林道力
(海南省文昌市地方公路管理站,海南 文昌 571300)
水泥混凝土的各類型路面病害中,裂縫是極為普遍的形式,且直接對道路質量造成嚴重影響。路面工程施工中,由于水泥摻量過少,導致大量CO2進入混凝土中,在其作用下發生碳化現象,最終結果為混凝土表面產生裂縫。從形式上看,則有橫裂、縱裂等多種類型。
路面施工中未做好表面整平工作,產生的抹壓痕跡則被稱之為印痕;部分區域存在裂縫,其形態上呈六邊形花紋狀,僅存在相對微小的裂縫,此時稱為龜裂。
施工中未及時做好切縫工作,或是各道切縫間距過大,此情況下路面遇高溫時將發生大規模裂縫并進一步引發斷板現象。由于基層平整度欠佳、部分區段高程未滿足要求或是立模時擾動性較大導致基層受損,此時路面板性能受到影響,存在厚度不均、強度欠佳的問題,并在部分薄弱斷面處形成斷板。工程中,若養護時間不足,過早開放交通時板塊也將形成早期裂縫,后續受行車荷載等因素作用易斷板。
道路車輛通行量較大,水泥混凝土路面的混合料性能受到影響,如混凝土泥膠體發生大規模的剝落,導致骨料直接裸露于外界,形成不同程度的陷坑,不利于安全行車。
隨運營時間的延長,水泥混凝土路面的表層相繼發生剝落現象,難以形成有效的防護層,導致內部細骨料散失,大量粗骨料暴露至外界,隨之形成露骨病害。
道路存在較明顯的唧泥現象時,將攜帶路基內的物料使其向外溢出,路基由于穩定性不足而下沉,橫向接縫兩側路面板失穩,伴隨大幅度的位移,此情況下兩側路面板高度存在差異,引發錯臺。根據工程經驗,錯臺的出現還與壓實不到位有關,由于外力的持續性作用,路基不均勻沉降更為明顯,隨之產生錯臺。
材料性能下降是引發拱起病害的重要原因,路面在熱脹應力的作用下穩定性受到影響,存在縱向壓屈失穩現象,不利于接縫兩側面板的穩定性,隨之發生向上拱起的問題。各類病害中,雖然拱起的出現頻率較低,但對于交通運行安全性將帶來極為嚴重的影響。
此類病害的出現與接縫處傳力桿失效有關,在其作用范圍內發生了撬裂病害。
前期準備工作落實到位后,能夠給正式施工創立良好的條件。但由于部分環節的準備工作不達標,導致路面成型后相繼出現各類問題,主要原因有。
(1)材料質量。材料是創建工程實體的必備要素,且水泥混凝土路面工程量較大,所需材料用量較多,存在質量問題的材料在投入使用后均會對路面施工質量造成不同程度的影響。
(2)設計方案。施工作業的有序開展需得到設計方案的指導,因此路面施工質量與設計方案具有緊密的關聯。
(1)誤操作。水泥混凝土路面施工中,人員是重要的參與要素,但施工人員的專業素質良莠不齊,易出現誤操作的現象。例如,部分人員未依據規范完成路基施工作業,成型的路基隨時間的延長而相繼出現裂縫病害,后續地基裂縫延伸至路面。此外,前期測量放樣缺乏精準性,施工后的路基無法達到平整的狀態,隨之引發路面斷板問題。
(2)施工工藝不當。在不同的施工要求下其對應的施工工藝具有差異性,若未根據實際情況合理應用施工工藝,則極容易引發路面質量問題。以混凝土生產為例,由于攪拌時間偏短,導致各類物料難以充分混合,經過振搗處理后局部強度存在差異,易引發斷板現象。
路面運營環境錯綜復雜,自然因素、行車荷載等均會對其造成不同程度的影響。置身于社會經濟持續發展的背景下,道路承載量逐步提升,在超過路面所具有的極限承載能力后,將相繼出現各類質量問題,且現階段的車輛超載現象極為普遍,路面病害更為明顯。例如,某地區的雨季較長,期間伴有持續性的強降雨天氣,加之路面排水系統工作效率較低,在此條件下雨水對路面的侵蝕作用較為明顯,路基長時間處于雨水浸泡的狀態,內部的路基土大范圍流失,引發局部塌陷。
(1)以工程材料質量檢驗標準為指導,完成對各類材料的質量檢驗工作,作為設計單位和施工單位,則要根據需求選擇合適的材料,以質量達標為首要追求目標,在此前提下盡可能減少成本投入,充分發揮出材料在工程中的作用。水泥混凝土是路面施工中不可或缺的材料,應有效保證各類物料的質量,例如依據設計配比要求合理組織生產作業,從而拌制高性能的水泥混凝土。作為施工單位,必須以滿足施工質量要求為基本前提,適當減少材料的用量,有助于節約施工成本,同時滿足質量和經濟效益的雙重要求。
(2)以施工質量要求為導向,根據現場情況選擇相適應的路基施工方式,由符合資質的人員參與施工,將各項工作落實到位。施工單位應遵循因地制宜的原則,保證所用的施工方式與現場地質條件相適應。對于地下水含量較高的區域,在正式施工前應做好勘察工作,及時掌握土層的含水量情況,通過可行的措施提高路基排水能力,使含水量可維持在合理的區間內,在此條件下方可正式施工。壓實作業有助于提高路基的質量,使其具有密實性與平整性,需配置合適的壓實機械,有序做好壓實工作。此外,對于多水區域的施工作業,施工單位必須加強排水,以免出現路基積水過量的情況。
(1)裂縫的修補。水泥混凝土路面的裂縫病害較為普遍,且類型相對較多,因此在裂縫修補作業時需要根據實際情況選擇合適的修補方案。以貫穿性裂縫為例,可順著裂縫對路邊板塊采取切割處理措施,隨后再將該處的雜物清理干凈,配置與原路面性能一致的混合料,將其灌入切割口內,以達到有效修補裂縫的效果;若為局部性裂縫,此時以擴縫灌漿法較為合適。
(2)路面斷板的防治
①施工過程控制。公路工程開展初期,應考慮現場交通流量情況,將其作為施工的重要依據。水泥混凝土路面工程中,若伸縮縫處未配置傳力桿,則極容易引發路面起拱等病害,對此因在臨近的固定結構處設脹縫。路基施工質量控制中,應重點考慮壓實度和彎沉。各段路面的地質條件具有差異性,需視實際情況合理選擇防治方法,以軟基路段為例,應對混凝土采取特殊處理措施,以改善混凝土的性能,再將其投入使用。
②處理方案。路面存在輕微斷裂病害時,可開槽凹槽(深度控制在5~7 cm),在此基礎上通過填充的方式處理。輕微斷裂病害處理時,應有效保留大塊的混凝土板,需精準確定病害部位,將該處挖除后再修復。若因地基沉降而引發斷裂病害,此時需完全挖開混凝土板。破碎板病害程度較為嚴重時,需將其擊碎并移除;加強對基層的檢測,若該處受損也應更換基層。
(3)路面拱起的防治
首先,保證施工所用水泥在安定性方面具有良好的表現,盡可能緩解后期膨脹現象。其次,根據要求合理布設路面伸縮縫,以免因路面熱脹冷縮而引發拱起病害。最后,加強對路基施工質量的控制,最大限度減少不均勻沉降,此舉也是避免路面拱起的關鍵。對于已經拱起的路面,則要分析具體原因,通過挖除、澆筑等方式處理。
(4)錯臺的防治
錯臺防治的關鍵在于加強施工質量控制,若混凝土板錯開,應明確具體范圍并將其挖除,此后再進行澆筑作業。
(5)邊角碎裂的防治
從施工期間的質量控制和后續的養護兩個階段切入,實現全方位的防治,以免因施工工藝不當或是超載而引發邊角碎裂病害。實際處理時,需明確具體位置并對其澆筑。
(6)增加瀝青層
在長時間使用后,水泥混凝土路面易發生破損現象,若病害較為嚴重,此時通過修補維護的方式難以取得良好的處理效果。為解決此問題,可采取增鋪瀝青層的方式,其在路面修補方面具有良好的應用效果。實際施工中,需要對病害區域采取鑿毛處理措施,再將該處的雜物清理干凈,若無誤再依次鋪設瀝青黏層以及瀝青混凝土路面。工程經驗表明,瀝青混凝土路面鋪設過程中應連續設置2層,下層可選擇粗粒式瀝青混凝土,上層則以細粒式瀝青混凝土為宜,以保證其具有良好的防水性能。按照上述方式有序施工后,可實現對路面的有效修復,路面可恢復至正常使用狀態。
水泥混凝土路面是現代道路工程中較為典型的形式,但在長時間運行后,受行車荷載、自然條件以及施工質量控制不到位等多重因素的共同作用,導致路面發生各類病害,不利于車輛的安全行駛。對此,應準確判斷路面病害的類別,明確其產生的原因,以此為依據選擇針對性的處治方法,實際操作中將各項工作落實到位,全面提高混凝土路面質量,確保水泥混凝土路面具有較強的通行服務能力。