農(nóng)村公路水泥混凝土路面病害原因分析及防治措施

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（貴州省水城縣交通局，貴州 水城 553040）

1 公路水泥混凝土路面產(chǎn)生裂縫的原因分析

1.1 路面裂縫產(chǎn)生的原因分析

1.1.1 溫度變化引起裂縫

由于混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì),混凝土硬化初期,水泥水化放出較多的熱量,而混凝土又是熱的不良導(dǎo)體、散熱緩慢,混凝土內(nèi)部的溫度較外部高,有時溫差可達50℃～70℃，這將使內(nèi)部混凝土產(chǎn)生顯著的體積膨脹，而外部混凝土隨氣溫降低冷卻收縮，尤其是受到氣溫、濕度及風(fēng)等突變影響收縮更大。此時，內(nèi)部混凝土膨脹與外部收縮相互制約，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，當(dāng)外部混凝土所受的拉應(yīng)力超過混凝土當(dāng)時的極限抗拉強度時，將產(chǎn)生裂縫。

1.1.2 混凝土干縮導(dǎo)致裂縫

干縮是指混凝土凝結(jié)以后出現(xiàn)體積減縮的現(xiàn)象，這種收縮是長期持久的，這主要是由于置于未飽和空氣中的混凝土因水分的散失引起的，而混凝土干燥時的體積變化并不等于散失出去水的體積。混凝土在干燥的空氣中硬化，由于水分的逐漸蒸發(fā)，體積逐漸干縮，而這種干縮往往是表面較大，內(nèi)部較小，所以常在表面產(chǎn)生許多微細的裂縫。影響混凝土干燥收縮的主要因素有集料和濕差。集料的影響大小取決于集料在混凝土中的含量，如果當(dāng)混凝土的強度一定，和易性低的拌合物含有集料比和易性高的多一些時，和易性低的混凝土干燥收縮就小，除了混凝土內(nèi)部集料影響外，混凝土本身在濕差作用下也產(chǎn)生收縮。這時由于混凝土水分的逸失發(fā)生在表面層上，與混凝土內(nèi)部的濕度形成濕差，當(dāng)干燥以不對稱方式發(fā)生時，則可能引起翹曲，而使混凝土路面板斷裂，出現(xiàn)裂縫。

1.2 路面裂縫的處理

對較小的裂縫應(yīng)及時將縫隙內(nèi)的塵土清楚干凈，再灌瀝青砂或環(huán)氧樹脂膠結(jié);對較大的裂縫，應(yīng)順著裂縫把縫兩邊松散部分鑿除，采用高壓氣體噴槍清除裂縫內(nèi)的雜物，然后用乳化瀝青在縫邊涂掃一遍，再用灌縫機灌注瀝青砂，搗實、燙平，并以細砂覆蓋。

1.2.1 填縫料的填補

填縫料通常采用聚氯乙烯膠泥或瀝青橡膠等，在夏季要將擠出的填料鏟平，保證接縫的完好，表面平順。冬季要及時增補或更新填縫料，使縫隙填料保持飽滿不滲水，無碎屑雜物等不可壓縮的材料進入。

2 水泥混凝土路面斷板

水泥混凝土路面斷板是指水泥混凝土路面在修建和使用過程中由于板內(nèi)應(yīng)力超過了混凝土的強度而出現(xiàn)的貫穿混凝土面板整個厚度的不規(guī)則的橫向、縱向、斜向、交叉裂縫和板角斷裂，它把水泥混凝土面板分成兩塊或兩塊以上，破壞路面結(jié)構(gòu)的完整性。按斷板形式可分為縱向斷板和橫向斷板兩類。按斷板發(fā)生時間的遲早可分為早期斷板(施工斷板)和后期斷板(使用期斷板)兩類。按其損壞程度又可分為輕微斷裂、中等斷裂和嚴(yán)重斷裂三類。

2.1 斷板破壞產(chǎn)生的原因分析

2.1.1 思想認識低

通村水泥路工期緊，質(zhì)量難以保證。好多縣區(qū)一年修建任務(wù)都在百公里以上，并納入年終目標(biāo)責(zé)任制考核，為保證按期完成任務(wù)，便把進度與質(zhì)量對立起來，忙趕進度，忽視質(zhì)量。

2.1.2 設(shè)計不合理

設(shè)計時交通量調(diào)查不準(zhǔn)，不論是車輛繁的集市鄉(xiāng)鎮(zhèn)，還是交通貧少的山區(qū)鄉(xiāng)村，路基、基層、底基層的模量和材料參數(shù)選用不當(dāng)，導(dǎo)致路面厚度偏薄，板塊平面尺寸不當(dāng)，施工縫設(shè)置不合理，排水設(shè)計不妥等。

2.1.3 施工管理差

①進場原材料把關(guān)不嚴(yán)，質(zhì)量不合格。②路基和基層強度低，平整度差。③混凝土配合比不準(zhǔn)確，控制差。④施工工藝簡單，操作不當(dāng)。

2.1.4 超重車輛影響大

由于交通運輸業(yè)的迅速發(fā)展，大噸位車輛逐年增多，單軸軸載比原設(shè)計計算軸載增加幾倍，在超重車的超荷載應(yīng)力作用下導(dǎo)致水泥混凝土路面使用期斷裂。某些初期裂縫也會在使用期受行車荷載及溫度應(yīng)力的雙重作用，繼續(xù)強化，導(dǎo)致部分裂縫將逐漸增長、變深，最終斷裂。

2.2 路面斷板的預(yù)防控制措施

針對水泥混凝土路面斷板原因的分析，采取行之有效的、全面的預(yù)防措施，可減少斷板數(shù)量，延長混凝土路面的使用年限，提高行車的舒適性。

2.2.1 思想認識控制

全面提高全員的質(zhì)量意識，加強員工的素質(zhì)培養(yǎng)，確實樹立“百年大計，質(zhì)量第一”的思想。決策部門、建設(shè)、設(shè)計、施工、監(jiān)理、監(jiān)督各方，要各盡其責(zé)，各把其關(guān)，嚴(yán)格貫徹執(zhí)行農(nóng)村公路工程質(zhì)量管理辦法，出了問題要追究責(zé)任，嚴(yán)肅處理，誰負責(zé)誰承擔(dān)。同時要善于總結(jié)經(jīng)驗，吸取教訓(xùn)，從根本上認識到“質(zhì)量是工程的生命”。

2.2.2 施工過程控制

2.2.2.1 前期設(shè)計控制:農(nóng)村水泥路應(yīng)充分考慮實際交通發(fā)展?fàn)顩r，設(shè)計全面的排水系統(tǒng)，選用適合當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的原材料，加強路面結(jié)構(gòu)組合的可行性、合理性。尤其是水泥混凝土路面縮縫采用不設(shè)傳力桿的假縫，因而必須在鄰近橋梁或其他固定結(jié)構(gòu)物處、與柔性路面相接處、板厚改變處、小半徑曲線或凹形豎曲線變坡處，均設(shè)置脹縫。

2.2.2.2 路基質(zhì)量的控制;嚴(yán)格控制壓實度值和彎沉值兩大指標(biāo)，特別是橋涵、構(gòu)造物附近(死角部位)更應(yīng)加強壓實工作，確保路基有足夠的、均勻的強度;完善排水設(shè)施，充分考慮地下水對路基穩(wěn)定的影響;在路基填筑中，不同種類的土壤應(yīng)分層填筑，對于填挖交界、半填半挖結(jié)合處、特殊軟弱土基、濕陷性黃土、采空區(qū)、陷穴、滑坡等路段，應(yīng)經(jīng)過特殊處理后方可進行水泥混凝土路面施工。

2.2.2.3 路面基層質(zhì)量的控制:基層應(yīng)盡可能采用水泥穩(wěn)定基層，嚴(yán)格控制細料，防止唧泥;建立驗槽制度，確保基層厚度均勻，表面平整，強度一致;加強基層養(yǎng)護工作，保持基層濕潤狀態(tài)，直至澆筑水泥混凝土路面板。

2.3 斷板的處理與修復(fù)

為了運營中平整度的保持，應(yīng)防止水從接縫滲透到基層，定期重填已透水的接縫，用清縫機清除縫內(nèi)雜物選用性能良好的改性橡膠瀝青機械嵌縫。

2.3.1 板局部修補

板面局部斷裂損壞，進行小塊修復(fù)時，應(yīng)視路面斷裂損壞程度不同分二種方式修補:

2.3.1.1 對于輕微斷裂，裂縫有輕微剝落的，行畫線放樣，按畫線范圍開鑿成深約5cm～7cm的長方形凹槽，刷洗干凈后，用快凝小石子混凝土填補。

2.3.1.2 對于輕微斷裂，裂縫較寬且有輕微剝落的橫 (縱)向斷板，應(yīng)按裂縫兩側(cè)至少各50cm 的寬度放樣，垂直縱(橫)向接縫鋸切，保留大的混凝土板，翻挖掉小的半塊板重新鋪筑。如因基層或基強度不足或沉陷引起，則應(yīng)翻挖掉混凝土板，再針對板下地基不良的原因，處理好基層或土基后重新鋪筑混凝土。

3 嚴(yán)重的破碎板、唧泥的處理措施

嚴(yán)重破碎板往往是由于基層強度不夠或滲水軟化以及路基不均勻沉陷引起的，宜整體板更換。采用移動式電動落錘式破路器將該板塊擊破挖除，檢查基層情況，若基層亦存在較多裂縫時還應(yīng)重修基層，然后再按新建路面結(jié)構(gòu)澆筑水泥混凝土板。某路段要在不封閉的前提下作業(yè)，所以采用摻加了KS型快速凝固材料的KS-12 混凝土進行修補，4h 后即可開放交通。較有效的公路面板脫空和唧泥處治方法是板下封堵壓漿(也稱灌漿)，通過灌漿填充脫空的界面和松散的基層，加固被水軟化的路床頂部土體，使水泥混凝土路面板底密實，提高路面基層的承載能力,施工流程見圖1。注漿樁孔布置的間距為2m,排距為1.5m,采用單板4 孔布置方式,鉆孔孔為55cm,穿透6%水泥石屑基層,孔徑為準(zhǔn)6mm。灌漿材料采用水泥、粉煤灰、UFA 膨脹劑、水玻璃的混合液,水玻璃加入量為5%，水泥采用42.5R 普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.5。注漿采用BW-150型變量泵及18MPa 注漿管，注漿壓力2MPa～5MPa。灌漿順序從沉降量大的地方開始，由外到里，由大到小。采用鉆孔取芯機鉆穿水泥混凝土板，灌注孔孔深為0.55m。由于各點板底脫空高度和基層空隙大小有所差別，實際施工時單孔灌漿量為Q=0.10m3～1.5m3。灌漿時，先用濃漿封底后，采用孔內(nèi)單管雙液循環(huán)灌漿法。在抬板路段應(yīng)適當(dāng)控制灌漿壓力和漿液濃度。灌漿結(jié)束以整孔冒漿或破損水泥混

凝土板較大裂縫冒漿為標(biāo)準(zhǔn)。

灌漿結(jié)束后，采用C30 細石混凝土封閉孔口，封孔后孔口盡可能保持與原水泥混凝土路面外觀一致，灌漿范圍禁止車輛通行，養(yǎng)護時間不小于24h，以使水泥漿液凝結(jié)至一定的強度，提高加固效果。

4 結(jié)束語

綜上所述，鄉(xiāng)村公路水泥混凝土路面一次性投資大，出現(xiàn)病害不好修復(fù)，所以從人們的認識、設(shè)計、施工、養(yǎng)護管理等各個方面必須貫徹“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的方針。施工中按規(guī)范施工，開放交通后控制超載車輛、對路面有損壞車輛的通過，做到預(yù)防養(yǎng)護和及時修復(fù)損壞部分與處治病害，以達到延長公路的使用壽命，經(jīng)常保持公路的完好狀態(tài)，保障行車安全、舒適的目的。

[1]JTGF30-2003，公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]賈海艷，陶穎.《關(guān)于農(nóng)村公路建設(shè)問題的思考》.[J].