■王 偉 ■太倉市水利工程有限公司,江蘇 太倉 215400
通過水泥混凝土路面病害的特征,將路面病害分為裂縫類、接縫類、變形類和表面破損等四大類:(1)裂縫類病害。其一,貫穿裂縫在公路問題中教我常見,指的是貫穿板全厚的裂縫,分為橫、縱、斜、交叉等方向裂縫;其二,斷板和破碎板:此類問題是基于裂縫而逐漸演變而成的,當裂縫為及時進行修改發展到一定程度上即可引整個路面板塊破裂起。(2)接縫類破損。接縫處是水泥混凝土路面應力分布最集中的地方,也是水泥混凝土路面病害的高發位置。接縫處病害主要包括:錯臺、卿泥、脫牢、拱起、接縫剝落及接縫材料損壞等。其一,卿泥和脫牢卿。卿泥指水泥混凝土路面在行車或重物作用下,板下基層的細粒材料從接縫與水一同噴出,致使板體與基礎逐漸脫牢;其二,錯臺:導致錯臺現象的原因主要有雨水滲入、溫度應力、基層斷裂等;其三,路面拱起:主要是因相鄰板塊或多塊面板與鄰近面板之間在外力作用向上凸起的現象;其四,填縫材料的脫落或丟失:由于水泥路面的特性,在使用一定時間后受到自然因素和其他外力因素的影響必然出現老化問題,填縫材料出現破損、脫落、丟失現象致使砂石流入其中,阻礙了板面的膨脹導致破損和剝落等危害。(3)變形類破壞。變形類破壞指的是水泥路面的沉陷,導致此問題的原因與施工材料質量差以及路基施工不均勻有關。例如,施工中使用性能差,不符合需求的材料加之施工中壓實不到位,在外力作用下即可引發路面的局部沉陷,若不及時加以修改則可引起整體的沉陷。(4)表面破損。表面破損主要包括路表面的露骨、坑洞、表面剝落及表面裂縫等,水泥路面表面的露骨、坑洞及表面剝落多與雨水對路表面材料的沖刷及行車荷載的綜合作用有關。
氣候環境對于公路的危害性不容忽視,尤其是在西北高寒地區,由于晝夜溫差過大導致路面產生巨大的溫度應力,如果在施工過程中未設置伸縮縫或者進行板塊切割,極其造成板面的拉裂,影響公路的使用和壽命。
在當今我國經濟日益發展的今天,公路貨運日益的發達,日貨運量逐日上升增加了公路的使用頻率和運載壓力。尤其是大型與重型運輸車輛的增加以及屢禁不止的超載現象,導致水泥路面出現破損、斷裂、坑面等問題的概率大大增加。
由于水泥混凝土路面的橫向縫是采用瀝青灌塞,縱縫為施工縫是不灌瀝青的,而國內路面的路肩盲溝排水設置基本沒有。造成施工縱縫水分大量積存,在車輛載荷的重復作用下,產生卿泥現象將基層細料沖走,則會降低板邊緣的基礎部分的支撐力進而導致路面結構的破壞,出現松動,錯臺,開裂等問題。
一方面,在設計階段如果公路用途,車輛情況,周圍環境因素等缺乏足夠的調研和數據分析,有可能導致設計基層與后面不符合實際需要,在車輛不斷增加的情況下,路面出現損害問題則不可避免。另一方面,施工階段如果路面澆筑結構不合理,壓實度不打標等,均是導致路面出現病害的原因之一。此外,水泥混凝土質量也會造成極大的影響:不同標號及品種的水泥混雜使用,硬化時間及收縮量不一樣同樣會形成裂縫。水泥用量過大,單純用增大水泥用量致使水化熱大,極易發生收縮裂紋
水泥路面由于運行的壓力,隨著時間的累計不可避免出現破損現象,而養護管理不及時則會導致破損問題不斷加劇。例如,水泥路面裂縫填補不及時或不到位,隨著雨水的滲入以及車輛通行時的壓力會導致路面基層與墊層的損壞。
施工前期做到充分調研,收集數據與各類信息,包括路面周圍環境的情況,公路的用途,預估車輛數量等,將之納入到公路設計當中,也即在設計階段即開始公路的養護管理而不僅僅是事后的補救。重點包括以下內容:應該考慮到公路的使用用途、車輛種類,車流量;應收集當地氣候對水泥混凝土路面造成的損害,溫差,降水量,牢氣濕度數據路基特別是基層參數的選取,如各基層回彈模量、含水率、液限、現場承載力等,并且設計取值要與現場客觀實際相符。
其一,強化對路基施工環節的質量管理,重點針對路基工程的填方與碾壓工作加強監督,要求分層回填以及碾壓。嚴格按照相關技術要求做到壓實平整、均勻、壓實,尤其是對于路肩部以及交接處部分要更加注重碾壓的效果。其二,嚴格把控施工材料質量,將可控的質量影響因素最大限度的排除掉以確保工程整體質量。對于路面工程而言,水泥的質量以及施工中混凝土攪拌的質量直觀重要,須在施工前加強對水泥采購質量的嚴格管理,同時在施工中嚴格按照相關技術要求,合理配置攪拌料,保障混凝土的質量。
加強水泥混凝土路面的養護管理,使之處于健康狀態之中,不僅可以提升道路運行能力而且利于延伸使用壽命。然而,如若養護管理不到位,一旦出現破損現象不及時進行修補,破壞會日益嚴重,危及交通安全以及縮短其使用壽命,因此必須要做到養護管理及時到位。
水泥混凝土路面的病害多樣化,現在針對裂縫型,接縫型、錯臺、破碎板等的防治措施做出匯總:其一,對于裂縫型的處理。縫寬不足0.5cm以下的非擴展性表面裂縫,應采用壓注灌漿法;局部性裂縫,且縫日較寬的,采取擴縫灌漿法;對貫穿全層的裂縫,采用條帶罩面法。對裂縫寬度大于3-17cm的裂縫,可直接澆筑環氧樹脂與固化劑混合物。此外,選用使用壽命更佳的填補材料對整體構造縫進行清縫處理,注意保障密封性;其二,對于錯臺現象的處理:首先,通過壓漿進行調整,待其平順整后再使用磨平機對高出的部分進行打磨處理,使之恢復平整;其次,在必要的情況下,可以使用聚合物水泥砂漿加以修補;其三,對于大面積的麻面、露骨、平整度較差等現象,可以通過使用瀝青混凝土罩面加以處理,恢復路面的原狀;其四,破碎板。對于路面出現嚴重破碎問題可以采用換板進行處理也即將破損所在的整塊進行挖除,澆筑新的水泥混凝土,板底脫牢處使用流質材料進行填充壓實而達到穩固板塊的目的并恢復路面原貌。此外,加鋪瀝青層是舊水泥混凝土路面有效的補強措施之一,不僅可以提高路面的承載能力,消除原有接縫處易產生卿泥、斷裂、脫牢等多種病害的不利影響,同時也可提高路面平整度和抗滑能力,改善路面使用性能
通過對水泥混凝土路面病害的產生原因和防治方法的分析,能夠在各個環節有效的避免路面病害的發生,延長水泥混凝土路面的使用年限,使國家在公路方面的資金投人得到最大價值的回報。
[1]王進思,程海潛.路基路面病害處治[M].人民交通出版社,2010-05-01.