江小林
(福建新華夏建工有限公司, 福建 龍巖 364000)
在市政道路建設和維護工程中,水泥混凝土具有承載力高、強度高、耐磨性高、穩定性好的特點,所以廣泛得到應用,成為日常生活中最為常見的一種路面。然而水泥混凝土的材質韌性相對其他路面材料來說較低,所以在當地自然環境以及社會環境的影響下極易出現各種不良病害,如市政道路路面出現裂縫、斷板、沉陷等現象,嚴重危害路面行人及行車安全,對交通影響巨大。因此市政部門必須要加強道路建設施工、加強水泥混凝土路面的養護,針對存在的病害,分析其成因并采取相應的有效措施和策略,保障市政道路路面的安全性和耐久性,以發揮市政基礎設施的作用、提高為人民服務的質量[1]。
影響并造成市政道路水泥混凝土路面病害的原因有很多,其中最主要包括四個大方面,具體如下:
1.施工材料質量不合格。在市政道路路面建設施工過程中,如果水泥混凝土的配置不合理就會造成施工材料不合格,會引發不同程度的道路路面開裂現象,最終導致道路路面強度不足,是市政路面早期開裂的主要成因。
2.道路路基承載力低。在建設施工時,市政道路路基的承載力會直接影響到路面施工質量。一旦存在路基承載力不足就會在壓力的作用下出現路面沉降病害,嚴重的會導致塌陷、開裂等不良現象。同時如果有水分進入到路基土層中,還會形成里面坑洼、溝洼等,影響交通行駛安全。
3.路面施工不規范。市政道路路面出現病害的主要成因是由于建設施工操作缺乏規范性,從而導致水泥混凝土配置比例不合理、攪拌不均勻等,就會導致其在固化的過程中產生非常多的收縮裂縫。其次是在鋪設水泥混凝土時如果富裕度不足,就會導致斷板病害。另外如果對市政道路路面的養護管理不規范就會導致混凝土路面發生碳化收縮病害。
4.長時間承重。當前城市經濟不斷發展、人口不斷增加,各類車輛數量急劇增加,而且加之個別超重和超載車輛,使得水泥混凝土的路面承受極大的壓力,長時間后就會達到疲勞極限,從而產生彈性形變,引發塑性形變病害[2]。
(1)優選水泥混凝土路面原材料。施工期間嚴格按規范要求選材,選擇的集料應潔凈、堅硬、耐磨,并符合級配要求,選擇水泥要低熱、低收縮的水泥。
(2)嚴控路基施工質量,確保達到規范要求。如前所述,基層路基壓實不足導致承載力不足,使混凝土路面無法承受荷載帶來的豎向剪切力從而導致路面破損。路基施工時土質達不到要求時應進行換填。施工時嚴格按規范要求選好填料,控制松鋪厚度和粒徑,控制壓實含水量,壓填時合理選擇壓實機械,分層碾壓,做好環刀、彎沉等相關試驗,達到要求后,方可進行下道工序施工。
(3)嚴格施工過程控制,規范施工,保證施工質量。水泥混凝土要攪拌均勻,振搗密實;保證切縫的強度和時間,及時切縫;做好施工縫、縮縫、脹縫的處理;接結筋、傳力桿、角隅等加強鋼筋按圖埋設;保證路面基層及面層設計厚度及標高;養護到位等。
(4)出現路面病害,要及時處理,避免病害范圍擴大。
本文以我國南方某地級市的市政道路路面病害處理為實例,分析其在施工過程中遭遇的裂縫病害、斷板病害、脹縫拱起病害、錯臺病害、脫空板病害等,采用有效的處理措施及策略解決市政道路路面問題,以輔助本文分析論述。
對市政道路路面病害的處理主要分為施工階段和養護階段,主要采用的方法是全深度補塊法和灌漿法。在該市市政道路建設過程中出現了比較嚴重的裂縫病害。所以施工人員先是考慮到水泥混凝土受環境的影響較大,會因為溫度、濕度、風速、降水等自然條件而對路面產生一定的作用。比如該工程施工季節為夏季,此時該地區的溫度較高、風速較快,所以水泥混凝土的水分蒸發速度也有所加快,就有可能造成收縮裂縫病害。因此該市政施工單位在作業活動中采取了噴霧補水的方法,預防和處理裂縫病害;其次是在路面養護中,該市政道路在某一路段出現了裂縫病害,市政單位施工人員應用環氧樹脂砂漿進行修補,目的是為了減少水蝕造成病害的概率。而且對裂縫的處理主要分為三個層次: 小于20cm/m2, 應用環氧砂漿修補;大于20cm/ m2、小于30cm/ m2,鑿出凹型施工面,填充細料式瀝青混凝土并烙平;大于30cm/ m2,局部或全面翻修。
該市市政道路路面在某一路段出現了斷板病害,施工人員首先開挖凹槽,利用墨斗線在斷板水泥路面上標記墨印線,然后使用切割機進行沿線切割。再根據斷板的情況確定切割面的規格,在切割路面上挖掘長方形凹槽,其深度要貫穿斷板的厚度,保障凹槽直角邊與斷板縮縫、縱縫處于平行位置,最后通過填充膨脹混凝土完成處理施工。
脹縫在市政道路路面中是一種非常難處理病害類型,在本次養護施工中同樣發現了該問題。由于脹縫在發生拱起前養護人員很難發現,預防處理措施很難展開。而一旦出現了拱起現象,一般的簡單處理無法根除病害,必須要對遭受拱起破壞的路板進行拆除,重新進行修建。因此在施工建設過程中要額外注意路面與路基之間的摩擦力,盡最大可能的降低出現脹縫拱起的可能性。
錯臺病害是市政道路路面病害中作為常見的一種形式,通常路面的裂縫以及接縫位置發生豎向位移的現象即是出現錯臺病害,在該市的市政道路路面養護中發現了錯臺病害。在該工程中根據錯臺現象的不同程度進行處理。如果錯臺病害程度較低,施工人員則可以先將路面清理干凈,利用瀝青混凝土順接即可,或者也可以使用磨平機將錯臺部分進行磨平。而對于錯臺病害程度較為嚴重的路段,就要采取填補法的處理措施,即是利用切割機將路面翹起的部分切除,然后利用混凝土重新澆筑。如過路面出現連續性錯臺,則說明該路段使用的年限較長、接近強度疲勞極限,因此可以將路面拆除重整修復。
在該市政道路路面施工工程中,針對脫空板病害處理主要是應用了鉆孔壓漿的施工工藝,具體步驟如下:
(1)使用專業的路面檢測儀確定脫空板的位置。
(2)對路面進行鉆孔,孔直徑為3cm、深度超過板厚度2cm。
(3)清理孔內雜物,同時進行壓漿作業,結束后用空水泥袋將鉆孔堵住,避免雜物進入。
(4)壓漿的漿料材質由水泥、粉煤灰、外加劑等攪拌而成,壓漿的過程要從坡度較高的位置進行,逐次減低。如果這一過程中面板被抬升超過0.3mm則必須停止壓漿。
針對該市市政道路路段出現的破板病害,施工人員采用的處理措施步驟為根據破板類型進行放樣,保障放線距離破板10cm以上→利用切割機對破板板面進行矩形切割,深度要超過5cm、最小規格為40cm×40cm→使用破碎機將出現病害的路面進行破碎并清理→開挖基層基坑,為了保障新舊混凝土能夠有效粘結,基坑周圍要挖成粗糙面→澆筑不低于原有路面強度等級的混凝土。以此完成市政道路路面破板病害處理。
當水泥混凝土路面大部分出現裂縫、斷板、錯臺、脫空、破板等病害時,經認為修補技術經濟性差時,應重新澆筑。
綜上所述,在社會經濟快速發展的大背景下,水泥混凝土道路路面在市政道路建設中具有重要的作用。而且因為水泥混凝土的特殊特點,使得路面會出現各種病害,對道路的正常使用具有很大的影響。因此為了保障市政道路發揮基礎設施功能,相關施工和養護人員要采取科學有效的處理措施及時解決路面病害問題,保障市政道路的質量。