王海瑩
(山東省單縣湖西路橋建筑有限公司, 山東 單縣 274300)
公路水泥路面病害的誘發因素比較多,比如,路面結構、天氣條件及路面材料等均比較常見,路面沉降也會導致公路水泥路面受損。路基強度不均或在公路壓實作業時路基未充分夯實等,均會導致路面沉降。國內交通運輸領域的發展勢頭異常迅猛,尤其是近年來,我國交通運輸總量與日俱增,車輛在路面行駛過程中所產生的壓力極易引起路面變形,水泥混凝土板和下層之間會因此發生分離,如果此類現象不斷發生,分離部分會進入各種雜質,進一步加大路基中的空隙,路面沉降現象即會因此產生。尤其在路面駛過超載車輛條件下,會更明顯的損害到路面,從而縮短公路水泥路面的設計使用壽命,因此,路面沉降大多是車輛超載超限、路基強度不均及路基壓實不充分造成的。
路面質量取決于路基質量,路基建設質量是公路水泥路面價值發揮的基本保障,路面與路基的硬度與強度應能有效承載起車輛重壓。路基翻漿病害在農村水田路段發生的比例比較高,其主要原因是:施工時,在膨脹土路段,直接將路面鋪筑在軟地基上,而未采用換土、抬高技術,而且地下在過高的毛細水位(即在土粒間孔隙的毛細作用下,地下水上升水分),土質透水性被弱化,從而進一步軟化了路基與路面基層,特別在雨水較多季節,此類病害尤其突出。因為早期的水泥強度與穩定性不足,有機質含量超標、含泥量較低,骨料和水泥交接處因此而無法形成理想的粘接效果,配合比與政府發布的相關施工標準不吻合,最終引起水泥路面面板的薄弱處產生了早期開裂,如果再受到外力影響,斷裂破損現象便極易出現,從而嚴重影響路面正常使用。
第一,干縮裂縫
由于混凝土水分蒸發、干縮而形成的拉應力超過混凝土抗拉強度,裂縫會因此產生。縱橫交錯的裂縫寬度一般比較細,大部分呈表面性的裂縫,根本沒有任何規律可言,伴隨濕度、溫度改變,裂縫會日益擴展延伸。
第二,溫度裂縫
由于混凝土導熱性能并不理想,再加上晝夜溫差干擾,且外部降溫快、內部降溫慢,相對突出的溫度應力會就此產生,而且伸縮縫隙不足,未及時切割面板,會因此而拉裂面板。由溫差變比及混凝土材料導致的伸縮量一般為0.01mm,抗拉強度如果小于長度內的溫度應力,裂縫便會就此形成。
第三,反射裂縫
由于未及時修復基層裂縫,導致裂縫向面層逐步反射,最終導致面層斷裂。當前,國內混凝土路面基層穩定材料大多是水泥碎石,受晝夜溫差等因素干擾,基層澆筑結束后,自然斷裂通常會在特定區域之外產生。
第四,材料不達標產生的裂縫
砂石中的活性材料和水泥中的堿成分混合時形成的某種化學反應,會導致混凝土結構穩定性遭到破壞,這就是材料不達標產生的裂縫。水泥剛出廠就使用,而沒有擱置一段時間,通常會引發這種損害。這主要是因為水泥剛出廠時還有較高的溫度,且并未完全消解游離氧化鈣等物質。
公路破損的一個主要原因就是水滲入,為有效預防處理此類狀況,日常維護作業時,不但要對公路進行排水疏通、除塵保潔等,且應清理陳舊填縫料,將新填縫料及時灌入,從而將路基受路面水的侵蝕現象減少。對板底脫空、裂縫等輕微損害,一般采用瀝青灌縫技術。首先,把陳舊填料全部清除,即撒入適量石灰粉,以便將多余瀝青清除,再展開灌縫(瀝青加熱至140-1600C)作業,以防瀝青車輪粘走。其次,灌縫完成,將石灰粉撒在瀝青上,以便固定瀝青。板底脫空損害中,路面輕微裂縫、板角斷裂等發生的可能性更高一些,就算是表面完整無缺陷的板塊,底板脫空狀況同樣存在,應以各種狀況為依據,將水泥板的鋪加層數確定并正式鋪設水泥板。再者,麻面、露骨等病害如果出現,應選擇瀝青混凝土罩面技術展開受損路面處理,處理厚度通常要超過2.5cm,且在施工作業過程中全面執行政府部門發布的強制性施工標準。瀝青混凝土罩面作業之前,應修補破碎板并展開壓漿處理,采用聚合物砂漿進行薄層處理,水、砂子采用1:2配比。第四,如果是隱蔽脫空板,通常需要處理裂縫、調整路面壓力、更換板塊。填充裂縫的主料通常瀝青,而如果瀝青使用失當,裂縫同樣會產生。由于填充材料多種多樣,通常應采用成本較低、耐用性強的材料來填充公路裂縫,且需以路面實況為依據,采用質優、易獲的灌縫材料來保護公路,實現路面防水目標。最后,從路面的穩定性維持來看,路面排水系統需定期檢修,必須排出多余的水,地基侵蝕威脅才能夠消除,公路運行才能處于正常狀態。
應采用整段加鋪法、逐塊換板法等特殊養護辦法來應對嚴重病害(沉陷、破碎板等)。逐塊換板法實質上就是將破損的混凝土板塊挖出,隨后處理其基層,處理完成后再將混凝土板塊重新鋪筑好。整段加鋪法也就是補強處理排水系統不良或有比較嚴重破損路段受到損壞的混凝土路面,其實質上是進行混凝土面層的重新鋪筑辦法。
如果公路水泥路面的養護方法合理,則能顯著延長路面的使用周期。水泥路面病害一旦發生,蔓延速度極快。所以,養護水泥路面的重點在于“預防”。應定期檢修路面,將問題及時發現,并進行原因查找,迅速選擇處理方案將受損路面及時修復。車輛超載現象也應加大檢查、懲治力度,以便將公路水泥路面使用壽命縮短現象從本質上根治。預防性養護路面時應做好下列各項工作:開通邊溝,促進路面積水排泄;整修(理)路肩與路容;應定期清理路面上散落的砂石及其它堆積物;面板接縫填料及時修補,以此將混凝土面板損壞現象減少或避免。
公路交通體系中,公路水泥路面通常比較常見。公路病害的基本原因一般有兩種,即路基強度不夠及車輛超載。管理公路水泥路面時,通常應貫徹執行“預防為主、防治結合”這一基本方針,經常檢修、保護路面,維護好公路排水系統,確保能及時排盡路面積水,以此對路面病害進行有效預防。
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