(海南省公路管理局文昌公路分局,海南 文昌 571300)
近年來,公路運輸壓力持續增大,給公路水泥混凝土路面質量提出更高要求,但實際工程中普遍存在一系列問題,在此背景下通過可行的技術措施做好路面維修工作尤為關鍵。而為了確保公路整體質量、提升其平整度并創造舒適的通車環境,在實際工程項目中必須選定針對性方法,通過因地制宜的方式確保路面維護質量,為公路運行效果提供保障。
產生的裂縫寬度較大,直接貫穿于水泥混凝土層面,致使原本相對完整的水泥混凝土面板處于破碎狀態,結構完整性欠佳,不具備優良承載能力。引發面板破碎與裂縫損壞的原因有以下幾點:施工中,水泥混凝土原材料質量欠佳;未依據設計要求完成厚度合適的水泥混凝土面板,或是整體結構平面尺寸超出合理范圍;溫度翹曲應力未得到合理控制;車輛運行中,路面荷載產生渠化作用;養護措施未到位等。
盡管水泥混凝土面板完整性較好,但出現極為明顯的豎向位移時,也不利于路面行車安全,且行車舒適度會大幅降低,具體表現為相鄰面板之間的錯臺現象以及部分面板的拱起等。引發面板變形的原因有如下幾點:
(1)由于面板之間的連接效果欠佳,難以形成穩固的整體結構,因此僅有部分接縫可以達到傳遞荷載的效果,且在路面荷載的持續影響之下,將會出現相鄰面板撓度差,隨之發生錯臺現象;
(2)路基土處理不到位,夯實度無法達到工程要求,致使部分面板路基出現明顯沉降,進一步引發面板沉降現象;
(3)相鄰的水泥混凝土面板各自的性能存在差異,在外界環境的持續影響下會有拱起現象出現。
主要發生于橫向接縫以及豎向接縫內,其中的填縫材料出現失效現象,具體表現為接縫材料的老化、脫落等。引發接縫損壞的原因主要有如下幾點:
(1)未選取合適的接縫材料,施工中若采用加熱式普通瀝青,則會受到氣候與溫度等因素的影響,在極端環境下將會發生脆裂,使得接縫材料脫落;
(2)在持續性雨水以及高溫的作用下,加速了填縫材料的老化,致使材料性能缺失;
(3)受材料脫落與老化的影響,接縫處出現明顯的空隙,若遇到暴雨天氣,則會對路基土造成影響,隨之出現唧泥現象。
表面損壞是一種非結構性損壞現象,可理解為發生在面板處的局部損壞,主要表現為露骨以及面板坑洞等現象。在施工過程中,水泥混凝土材料無法滿足工程質量要求,所用的砂石材料中含有大量的雜質,施工結束后,存在雜質的水泥混凝土路面質量大打折扣,會出現露骨、面板坑洞等問題。
(1)裂縫寬度<3mm:以灌漿法為宜,溝槽寬度1.5~2.0cm,將裂縫中產生的碎屑等雜質清理干凈,填入潔凈碎石,選擇合適的灌漿材料,遵循既定配比拌制,有效填入擴縫溝。
(2)寬度3mm~25mm的裂縫:在修復此類裂縫時,可采用直接灌漿法。工藝流程為:利用切縫機順著裂縫的走向設置合適的切縫,深度控制在2~3cm。若裂縫寬度超過10mm,則需要在其兩側采取切縫措施,輔以鋼錐以及板錘,完成對裂縫內損壞部分的鑿除處理,操作深度以5cm為宜,全面清理后灌縫,若要開放交通,則需要滿足材料強度達到設計值的70%。
(3)裂縫寬度>25mm:以全深度補塊的方式為宜,工藝流程為:在修補的混凝土路面位置上,平行于裂縫劃線,采取全深度切割措施,此外還需要在裂縫外側4cm處施工出一個深度達5cm的縫。通過有效補強基層,使其足夠平整。澆筑施工環節,以快速修補混凝土為宜,結束后輔以養生劑養生。在上述施工基礎上,切割混凝土板縫(要求達到板厚的1/4),向其中填入灌縫材料。
此處針對最為頻發的錯臺現象加以分析,若僅為輕微錯臺,可通過機械抹平的方式加以處理;若錯臺是由于基礎硬度不足造成,此時需要采取板底灌漿抬高板塊的方式。在實際操作中,需要壓漿調整,使其具有足夠的平順性,若依然存在高差現象且錯臺量<10cm,可利用建筑磨平機施工,將高出的部分鑿除,實際施工寬度在10~30cm內;如果錯臺量>10cm,則需要處理較低的一側,在該處填入瀝青砂以達到襯平狀態。
主要可分為兩個環節:一是清縫,借助清縫機將殘留于縫隙中的雜物清理干凈,并輔以氣泵清理;二是灌縫,此環節采用的是加熱式施工方法,以橡膠瀝青為原材料采取加熱措施,使其溫度達到170~180℃,隨后轉移至瀝青灌縫機并有效填入縫隙內,但縫頂處需要留出一定的膨脹空間。結束填縫施工后,利用烙鐵進行處理,提升接縫的密實性。若出現唧泥現象,需通過如下方法加以處理:
(1)設置縱向積水管和橫向出水管。需要在路面外側開挖,形成的縱溝深度以40cm為宜,寬度控制在15~25cm區間內,以30m為間隔設置多個橫向溝。關于縱向給水管的設置,需使用φ10cm的滲水管,橫向排水管則以無孔塑料管為宜。處理管的外圍區域,可填入適量粗砂,通過振動壓實的方式提升材料密實性。
(2)施作盲溝。主要在水泥混凝土面板外側進行處理,設置的縱向溝溝底高度應得到合理控制,要求在水泥混凝土面板下方10cm處,同時在路面接縫區域設置橫向溝。處理好溝槽地埋外側區域,需鋪設油氈隔離層,順著水泥路面交接區域持續鋪設土工布;填筑盲溝需使用碎石過濾材料;在恢復路面時,所用的材料應與原始路面材料相同。
(1)在遇到坑洞等局部磨損的病害時,需將殘留在洞中的雜物清理干凈,再使用水泥砂漿進行填補。若路面出現的坑洞數量較多,呈現連片狀態時,則需要采用罩面修復的方法,以路中心線為基準,沿著平行或是垂直的方向切割,切割深度不可超過5cm,隨后將光滑面鑿毛,并將產生的碎屑清理干凈。在上述基礎上,可澆筑混凝土并輔以養生措施。針對面積較大的坑洞,可使用瀝青混凝土進行修補。
(2)若出現露骨等大面積磨損現象,可通過瀝青混凝土罩面的方式進行處置,實際處理厚度控制在2.5cm內,做好罩面施工的準備工作,需有效修補破碎板。聚合物砂漿施工薄層所需材料要求水泥:砂=1:2,為使施工材料整體質量達標,需向其中摻入適量的J6型膠液,隨后在混凝土表面刷涂適量的IV型早強劑,材料在達到相對干燥狀態后即可攤鋪聚合物砂漿,要求厚度<15mm,經由抹平、拉紋以及養生處置后整個修復工作完成。
水泥混凝土路面是現代工程領域應用較為廣泛的路面形式之一,但在長時間使用后,易出現裂縫、錯臺等病害,應設計與路面實際情況相符的養護計劃、注重路面排水系統的設計、采取針對性維護措施消除路面病害的不良影響。在日常使用中要做好監測,掌握路面實際使用情況,為水泥混凝土路面的穩定運行提供保障。