崔曉平
摘 要:在行車荷載和自然因素長期作用下,水泥混凝土路面極易產生大量病害,不僅會對公路的正常使用造成不利影響,甚至還會產生交通安全事故。水泥混凝土路面是最常見的農村公路路面類型,在打造“四好農村路”的發展形勢下,要重視路面病害問題。本文依托具體案例,結合路況現場調查情況,并根據不同病害提出了相應的防治措施,以期推進鄉村振興戰略更好實施。
關鍵詞:農村公路;水泥混凝土路面;病害防治措施
中圖分類號:U418.6 文獻標識碼:A
0 引言
在我國公路工程建設當中,水泥混凝土路面已有70余年的發展歷史,尤其是上世紀60年代以后,水泥混凝土路面迎來了發展的春天,步入了大規模建設時期。相比瀝青混凝土路面,水泥混凝土路面的行車舒適性雖有所不足,但其具有力學性能好、抗水損能力強等優勢,在二級及其以下等級公路當中得到了大量應用,尤其是農村公路。然而,隨著時間的不斷推移,很多農村公路水泥混凝土路面出現了病害問題,比如裂縫、斷板、唧泥、錯臺等等。為了恢復路面使用性能,必須針對具體病害,采取切實可行的防治措施。為此,分析水泥混凝土路面破壞機理勢在必行,對防治措施研究具有重要的意義。
1 工程概況
某農村公路全長4 km,起訖樁號為k0+000~k4+000,6 m~8 m為路段寬度,沿線地形平緩,地質結構并不復雜,無大填方。近年來,隨著農村經濟的發展,在本工程沿線開辦有商混站。交通量增加較快,且重載超載車輛增多,導致水泥混凝土路面產生了大量病害,且多為結構性損傷。為了提高行車舒適性和安全,決定進行路面維修養護。
2 路況現場調查分析
2.1 路面交通量調查
根據現場實際調查情況可知,在本路段存在較為嚴重的貨車運輸超限超載現象。普遍存在較高的貨車輪壓,甚至高達1.5 MPa。不管是單軸—雙輪,亦或是雙軸—雙輪等型號的貨車,相比國家最大軸荷限值,其后軸重量遠遠超過該限值。但是按照本工程的原設計來講,本工程為雙車道路面,設計交通量為中等交通,由此可見,其所承受的重荷載和疲勞破壞遠高于設計交通量,這也是路面病害產生的直接原因。
2.2 路面病害狀況調查
在統計交通量的基礎上,針對本工程選擇了具有代表性的路段K0+000~K2+000為試驗段,調查及分析其路面病害情況。本路段存在中度縱、橫、斜向裂縫24塊,角隅斷裂中度6塊,唧泥中度2塊,接縫碎裂輕度4條,縱向接縫張開輕度10條等。且全路段存在較為顯著起皮、露骨病害。
為了深入了解路面病害情況,對本路段進行彎沉調查,經分析,本路段板底脫空現象不太嚴重,其中不作處理的混凝土面板比例高達82.9%,需補強處理的占13.4%,存在嚴重脫空現象在4%以下,針對此類病害應進行換板處治。
2.3 路面附屬設施及外觀狀況調查
(1)k1+820處周圍,因為沿線有商混站,貨車運輸量大,且常常出現車輛拋灑問題,在此位置右側邊溝的堵塞問題較為嚴重。(2)K1+600處,部分波形護欄被損壞。(3)本工程全段存在大量超載超限問題,對路面磨損嚴重,路面標線基本上都已脫落。(4)在全線路段,在行車荷載和散落石料等共同作用下,全路段露骨現象較為嚴重,對路面平整度影響很大。
3 農村公路水泥混凝土路面防治措施
3.1 起皮露骨的防治措施
(1)起皮露骨的處置措施。一般來講,表層病害,比如起皮、露骨等,對行車舒適性和路面使用性能影響不大,但當起皮達到1 mm~3 mm,或者存在嚴重露骨情況時則需要進行路面修補處治。針對此類病害,主要采取兩種修補方法。
第一,水泥混凝土修補。按照整板將上附浮漿鑿除,隨后修補環氧砂漿等材料,或加鋪超薄水泥混凝土面層;第二,瀝青混凝土修補。當露骨面積過大時,可均勻鋪設撒瀝青黏層油,作為磨耗層。用于提高路面的平整度。
結合本工程實際情況,露骨問題嚴重,因此,可采用水泥混凝土加鋪瀝青層的方案,且無需拉毛。為了提高行車舒適性,可增設稀漿封層,再進行瀝青混凝土加鋪處治。
(2)起皮露骨的預防措施。結合以往大量施工經驗,施工過程控制不嚴時導致水泥混凝土路面起皮、露骨的主要原因。為此,想要避免此類病害,還需做好預防工作。第一,保證選擇的施工原材料,骨料、水泥等合格;第二,水灰比合理;第三,不得灑水提漿;第四,不得過振;第五,完成泌水后,方可進行收漿飾面。
3.2 裂縫斷板的防治措施
(1)裂縫和斷板的處置措施。裂縫和斷板也是本工程的主要病害類型,目前常用的處治方法包括:灌注黏結劑法、擴縫注漿法、條帶罩面法、整板更換等等。因此,在處治當中,可根據本工程裂縫具體情況,合理選擇處治措施。按照路況調查情況顯示,本工程斷裂類病害并不是很嚴重。因此,可采用直接注漿、擴縫注漿方法進行修補。在逐板彎沉調查當中,發現局部板與板之間存在較大彎沉差情況,但其填方邊坡未見坍塌情況。究其原因在于面板和水穩基層之間存在脫空問題,采取灌漿法在此類病害處治當中效果顯著。
(2)裂縫和斷板的預防措施。把好質量關,是防治裂縫和斷板類病害的關鍵。要求在預防工作中,必須做到以下幾點:
第一,做好配合比控制。對于混凝土施工而言,水灰比控制不好,將會嚴重影響混凝土強度,進而產生裂縫和斷板病害。因此,必須嚴格控制混凝土配合比,避免此類病害出現;第二,做好材料質量控制。材料是公路建設的最重要的基礎材料,若材料質量不合格,那么工程也不會合格。因此,在采購材料及進場抽查當中,要嚴把質量關,做好施工管理,確保材料質量,保證混凝土的使用性能滿足規定;第三,攤鋪前,做好基層裂縫檢查和處理工作。為避免出現反射裂縫,需在面層攤鋪前,詳細檢查基層施工質量,并灑水保濕,避免因基層過于干燥,而影響混凝土面層含水率;第四,保證振搗密實。密實度不足,那么很可能出現蜂窩、空洞等情況,成為路面受力的薄弱部位,進而出現斷板病害;第五,確保施工的連續性。施工連續,才能避免混凝土表面產生干縮裂紋,才能確保施工。
3.3 豎向病害類型的防治措施
(1)路面沉陷和拱起的處置措施。當水泥混凝土路面出現沉陷,但并未產生裂縫的狀態下,可采用板塊頂升法進行處理。具體施工流程如下:
第一,施工前,需先確定下沉板的下沉量;第二,將兩行垂直小孔設于各塊下沉板上,孔徑不得超過5 cm;第三,采取逐孔灌漿法進行處理,灌孔時,可通過塞子將其他孔塞住,通過壓漿設備完成灌漿施工,直到砂漿冒出,下沉板頂升;第四,待壓漿材料的抗壓強度達到規定值,便可開放交通。
混凝土路面拱起病害,一般按照“輕、重”程度進行處治。當路面為輕微拱起時,可通過切縫機等設備,切碎拱起板間橫縫內的硬物,隨后清理縫內雜物,并將填縫料灌入。
當路面拱起較為嚴重時,需嚴格按照拱起的實際情況,在拱起板兩側1~2條縫切寬,當應力釋放之后,便將拱起端切除,板塊恢復原位,需清理干凈切寬的兩側橫縫并灌漿處理。
(2)路面沉陷和拱起的預防措施。勻沉降是引起路面沉陷的主要原因,而溫度變化是路面拱起產生的主要因素。針對此類豎向病害,在防治過程中首先要控制好路基施工質量,不得出現“彈簧土”。同時,要控制好路面各結構層質量,避免出現超限超載情況。
4 結束語
綜上所述,水泥混凝土路面是我國農村公路建設的主要路面形式,隨著時間的推移,路面病害問題不斷出現,特別是在行車荷載和自然因素的反復作用下,病害問題加劇。常見病害類型包括裂縫、斷板、沉陷、拱起等,若不及時處理,勢必會影響行車舒適性和安全。為此,必須重視水泥混凝土路面病害處治工作,提高路面施工質量。
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