農(nóng)村公路水泥混凝土路面常見(jiàn)的病害及防治措施

馬福昌

（甘肅省武威市天祝藏族自治縣交通運(yùn)輸局，甘肅武威733299）

0 引言

我國(guó)幅員遼闊，各個(gè)村鎮(zhèn)的分布范圍極廣，將其有效連接起來(lái)的就是農(nóng)村公路，其總量隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及對(duì)農(nóng)村的重視逐漸增多，也是農(nóng)村主要的出行、運(yùn)輸方式，對(duì)農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與建設(shè)具有十分重要的作用。但同時(shí)，農(nóng)村公路與城鎮(zhèn)主干線公路相比，其車流量、運(yùn)載量較小，在建設(shè)和養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中并不是相關(guān)部門的工作重點(diǎn)，因此農(nóng)村公路出現(xiàn)破損、病害的情況比較常見(jiàn)。

1 農(nóng)村公路水泥混凝土路面常見(jiàn)的病害以及原因

1.1 水泥混凝土路面斷裂

導(dǎo)致這一問(wèn)題的主要原因是前期農(nóng)村水泥公路在建設(shè)的過(guò)程中，使用的原材料不合格或者沒(méi)有考慮到農(nóng)村公路的發(fā)展情況。同時(shí)也可能是施工工藝不合格而導(dǎo)致水泥混凝土路面出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象。

1.1.1 原材料的不合格

原材料不合格主要表現(xiàn)在水泥、集料、砂土質(zhì)量等。一方面農(nóng)村公路的交通量較小、公路等級(jí)較低，因此在規(guī)劃和建設(shè)的過(guò)程中資金投入較少，在選擇原材料的過(guò)程中，水泥通常是使用當(dāng)?shù)匦S生產(chǎn)的普通水泥，水泥參數(shù)和質(zhì)量無(wú)法得到有效的保障。同時(shí)農(nóng)村的施工環(huán)境較為復(fù)雜，在施工過(guò)程中不同廠家、不同型號(hào)的水泥混用現(xiàn)象比較常見(jiàn)，進(jìn)一步導(dǎo)致混凝土路面斷裂的病害問(wèn)題[1]；另一方面，在粗集料、砂的選擇過(guò)程中，為了降低施工成本，對(duì)其的性能和參數(shù)有所忽視，比如集料級(jí)配不標(biāo)準(zhǔn)，含泥量超標(biāo)或者界面之間存在質(zhì)量缺陷等問(wèn)題，在施工后容易導(dǎo)致混凝土路面出現(xiàn)薄弱部位。在砂的采購(gòu)過(guò)程中，由于農(nóng)村公路施工環(huán)境較為復(fù)雜，同時(shí)受到交通、地理等因素的限制，多采用就地取材的方式，這也加大了對(duì)混凝土質(zhì)量把控的難度。

1.1.2 施工工藝不規(guī)范

混凝土路面施工的過(guò)程中，需要對(duì)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行合理的實(shí)驗(yàn)，以確定其能夠滿足使用的需求。目前情況下，首先，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)室對(duì)混凝土的樣本材料進(jìn)行配比，從而找出能夠滿足實(shí)際使用需求的混凝土以及混凝土的用量、水灰比等參數(shù)；其次，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采購(gòu)的原材料來(lái)進(jìn)行混凝土配比的修正，以確保現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中所采用的混凝土配比是符合設(shè)計(jì)需求的；最后，還需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中的混凝土配比實(shí)驗(yàn)。這主要是因?yàn)椴煌嗟膮?shù)以及原材料的含水量有一定的差別，同時(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度與之前實(shí)驗(yàn)的條件也有較大的差別。當(dāng)混凝土配比無(wú)法滿足施工需求的情況時(shí)，如混凝土比例過(guò)高，則容易引起塑形開(kāi)裂[2]。同時(shí)，在混凝土運(yùn)輸和施工的過(guò)程中，由于農(nóng)村交通因素的不良影響，混凝土進(jìn)場(chǎng)的時(shí)間過(guò)晚，混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象，對(duì)混凝土的施工質(zhì)量造成了不良影響。而在混凝土施工的過(guò)程中，需要進(jìn)行有效的鋪筑、振搗和養(yǎng)護(hù)。

但在實(shí)際的施工過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)施工人員很容易采用不規(guī)范的施工方式，從而影響混凝土的分布和密度，比如混凝土振搗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)形成的混凝土分層以及粗骨料和細(xì)骨料的分布不均。另外，混凝土施工完成后，需要進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)，以此來(lái)避免混凝土凝固的時(shí)間不均。

1.2 路面拱起

當(dāng)水泥混凝土路面施工的過(guò)程中氣溫較低時(shí)，混凝土處于收縮的狀態(tài)，其體積較小；而在夏季高溫的影響下，混凝土因熱脹冷縮而膨脹，水泥混凝土路面兩邊可以自然伸縮，但中間部分的混凝土無(wú)法得到伸縮的空間，從而向上拱起，造成路面拱起的現(xiàn)象。引起路面拱起的主要原因有以下幾種。

第一，原材料因素。從原材料熱脹冷縮的參數(shù)來(lái)看，不同原材料的膨脹系數(shù)具有較大的差別。而在混凝土路面施工的過(guò)程中，主要采用的水泥、集料、砂等材料中，影響最大的為水泥材料。當(dāng)在鋁酸三鈣以及二水石膏含量過(guò)高的情況下，混凝土凝固后的膨脹系數(shù)較高。在采購(gòu)的過(guò)程中沒(méi)有合理地選擇水泥參數(shù)，或者廠家在生產(chǎn)的過(guò)程中沒(méi)有有效控制水泥的生產(chǎn)質(zhì)量，從而導(dǎo)致路面施工后出現(xiàn)的拱起現(xiàn)象[3]。

第二，路面厚度不足。農(nóng)村公路建設(shè)的過(guò)程中，由于重視程度較低，通過(guò)降低工程標(biāo)準(zhǔn)來(lái)壓縮施工成本的現(xiàn)象比較常見(jiàn)。對(duì)路面參數(shù)的設(shè)置也會(huì)采用極限或者低值來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。而降低混凝土厚度的方式可以有效降低施工成本，但路面厚度不足時(shí)，其承載能力也會(huì)受到影響。同時(shí)受到溫度影響的概率會(huì)增加，從而引起路面拱起的現(xiàn)象。在實(shí)際的混凝土路面施工對(duì)比過(guò)程中也能看到，在混凝土路面厚度越大的情況下，路面拱起的概率會(huì)有效降低。

第三，路面凸形豎曲線不符合使用需求。同樣由于降低施工成本的需求，農(nóng)村公路設(shè)計(jì)的過(guò)程中會(huì)降低對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，在凸形豎曲線半徑太小的情況下，極易引起路面拱起的現(xiàn)象，也會(huì)導(dǎo)致農(nóng)村公路的車輛行駛效果不佳。

1.3 路面裂縫

路面裂縫是農(nóng)村公路水泥混凝土路面最常見(jiàn)的病害，在實(shí)際使用的過(guò)程中裂縫的產(chǎn)生會(huì)引起斷板現(xiàn)象的產(chǎn)生。但引起該問(wèn)題的原因較為多變，主要包括以下幾種。

第一，基層原因。當(dāng)基層中存在裂縫的情況下，半剛性的基層裂縫會(huì)對(duì)混凝土面層造成影響，使混凝土路面的厚度、分布不均勻，在使用的過(guò)程中由于負(fù)載的分布不均，從而產(chǎn)生裂縫斷板的現(xiàn)象。

第二，原材料原因。在水泥質(zhì)量較差、參數(shù)不滿足使用需求的情況下，斷燒不充分的游離氧化鈣，會(huì)在混凝土凝固之后繼續(xù)膨脹，從而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)因體積膨脹而產(chǎn)生裂縫[4]。

第三，施工工藝原因。夏季施工的過(guò)程中，由于混凝土混合料的溫度較高，混凝土顆粒的表面會(huì)形成固化的薄殼，導(dǎo)致施工后混凝土凝固過(guò)程中無(wú)法正常散熱，其體積也會(huì)發(fā)生較大的變化而引起路面裂縫的現(xiàn)象。混凝土路面在收光抹面的過(guò)程中，由于混凝土集料會(huì)隨著施工而逐漸下沉，混凝土材料出現(xiàn)離析現(xiàn)象，使水分漂浮在表層。若基層比較干燥的情況下，集料中的水分會(huì)被基層吸收，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)硬化干縮裂縫。同時(shí)，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)硬化的過(guò)程中，內(nèi)部的干縮應(yīng)力超出其承受范圍時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫。

1.4 坑槽

第一，農(nóng)村公路在設(shè)計(jì)的過(guò)程中并沒(méi)有考慮到履帶、防滑鏈車輛的通行。而北方區(qū)域以及農(nóng)村生產(chǎn)的過(guò)程中，防滑鏈車輛和鋁帶車輛的通行是無(wú)法避免的，在通行的過(guò)程中，路面局部會(huì)因?yàn)槭芰Φ牟痪a(chǎn)生剝落現(xiàn)象，從而導(dǎo)致坑槽情況的產(chǎn)生。

第二，混凝土面板強(qiáng)度不足。混凝土配比的不合理以及施工過(guò)程中采用的原材料不滿足實(shí)際需求，會(huì)導(dǎo)致混凝土的面板強(qiáng)度不足，進(jìn)一步引起坑槽現(xiàn)象的產(chǎn)生。

第三，起皮、凍融等病害的發(fā)展延伸。這些病害沒(méi)有得到及時(shí)處理的情況下，隨著農(nóng)村公路的使用該病害會(huì)進(jìn)一步加劇，從而形成坑槽，對(duì)路面運(yùn)輸效果造成不良的影響。

2 農(nóng)村公路水泥混凝土路面常見(jiàn)病害的治理措施

2.1 水泥混凝土路面斷裂的治理措施

2.1.1 選擇符合施工需求的原材料

一方面需要根據(jù)混凝土路面施工的技術(shù)規(guī)范，選擇強(qiáng)度高于42.5 的硅酸鹽水泥。同時(shí)還需要對(duì)水泥的參數(shù)，如安定性、游離氧化鈣等進(jìn)行有效的檢測(cè)[5]。另一方面，還需要在水泥入場(chǎng)的過(guò)程中確保水泥的廠家、批次、型號(hào)統(tǒng)一，嚴(yán)禁混用的現(xiàn)象。對(duì)于粗集料的使用，需要嚴(yán)格控制粗集料的含泥量以及顆粒大小。細(xì)集料和砂則需要有效控制其質(zhì)量，并對(duì)含泥量和有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行入場(chǎng)前檢測(cè)。

2.1.2 規(guī)范混凝土施工

混凝土的配比過(guò)程中，需要嚴(yán)格控制混凝土的水灰比，一方面需要確保混凝土配比實(shí)驗(yàn)的有效進(jìn)行；另一方面，還需要在配置混凝土的過(guò)程中，嚴(yán)格遵守對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。而在拌和、運(yùn)輸、施工、振搗等過(guò)程中，需要嚴(yán)格按照對(duì)應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行規(guī)范化施工。并盡可能減少混凝土的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸現(xiàn)象，同時(shí)需要保證混凝土施工的連續(xù)性，當(dāng)遇到特殊原因需要暫停混凝土施工時(shí)，則需要在技術(shù)人員的指導(dǎo)下設(shè)置好施工縫隙。

2.2 路面拱起的治理措施

路面拱起的治理措施需要注意以下幾點(diǎn)：

第一，在水泥原材料的選擇過(guò)程中，需要嚴(yán)禁使用鋁酸鈣和二水石膏含量較高的水泥，并在冬季施工的過(guò)程中需要對(duì)混凝土的配比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，制定科學(xué)的混凝土配比標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)在集料的選擇過(guò)程中，需要選擇符合施工需求的原材料，當(dāng)無(wú)法控制其標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則需要設(shè)計(jì)有效的膨脹縫，以避免路面拱起現(xiàn)象的產(chǎn)生。

第二，對(duì)于已經(jīng)建成的水泥混凝土路面，需要加強(qiáng)綠化設(shè)施的建設(shè)，通過(guò)種植樹(shù)木的方式來(lái)對(duì)路面實(shí)施有效的遮蔽，從而避免太陽(yáng)直射所帶來(lái)的溫度快速升高。同時(shí)還可以采用灑水車在高溫天氣進(jìn)行灑水，以降低路面溫度，從而避免拱起現(xiàn)象的產(chǎn)生[6]。

第三，為了確保鄉(xiāng)村混凝土公路滿足實(shí)際的使用需求，需要從資金保障、設(shè)計(jì)規(guī)劃等多方面入手，盡量增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的厚度，并對(duì)混凝土公路的平縱面線形進(jìn)行有效地調(diào)整，從而確保混凝土公路的參數(shù)滿足實(shí)際使用的需求，并減少路面拱起現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2.3 路面裂縫的治理措施

路面裂縫通常可以通過(guò)后期的治理來(lái)進(jìn)行解決，一般可以采用壓注灌漿法對(duì)裂縫較細(xì)較淺的病害進(jìn)行處理。使用壓力灌漿器將混凝土漿壓入裂縫中，使其能夠填充裂縫空間，對(duì)路面裂縫進(jìn)行有效地修復(fù)。當(dāng)路面裂縫口較寬的情況下，需要通過(guò)擴(kuò)縫灌漿法來(lái)進(jìn)行修補(bǔ)。而在路面裂縫現(xiàn)象比較嚴(yán)重，引起斷板的情況時(shí)，需要沿裂縫兩側(cè)進(jìn)行切縫處理，同時(shí)需要保證切縫的深度高于12cm，去除出現(xiàn)斷板問(wèn)題的混凝土塊，并將切面、混凝土塊清理干凈后進(jìn)行清縫和澆筑，修補(bǔ)裂縫。在施工的過(guò)程中需要在修補(bǔ)面上涂一層修補(bǔ)砂漿，以確保修補(bǔ)混凝土能夠緊密貼合切面。同時(shí)當(dāng)發(fā)現(xiàn)斷板兩側(cè)出現(xiàn)一定的垂直高差，則存在板底脫空的現(xiàn)象，這時(shí)需要采用壓漿的灌注方式，將水泥砂漿通過(guò)鉆孔灌注壓入板底，并對(duì)基層進(jìn)行固定，從而確保修補(bǔ)的可靠性。

2.4 坑槽的治理措施

當(dāng)混凝土路面出現(xiàn)坑槽的情況下，可以在坑槽的范圍鑿去3～5cm 的混凝土板，并通過(guò)鋪設(shè)瀝青的方式對(duì)混凝土路面進(jìn)行治理。在應(yīng)用中，若混凝土路面的破損情況較為嚴(yán)重，則需要鑿去6～10cm 的水泥板，并使用強(qiáng)度高于當(dāng)前混凝土路面的混凝土混合液進(jìn)行修補(bǔ)作業(yè)。同時(shí)需要對(duì)該區(qū)域進(jìn)行明確的標(biāo)識(shí)和防護(hù)，以避免施工后未凝固前受到外界的破壞[7]。

2.5 農(nóng)村公路的管理與整治

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)運(yùn)輸行業(yè)的需求快速增加，為了節(jié)省時(shí)間、過(guò)路費(fèi)等運(yùn)輸成本，部分荷載量較高的車輛會(huì)選擇農(nóng)村公路進(jìn)行運(yùn)輸，但農(nóng)村混凝土路面的設(shè)計(jì)等級(jí)較低，在大量高荷載車輛的影響下，極易出現(xiàn)病害問(wèn)題。一方面可以借鑒農(nóng)村公路的管理控制措施，在農(nóng)村公路的入口增設(shè)限高限寬的設(shè)施；另一方面，還需要從政府政策的角度入手，對(duì)農(nóng)村公路的超限車輛運(yùn)行進(jìn)行有效的整治，從而確保農(nóng)村公路的正常運(yùn)行，并減少病害現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2.6 加強(qiáng)農(nóng)村公路的養(yǎng)護(hù)

良好的養(yǎng)護(hù)可以延長(zhǎng)農(nóng)村公路的使用壽命，農(nóng)村公路的分布范圍較廣、養(yǎng)護(hù)難度較大，在養(yǎng)護(hù)工作展開(kāi)的過(guò)程中，需要根據(jù)農(nóng)村公路的實(shí)際情況來(lái)執(zhí)行，采取預(yù)防為主，防治結(jié)合的養(yǎng)護(hù)策略。一方面需要關(guān)注氣候的變化以及農(nóng)村公路的車流量變化情況，并適當(dāng)加強(qiáng)夏季、冬季以及車流量較大路段的養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度和養(yǎng)護(hù)次數(shù)，從而預(yù)防農(nóng)村公路病害現(xiàn)象的產(chǎn)生[8]；另一方面，還需要對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)病害的路段進(jìn)行及時(shí)的修補(bǔ)。首先需要對(duì)病害路段進(jìn)行清理，并使用混凝土進(jìn)行修補(bǔ)；其次，需要設(shè)計(jì)良好的排水路徑，避免積水泡脹對(duì)路基路面所帶來(lái)的不良影響與破壞；最后，還需要從養(yǎng)護(hù)工藝、養(yǎng)護(hù)材料的研究入手，積極探索新的農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)路徑，從而增加農(nóng)村公路的養(yǎng)護(hù)效率與養(yǎng)護(hù)速度。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，未來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中，農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展是重要的戰(zhàn)略核心，現(xiàn)階段雖然已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)村村通路，但實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中各種病害現(xiàn)象仍然存在。因此，應(yīng)在認(rèn)識(shí)不同病害產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，采取有效的處置和防護(hù)措施來(lái)延長(zhǎng)農(nóng)村混凝土路面的使用壽命，并有效降低公路的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。