剛性路面施工中常見病害及其防治措施分析

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摘要：隨著我國社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，促進了交通運輸行業(yè)的快速進步，公路工程的規(guī)模與數(shù)量都得到了大幅度提升。剛性路面即水泥混凝土路面，是公路施工的主要方式之一，其施工的質(zhì)量與公路的安全性有著密切聯(lián)系，因此，必須加強對剛性路面施工的控制。本文就在介紹剛性路面施工常見病害的基礎(chǔ)上，分析病害發(fā)生原因，并提出了合適的防治措施，以保證剛性路面的安全。

關(guān)鍵詞：剛性路面施工；常見病害；發(fā)生原因；防治措施

水泥混凝土與瀝青混凝土是當(dāng)前公路路面的主要施工方式，其中，水泥混凝土屬于剛性路面，其優(yōu)點在于有較高的強度、較大的剛度、較好的穩(wěn)定性和耐久性、較長的使用壽命，養(yǎng)護所需費用較少，整體性價比相對較高，尤其適用于低等級公路當(dāng)中。但是，剛性路面也存在著一些影響其安全的病害，為保證公路行車的安全，就需要對這些病害進行分析，采取有效的防治措施。

一、剛性路面施工中常見病害概述

剛性路面施工中常見病害根據(jù)其表現(xiàn)形式不同，可以分為斷裂、豎向變形和接縫類、表層類四種，且每種都包括多種形式的病害，具體內(nèi)容如下：

（一）斷裂類病害

斷裂類病害通常是指路面裂縫，是剛性路面最為常見的病害，體現(xiàn)為斷裂裂縫貫穿了路面的面層，將板塊分割成眾多的小塊，導(dǎo)致面層結(jié)構(gòu)完整性遭到破壞，具體包括橫向裂縫、縱向裂縫、斜向裂縫和交叉裂縫以及板角裂縫等多種。

（二）豎向變形病害

豎向變形主要是由于路面施工當(dāng)中，路基處理不當(dāng)或者路面攤鋪、碾壓過程控制不嚴格引起的，其主要表現(xiàn)為路面的脹起和沉陷[1]。

（三）接縫類病害

接縫類病害是指由剛性路面接縫處發(fā)生問題而導(dǎo)致的路面病害，主要包括錯臺、拱起和接縫內(nèi)的填縫料失效等。

（四）表面類病害

表面類病害是指發(fā)生于路面表面的病害，主要體現(xiàn)為網(wǎng)裂、露骨、坑洞、起皮和粗集料的凍融開裂以及修補發(fā)生損壞等。

后文中的“原因分析”和“防治措施”應(yīng)根據(jù)常見病害斷裂、豎向變形和接縫類、表層類這四種展開才能保持前后統(tǒng)一一致和針對性。

二、剛性路面施工常見病害的發(fā)生原因分析

（一）斷裂類病害發(fā)生原因

1.縱向裂縫

縱向裂縫是指沿公路中心線方向的裂縫，其發(fā)生原因主要包括三個方面：首先，路基的拓寬部分和縱向溝槽等結(jié)構(gòu)發(fā)生不均勻沉陷引起路面裂縫；其次，路面基礎(chǔ)不穩(wěn)定，在長時間的地下水和車輛荷載影響下，導(dǎo)致路面基層材料膨脹或者塑性變形，形成裂縫；第三，混凝土厚度設(shè)計有問題，不足以承受路面行車造成的荷載。

2.橫向裂縫

橫向裂縫是指與公路中心線垂直的裂縫，其發(fā)生原因包括以下幾方面：（1）路面切縫時機不合理或者深度不較淺，前者會使混凝土發(fā)生溫縮或干縮引起裂縫，后者會導(dǎo)致橫斷面削弱不明顯，應(yīng)力沒能得到充分釋放，在縮縫附近形成裂縫。（2）路基有不均勻沉降現(xiàn)象，引發(fā)板底脫空，進而是路面出現(xiàn)斷裂。（3）路面混凝土的厚度和強度沒有達到要求，在溫度應(yīng)力和荷載雙重影響下，形成強度裂縫[2]。

（二）豎向變形類病害發(fā)生原因

豎向變形類病害以路面脹起為代表，主要是路面板塊的向上突起，其發(fā)生原因有：（1）砂、石等物體堵塞了路面脹縫，使板無法順利伸脹；（2）脹縫的傳力桿在垂直或水平方向上出現(xiàn)偏差，影響了路面板伸脹；（3）在陡坡、彎道或者厚度較薄等路段，脹縫面板相對較長，容易有縱向失穩(wěn)問題發(fā)生，導(dǎo)致路面脹起。

（三）接縫類病害發(fā)生原因

在剛性路面施工中，由于整個路面是分段施工的，接縫是必然存在的現(xiàn)象，也是整個剛性路面較為薄弱的環(huán)節(jié)，其病害發(fā)生的概率也相對較大。接縫類病害以錯臺為主要代表，其發(fā)生原因主要包括：（1）降水因素：由于接縫處理不到位，在降水量較多季節(jié)，雨水會從接縫處滲入到基層當(dāng)中，進而使基層含水率增大，強度降低，在路面車輛荷載的作用力下，基層就會出現(xiàn)唧泥，相互靠近的板塊之間也會有抽吸作用發(fā)生，導(dǎo)致基層中的細料會向著位于后方的板塊進行移動和堆積，從而增加了后板的高度，降低了前板的高度，形成高度差，也就是錯臺現(xiàn)象。（2）前后板塊基礎(chǔ)沉降不均勻，在荷載作用力下出現(xiàn)不同程度的沉陷，引起錯臺；（3）基礎(chǔ)沒有足夠的抗刷能力，基層表面采用了不合適的整平層材料，比如砂或石屑等松散細料等，也會導(dǎo)致錯臺病害。

（四）表層類病害發(fā)生原因

表層類病害主要表現(xiàn)為路面表層發(fā)生損壞，包括坑洞、起皮或露骨等，其發(fā)生原因主要有：（1）路面材料和施工問題，材料配合比控制不到位，施工當(dāng)中沒有進行充分壓實，影響了路面強度和均勻性，在行車荷載作用下，路面材料被擠出或移動，形成病害；（2）路面保養(yǎng)不到位，有其它雜質(zhì)嵌入路面當(dāng)中，或者接縫等問題沒有被及時處理，降低了路面性能，從而引起相應(yīng)病害。

三、剛性路面施工常見病害的防治措施分析

（一）斷裂類病害防治措施

1.縱向裂縫的防治

對于縱向裂縫，可以采取的防治措施有：（1）做好填方路基的處理，通過分層填筑、反復(fù)碾壓的方法，保證路基的密實度符合要求，對于新舊路基交界位置，設(shè)置相應(yīng)的隔柵，避免滑動位移問題；（2）選擇合適的填筑材料，在不同的地段，需要根據(jù)實際情況選擇相應(yīng)的填筑材料，比如河濱地段，就要選用水穩(wěn)性良好的填筑材料，保證回填路基的壓實度；（3）合理設(shè)計混凝土板厚度，按照設(shè)計規(guī)范要求，選用石灰穩(wěn)定類基層，保證剛性路面有足夠的承載能力。

2.橫向裂縫的防治措施

對于橫向裂縫，常用的防治措施主要有：（1）選擇合適的切縫時機，通常而言，要在混凝土的抗壓強度在8-10MPa時對其進行切縫；（2）做好板底基層的處理，保證基層的壓實度達到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，沒有沉陷或不穩(wěn)定現(xiàn)象；（3）在設(shè)計混凝土路面厚度時，充分考慮重車、超重車輛因素，選擇合適的結(jié)構(gòu)組合和厚度。

（二）豎向變形類病害防治措施

對于豎向變形類病害，首先要做好脹縫填縫料選擇，并及時清理脹縫，避免砂、石進入其中；其次，做好傳力桿的控制，保證其在垂直、水平方向偏差在3mm以內(nèi)，以有效完成路面荷載力的傳導(dǎo)，使板自由伸脹，避免起脹發(fā)生。

（三）接縫類病害防治措施

對于接縫類病害，尤其是錯臺病害，首先要做好接縫的處理，以《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范要求》為基礎(chǔ)，結(jié)合路面工程的實際情況，選擇合適的填縫材料，保證路面接縫的密封性，有效防止?jié)B水問題的發(fā)生，保證基層的穩(wěn)定，從而有效防止錯臺現(xiàn)象；其次，選擇耐沖刷的材料應(yīng)用于基層中，比如二灰穩(wěn)定粒料或者水泥穩(wěn)定粒料等，在基層表面整平層上，禁止使用松散細料，以有效防止降水導(dǎo)致的基層填料流失或滲水；第三，在路面結(jié)構(gòu)中，設(shè)置內(nèi)部排水系統(tǒng)，及時將進入基層的水體排出，保障基層穩(wěn)定[3]。

（四）表層類病害防治措施

對于表層類病害，首先要做好路面保養(yǎng)，及時清除路面上的砂、石或其它雜物，做好交通管制，避免過多或過重車輛增加路面負擔(dān)，降低路面性能；其次，加強對路面的巡檢，至少每月檢查一次，及時發(fā)現(xiàn)并修補存在的破損問題，在雨季之前，還要加強對路面防水措施的養(yǎng)護，避免雨水滲漏引起的表層災(zāi)害。

結(jié)語

綜上所述，剛性路面施工常見的病害多種多樣，給公路的正常使用和安全有著極大的威脅，加強對剛性路面病害的研究，探索相應(yīng)的防治措施有著十分重要的意義。針對各種病害，需要充分了解其發(fā)生原因，并根據(jù)具體原因采取針對性的防治措施，從而有效降低病害發(fā)生概率，保證剛性路面安全。