：改革開(kāi)放30多年來(lái)，我國(guó)公路事業(yè)發(fā)展迅速，公路運(yùn)輸在整個(gè)交通行業(yè)中起到了很大的作用，推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但是，相當(dāng)部分公路水泥混凝土使命壽命不到設(shè)計(jì)周期的一半，如何延長(zhǎng)水泥混凝土路面使用壽命是當(dāng)前我們公路建設(shè)者面對(duì)的一個(gè)重要問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：水泥混凝土 路面 壽命

0 引言

改革開(kāi)放30多年來(lái)，我國(guó)公路事業(yè)發(fā)展迅速，公路運(yùn)輸在整個(gè)交通行業(yè)中起到了很大的作用，推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但是，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，車(chē)輛數(shù)量增長(zhǎng)迅速，超重車(chē)輛對(duì)公路水泥混凝土路面破壞相當(dāng)嚴(yán)重，相當(dāng)部分公路水泥混凝土使命壽命不到設(shè)計(jì)周期的一半，如何延長(zhǎng)水泥混凝土路面使用壽命是當(dāng)前我們公路建設(shè)者面對(duì)的一個(gè)重要問(wèn)題。本文按照科學(xué)發(fā)展觀的要求，在總結(jié)過(guò)去工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討公路水泥混凝土路面在設(shè)計(jì)階段、施工階段和養(yǎng)護(hù)階段如何進(jìn)行有效控制，從而進(jìn)一步延長(zhǎng)公路水泥混凝土路面使用壽命。

1 在設(shè)計(jì)階段注重水泥混凝土路面使用壽命

水泥混凝土路面設(shè)計(jì)一般包括以下內(nèi)容：①路基和基(墊)層的結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)；②混凝土面板的平面尺寸確定和板厚計(jì)算；③接縫設(shè)計(jì)；④配筋設(shè)計(jì)；⑤混凝土的材料組成設(shè)計(jì)。從上述幾方面的內(nèi)容中可以看出，影響工程造價(jià)的主要是由路基和基(墊)層的結(jié)構(gòu)組合、板厚、配筋和混凝土的材料構(gòu)成，在一般情況下水泥混凝土路面都是以水泥碎石或水泥石屑作為路面基層，路面絕大多數(shù)都是厚26cm抗折強(qiáng)度5.0MPa，而設(shè)計(jì)階段是一個(gè)工程項(xiàng)目控制工程造價(jià)最重要的階段，受工程造價(jià)的限制，設(shè)計(jì)人員一般不敢大膽采用新技術(shù)和新材料，面對(duì)公里水混凝土路面在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中往往達(dá)不到設(shè)計(jì)年限的要求而束手無(wú)策。針對(duì)這種現(xiàn)實(shí)情況，我們可以運(yùn)用發(fā)展的思維，在理論計(jì)算的基礎(chǔ)上提高設(shè)計(jì)系數(shù)從而提高水泥混凝土路面設(shè)計(jì)強(qiáng)度和穩(wěn)定度。本人認(rèn)為在路基達(dá)到要求后路面的設(shè)計(jì)可以從如下兩個(gè)方面進(jìn)行考慮：①加大混凝土路面的結(jié)構(gòu)厚度，②使用鋼纖維水泥混凝土路面。

在設(shè)計(jì)中要首先做好如果使用加大混凝土路面結(jié)構(gòu)厚度、使用鋼纖維水泥混凝土路面增加的投資與收到的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益相比較的可行性研究，從而確定比較可行的設(shè)計(jì)方案。我認(rèn)為主要在設(shè)計(jì)階段的前期可行性研究中做的較充分，有針對(duì)性地就延長(zhǎng)水泥混凝土路面使用壽命、增加的投資、產(chǎn)生多大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益三者關(guān)系進(jìn)行重點(diǎn)分析，就能設(shè)計(jì)出一個(gè)最優(yōu)化的方案，就有可能在設(shè)計(jì)階段提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，從而延長(zhǎng)水泥混凝土壽命。

2 在施工階段注重水泥混凝土路面使用壽命

施工階段注重水泥混凝路面壽命必須從施工質(zhì)量做起，控制水泥混凝土路面施工質(zhì)量是由原材料的選擇、級(jí)配及組成、試驗(yàn)檢測(cè)水平、施工工序控制、工藝水平、設(shè)備與技術(shù)水平及施工環(huán)境等上述方面幾個(gè)方面所決定的，以上各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)直接影響路面工程的使用壽命，任何一個(gè)環(huán)節(jié)把握不好對(duì)路面質(zhì)量的影響都是相當(dāng)大的。現(xiàn)以我在參與國(guó)道G106龍歸至黃石路口段改造工程施工過(guò)程中在路面質(zhì)量控制方面進(jìn)行探討。

2.1 首先是原材料的選擇

2.1.1 水泥進(jìn)場(chǎng)必須有產(chǎn)品合格證及化驗(yàn)單，不合格的水泥產(chǎn)品杜絕進(jìn)場(chǎng)。在運(yùn)輸及保管過(guò)程中，注意防水、防潮，超過(guò)保質(zhì)不能使用。

2.1.2 砂：采用符合規(guī)定級(jí)配、細(xì)度模數(shù)在2.5以上的中粗砂，要求堅(jiān)韌耐磨，表面粗糙有棱角、清潔，有害雜質(zhì)含量低。

2.1.3 碎石：選用質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久、潔凈、級(jí)配符合規(guī)范要求，最大粒徑不超過(guò)40mm，碎石的粒形以接近正立方體為佳。

2.1.4 外加劑：在必要情況下選用外加劑如減水劑、流化劑等。

2.1.5 原材料施工前必須送有關(guān)材料試樣到有檢測(cè)資質(zhì)的單位進(jìn)行檢測(cè)和做配合比試驗(yàn)，滿足設(shè)計(jì)要求方可進(jìn)行施工。

2.2 水泥路面基層的施工

水泥穩(wěn)定混合料利用拌和樓在攪拌站集中拌制，拌和時(shí)，按配合比設(shè)計(jì)和試驗(yàn)所確定的各類(lèi)材料用量嚴(yán)格計(jì)量，在拌和中根據(jù)穩(wěn)定混合料含水量的檢查情況，及調(diào)整用水量，同時(shí)在拌和時(shí)按先碎石后水泥的順序送料，以保證混合料拌和的均勻性。運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)的水泥穩(wěn)定碎石混合料采用基層混合料攤鋪機(jī)按設(shè)計(jì)要求的路拱和試驗(yàn)路段所確定的松鋪厚度均勻地進(jìn)行攤鋪和整型。攤鋪時(shí)，設(shè)專(zhuān)人跟隨攤鋪機(jī)，及時(shí)消除粗細(xì)集料過(guò)分集中之處，嚴(yán)格按路面施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行施工。

2.3 水泥混凝土路面面層的施工

2.3.1 面層砼采用符合規(guī)范要求的水泥、砂、石料按鹼配合比設(shè)計(jì)所確定的比例用量在檢砼攪拌站集中拌制，利用砼運(yùn)輸車(chē)運(yùn)至施工作業(yè)地點(diǎn)，采用砼攤鋪機(jī)攤鋪，所有砼面層均采用紋理制作器橫向制作紋理。

按規(guī)范做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作：①按有關(guān)規(guī)范的要求，做好混凝土設(shè)計(jì)配合比、施工配合比。配合比須經(jīng)駐地監(jiān)理工程師審批后方可進(jìn)行工程施工。②做好測(cè)量放樣和模板安裝、標(biāo)高復(fù)測(cè)。模板采用鋼模板，其高度與混凝土板的厚度一致。

混凝土拌和、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)生

2.3.2 嚴(yán)格按混凝土施工配合比拌和，采用電子秤準(zhǔn)確計(jì)量控制。①施工過(guò)程中控制好各工序的施工質(zhì)量。砼拌和時(shí)控制好攪拌的時(shí)間，用強(qiáng)制式拌和機(jī)拌合，最短攪拌時(shí)間不小于90秒，最長(zhǎng)不大于270秒。②混凝土的澆筑：攤鋪前做好基層上的雜物的清理，適量灑水濕潤(rùn)，卸料后進(jìn)行攤鋪、振搗。振搗采用插入式與平板式振搗器配合使用，先用插入式振搗器振搗，然后再用平板式振搗器振搗。先振搗模板附近及角隅處，然后再順序振搗其它地方。振搗時(shí)應(yīng)控制好振搗的持續(xù)時(shí)間，振搗同一位置的時(shí)間應(yīng)不少于20秒，但也不宜過(guò)振，一般以拌合物停止下沉、不再冒泡并泛出水泥漿為準(zhǔn)。振搗器移動(dòng)間距不得大于其作用半徑的1.5倍，至模板的距離應(yīng)保持5～10cm，并應(yīng)避免碰撞模板和鋼筋，振搗時(shí)應(yīng)輔以人工找平，并隨時(shí)檢查模板，如有下沉、變形或松動(dòng)，應(yīng)及時(shí)糾正。經(jīng)過(guò)振動(dòng)梁整平后，再用鐵滾筒進(jìn)一步整平。混凝土做面后，初凝前，進(jìn)行拉毛。終凝后，進(jìn)行規(guī)范養(yǎng)生。

2.3.3 砼面層養(yǎng)護(hù)

在砼表面修整完畢后，及時(shí)噴灑養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，其養(yǎng)護(hù)期14-21天，在養(yǎng)護(hù)期滿砼面板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100％并封縫完畢后，方可開(kāi)放交通。

2.3.4 接縫施工：

在砼板達(dá)到一定的強(qiáng)度能夠承受鋸縫設(shè)備，并且不會(huì)因鋸縫使縫的邊緣產(chǎn)生剝落時(shí)，即采用鋸縫機(jī)按設(shè)計(jì)要求對(duì)縱橫向縮縫、施工縫進(jìn)行切鋸。

從所述的施工方法和施工工藝來(lái)看，國(guó)道G106龍歸至黃石路口段改造工程路面質(zhì)量取得了很好的效果與在施工時(shí)精心準(zhǔn)備、嚴(yán)格按照路面施工技術(shù)規(guī)范是分不開(kāi)的。因此施工質(zhì)量是延長(zhǎng)水泥混凝土路面使用壽命的有效保證。

3 在養(yǎng)護(hù)管理階段注重水泥混凝土路面使用壽命

水泥混凝土路面的病害主要有如下幾個(gè)方面：①裂縫、②破碎板、③板角斷裂、④錯(cuò)臺(tái)、⑤唧泥、⑥邊解剝落、⑦坑洞、⑧拱起等，而采取的養(yǎng)護(hù)措施主要灌瀝青、灌漿、瀝青修補(bǔ)以及破碎維修等。

破碎板維修是延長(zhǎng)水泥混凝土路面的最可行措施，國(guó)道G105廣從線運(yùn)行18年以來(lái)路面保持了較好的平整度除了日常注重養(yǎng)護(hù)外，還與加強(qiáng)破碎維修有著十分重要的關(guān)系，所以破碎板維修是水泥混凝土使用壽命延長(zhǎng)的有力措施，水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)還應(yīng)掌握如下技術(shù)。

3.1 裂縫處治技術(shù)

對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)、聚氨脂與改性聚氨脂類(lèi)、烯類(lèi)及瀝青橡膠等的灌縫材料能較好的運(yùn)用。由于環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)灌縫材料有耐熱、活性高、內(nèi)聚力高、粘附力強(qiáng)，收縮率較低等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)裂縫處治可以收到良好的效果。

3.2 錯(cuò)臺(tái)處治技術(shù)

對(duì)出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)的板塊，先采用壓漿調(diào)整，恢復(fù)平順，調(diào)整后仍有高差，且錯(cuò)臺(tái)量小于10mm，可用建筑磨平機(jī)打磨掉高出的部分或人工鑿除高出部分，鑿除(打磨)寬度一般為10～30cm。錯(cuò)臺(tái)量大于10mm的，在低的一側(cè)用瀝青砂或細(xì)粒式瀝青碎石襯平，襯補(bǔ)長(zhǎng)度按高差的1～2%；也可用聚合物水泥砂漿薄層修補(bǔ)，修補(bǔ)前應(yīng)用鋼絲刷將原路面清理干凈。

3.3 非結(jié)構(gòu)性病害處治技術(shù)

大面積麻面、露骨、平整度差等結(jié)構(gòu)性病害，常采用瀝青混凝土罩面處理，處理厚度應(yīng)大于2.5cm，施工應(yīng)滿足《瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》要求，罩面前要對(duì)破碎板及整個(gè)路面進(jìn)行修補(bǔ)和壓漿處理。

所以水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)是延長(zhǎng)它壽命的有力措施。

近十幾年來(lái)，我國(guó)在延長(zhǎng)水泥混凝土路面使用壽命所采取的方法有了很大的提高，特別是新技術(shù)、新材料在公路建設(shè)中的廣泛應(yīng)用，國(guó)際之間的交流合作日益增多都促使了工程質(zhì)量的提高，而工程質(zhì)量的提高是延長(zhǎng)路面使用壽命唯一的技術(shù)指標(biāo)。總之，延長(zhǎng)水泥混凝土路面使用壽命如果堅(jiān)持把設(shè)計(jì)階段、施工階段和養(yǎng)護(hù)管理階段有機(jī)結(jié)合起來(lái)，將會(huì)取得更加理想的效果。

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