山西忻州地區農村水泥混凝土路面病害調研、原因分析及防治措施

霍 敏

(山西省公路局大同分局陽高公路管理段 大同市 037000)

山西忻州地區農村水泥混凝土路面病害調研、原因分析及防治措施

霍 敏

(山西省公路局大同分局陽高公路管理段 大同市 037000)

對山西省忻州市農村水泥混凝土路面病害情況進行了實地調研，根據調研結果進行了病害原因分析，并提出了相應的防治措施，為農村水泥混凝土路面病害預防提供技術指導。

農村；水泥混凝土；路面病害；防治措施

農村經濟的快速發展促使交通建設處于高速建設期，截止2015年，忻州市4888個行政村中有4871個已通公路，通車比例99.65%，極大地方便了群眾出行[1]。農村水泥混凝土路面，建設初期鮮有后期養護考慮，大部分處于失養狀態，且建設時期違規施工現象比較嚴重[2-4]。雖然水泥混凝土路面用于農村道路建設有諸多優勢。但是，水泥混凝土路面一旦開始破損，其速度是非常驚人的，后期修補較其他路面形式更為困難[5-6]。為詳細了解山西省忻州市農村水泥混凝土路面病害情況，筆者對忻州市周邊20余個行政村水泥混凝土路面進行了實地調研，并對造成病害的原因進行了分析。

1 調研結果

在農村水泥混凝土路面病害調研過程中，發現主要病害形式有水泥漿剝落、露骨、裂縫、脫空、斷板、破碎等，且各類病害所占比例大小依次為：水泥漿剝落、露骨>裂縫>斷板>破碎>脫空。

水泥漿剝落、露骨病害基本在調研村中均有發生，說明這是農村水泥混凝土路面病害中最普遍的形式。裂縫病害中，網絡狀裂縫寬度多為5mm以下，5mm以上裂縫多為橫向和縱向裂縫，且多為整板貫穿型。橫向和縱向裂縫進一步發展則會發生斷板病害，兩種病害之間存在因果關系。破碎病害發生幾率較小，主要得益于農用車輛荷載較小。脫空現象較為普遍，且主要發生在路面與土質路肩結合處。

2 原因分析

2.1 水泥漿剝落、露骨

(1)施工中水泥標號較低、放置時間過長或受潮凝結硬化，這些水泥活性不合格從而導致水泥混凝土強度降低，在車輛輪胎磨損下，發生水泥漿脫落造成路面露骨。

(2)使用骨料的級配不合格,或者骨料中針片狀、土塊等含量較多,在硬化后的水泥混凝土中形成受力弱點,從而導致水泥混凝土強度下降。

(3)水泥混凝土配合比不準確。水泥混凝土拌和過程中水灰比過大,造成水泥砂漿大量聚集在路面面層,出現面層強度下降的現象；水灰比過小,出現抹面困難，施工工人違規向面層灑水,導致面層強度下降。

(4)欠振、漏振或過分振搗。振搗時間控制不嚴格，造成內部骨料分布不均,硬化后容易產生收縮裂紋，導致強度降低。

(5)表面整修不合理。在施工中出現實際標高低于設計值時，為了施工方便，工人違規使用水泥砂漿去修補,從而降低了水泥混凝土強度。

(6)養護不當。路面澆筑成型后，表面泌水未結束，工人開始向表面灑水進行養護，導致后期路面大面積起皮。或者泌水結束后，養護工作遲遲未開展,水泥混凝土中水分在干燥環境中迅速散失，內部水化作用受到嚴重影響,導致水泥混凝土強度的降低。

(7)施工管理不善。水泥混凝土路面養護時間較短，強度還未達到要求，即出現工人踩踏，車輛碾壓，使水泥混凝土遭受壓力破壞,導致強度降低。

2.2 裂縫

(1)表層裂縫

龜裂是水泥混凝土路面表層裂縫的主要病害形式。龜裂產生的原因不僅有水泥混凝土配合比設計上的不合理，也有施工過程中工人的違規操作。

水泥混凝土配合比設計上的不合理，主要指單位水泥用量過大或細集料比重過高；外加劑與水泥配伍性不好。

施工過程中工人的違規操作，主要指水泥混凝土澆注完成后，工人未按照規定按時進行養護，水泥混凝土早期強度較低，養護不當使水泥混凝土承受過大的收縮應力而開裂。

(2)貫穿裂縫

貫穿裂縫包括縱向和橫向兩種，縱向貫穿裂縫是平行于路面縱軸線方向的板面貫穿至板底的裂縫。其主要是由于路面基層不均勻沉降導致的。橫向貫穿裂縫是垂直于路面縱軸線方向的板面貫穿至板底的裂縫。其產生的原因有兩個：一是由混凝土自身原因，即抗拉強度不足導致的；二是施工工人切縫不符合要求導致。

2.3 斷板

農村水泥混凝土路面由于行車荷載普遍較小，斷板主要由于路基不均勻沉降造成的，個別路段大型貨車車輛通過，可能也會造成斷板。

2.4 脫空

農村水泥混凝土路面脫空主要發生在混凝土板與土質路肩交界處，由于道路兩邊為農田，農民為了多種糧食，經常沿路邊開墾農田，造成混凝土板底脫空。

2.5 破碎

破碎多為板底脫空后車輛碾壓造成的，還有部分為混凝土強度低車輛碾壓折斷和路面未硬化前車輛和行人上路造成的。

3 防治措施

由上述調研結果及原因分析可知，欲延長農村地區水泥混凝土路面使用壽命，提高服務質量，需在以下四個階段做好防治措施：

3.1 設計階段

(1)設計初期，充分考慮農村交通發展趨勢，廣泛調研，確定合理的交通量及車輛載重類型。

(2)充分調研農村水泥混凝土道路沿線地理、水文、氣候等自然因素，降低不利條件對道路性能的影響。

(3)選擇適宜的路面結構形式，以免設計厚度較小或強度較低，導致路面在設計年限提前出現疲勞破壞，發生裂縫、斷板等現象，縮短路面使用壽命。

(4)水泥混凝土面板應設置合理尺寸，降低板體在溫度應力作用下產生伸縮和翹曲。

(5)設置合理的內部排水系統，及時排出路表水，避免水滲入基層造成唧泥、脫空導致斷板現象出現。

3.2 基層處理階段

(1)路基應分層填筑，碾壓厚度應符合要求，保證壓實度和設計彎沉值。

(2)嚴格把控基層填筑材料質量、配合比，保證基層具備均勻的承載力。

3.3 鋪筑階段

(1)嚴格控制水泥和粗細集料質量，保證原材料質量滿足相關技術規范。

(2)水泥混凝土配合比計算合理，不得隨意調整，并根據原材料含水量的變化及時調整用水量。

(3)加強對水泥混凝土拌和、振搗過程的監督，保證足夠的拌和時間，合理的振搗時間，避免出現振搗不足或離析現象。

(4)鋪筑完成后，當表面泌水結束，應盡快進行保水養護，避免表面水分蒸發產生干縮裂縫。

(5)根據水泥混凝土強度測試數據，確定適宜的路面切縫時間，嚴格控制切縫距離和深度。

(6)嚴格控制養護時間，水泥混凝土強度未達到設計值時，嚴禁一切行人和車輛上路。

3.4 后期養護階段

(1)農村水泥混凝土道路路口應設置限高樁和限寬樁，禁止超高、超寬和超重車輛上路行駛。

(2)路面使用過程中出現裂縫病害時，及時灌縫密封，防止水沿縫隙進入結構層，出現唧泥、脫空導致斷板現象。

(3)對排水系統進行定期檢查，及時清除堵塞物，防止排水不暢造成結構層泡水。

(4)在道路兩旁設置保護區，防止農田過度開墾造成基層損傷。

4 結語

由上述調研結果及病害原因分析可知，山西省忻州市農村水泥混凝土路面病害由多種因素導致，其中既包括建設時期的材料原因、配合比設計原因、施工工人不規范操作原因，也包括施工后期養護不到位的原因，總而言之，想要延長農村水泥混凝土路面使用壽命，必須在建設前期進行合理的設計，建設時期嚴格按照標準進行材料的選取、配合比的設計、施工人員的操作，同時施工后期的養護管理工作也需要得到足夠的重視，才能從根本上提高農村水泥混凝土路面的使用壽命。

[1] 山西省交通運輸廳.2015年全省行政村通公路、通油路情況[DB/OL].http://www.sxjt.gov.cn/sxjt_www2/info_79957.html.2016-03-15.

[2] 陳亞中.農村水泥混凝土路面破壞原因及預防對策[J].黑龍江交通科技，2013(6):41.

[3] 許世杰,農春棉.農村公路水泥混凝土路面裂縫的成因分析及方法研究[J].現代物業(上旬刊)，2014(10):44-45.

[4] 劉春宇.吉林省農村公路水泥路面養護技術研究[D].長春：吉林大學，2009.

[5] 張黨.農村水泥混凝土路面常見病害與處治[J].山西建筑，2014(25):175-176.

[6] 鄭樹庭,楊月萍.水泥混凝土路面裂縫產生原因及防治措施[J].內蒙古公路與運輸，2012(5):13-15.

Investigation and Survey, Reason Analysis and Prevention Measures of Rural Cement Concrete Pavement Disease in Xinzhou Region of Shanxi

HUOMin

(Shanxi Provincial Highway Bureau Datong Branch Yang Gao Highway Management Office，Datong 037000,China)

The field investigation and survey on rural cement concrete pavement disease in Xinzhou City of Shanxi Province is made, the reason analysis on disease is made according to investigation and survey result, and corresponding prevention measures are put forward, so as to provide technical guidance for rural cement concrete pavement disease prevention.

Rural area; Cement concrete; Pavement disease; Prevention measures

1673-6052(2016)11-0065-03

10.15996/j.cnki.bfjt.2016.11.018

U416.216

B