閆 丹,劉利沙
(濮陽市公路事業發展中心,河南 濮陽 457005)
在農村公路建設過程中,所應用的主要材料為水泥混凝土,而一些公路工程在實際施工過程中,為了節約成本并加快工期,會選擇較近的水泥供應單位或質量相對較差的水泥,若是將低質水泥應用于混凝土施工中,則會產生各種施工質量隱患,導致路面在后期使用過程中,形成病害問題。同時,在農村公路路面施工過程中,存在集料檢驗不仔細、不規范等問題,如材料的進場存儲環節極有可能與地面直接接觸,造成骨料污染。或在骨料進場時,未進行嚴格的試驗檢測,只是簡單核對就將其應用于具體的施工部位,致使部分集料破碎值低于標準要求,使得公路在建成投入使用后,極為容易出現病害情況。
農村地區大多處于偏僻地勢,并且土質多數為黃土、黑土等水溶性土質,自身的穩定性較差,雖然在農作物種植作業中有一定的優勢,但會讓公路建設受到不良影響。這是由于公路基礎非常容易受到土質侵蝕,讓公路基礎層次受到破壞,并且很多高鹽分地區,會由于土質鹽分高,導致公路路面塌陷,從而形成病害。而一些村莊位于山區,公路只能在山區修建,就形成了路面狹窄的現象,自身的荷載承受效果遠超設計標準,而且農村載重管理難度較大,一旦貨車經常發生超載行駛現象,甚至存在泥石流等自然災害發生的可能,極易在公路投入使用后產生病害。
很多農村公路建設都沒有達到規范要求的排水設計標準,使得公路路面以及路基受到雨水侵害,雨水對路面沖刷和浸泡,會直接對公路造成破壞,與此同時,在長時間降雨情況下,還會出現道路塌陷等高危事故,威脅車輛駕駛人員的生命財產安全。有些公路排水效果較差,并非是建設期間弊病,而是由于農村環境相對較差,產生諸多垃圾會隨著雨水的流動形成聚集,對排水溝形成嚴重的堵塞,進而在實際使用過程中難以達到理想的排水效果,隨著積水長期作用,公路病害會逐漸顯現并產生影響。
在農村公路建設過程中,由于設計人員的設計經驗相對較少,且現場的條件復雜,會出現一些結構設計與現場施工環境矛盾的問題。很多農村公路路面在設計環節并未充分考慮寬度以及路面基層厚度,多數設計單位對農村公路和城市公路的差異性認識不足,導致其在公路設計過程中無法結合農村的發展現狀進行差異化設計,造成農村公路易產生病害。如在農村公路結構設計中,水泥混凝土路面厚度應選擇加厚,并且路基厚度不小于一定范圍,同時盡量使路面達到雙車道寬度標準,但在實際的建設過程中,這些指標都非常難以達到,導致農村公路存在諸多結構缺陷,投入使用后易發生病害。
裂縫病害在水泥混凝土公路中是較為常見的病害內容,并且裂縫的危害程度以及出現的原因存在較大差異。農村水泥混凝土路面的裂縫病害呈現網狀、貫穿狀等形式,雖然不同的裂縫病害給公路帶來的影響有一定差異,但都會讓公路的使用受到極其嚴重的影響,如果不能在短時間內對裂縫進行處理或維修,裂縫還會繼續擴大,最終導致公路的使用壽命大量縮短。在多數水泥混凝土路面的整體結構中,裂縫現象大致可以歸納為3個類型:①縱向裂縫。裂縫受到路基結構的破壞形成,由于路基出現不均勻沉降變形,讓路面結構同時受到不均勻的荷載以及剪力效應,就會使水泥混凝土路面出現裂縫現象。在此階段,水泥混凝土路面基層已經大幅度降低質量,在混凝土公路表面會出現大量的縱向規律裂縫,如果不及時對其進行處理,隨著車輛行駛增加,最終會貫穿在整個水泥混凝土路面,形成嚴重的結構危害,并且還會產生較大的道路運輸風險。②橫向裂縫。由于施工人員對具體的切縫時間沒有良好把握,讓混凝土在水化熱產生的環節形成溫度效應,從而讓內部應力形成裂縫。同時,在混凝土道路進行切縫過程中,如果切縫深度沒有達到技術要求,也會對內部應力產生壓制,導致后期出現新的收縮裂縫,另外,也有部分橫向裂縫病害是由于水泥的干縮性較強,在混凝土材料中含有大量泥土,或者是不合理的水灰比設計,均會產生橫向裂縫病害。③交叉裂縫。多數是首段路基的不均勻沉降造成整體路面結構出現損壞。同時,道路結構所負擔的超載、重載問題也是交叉裂縫產生的一個誘因,若不能夠及時加以治理,還會引發錯臺問題,不僅影響路面行車體驗,還為交通運輸埋下了極大的安全隱患。
對于水泥混凝土路面來講,若是其最上層與中層出現變形,則會導致水泥混凝土路面形成車轍病害。而且在實際施工過程中,當路基與基層強度并能滿足施工要求及建筑標準,那么在竣工投入使用一段時間之后,尤其是在公路施工鋪設完瀝青之后,高溫烘干容易加快水泥混凝土路面瀝青層的流動性,從而形成車轍病害。
結構病害主要以大面積病害形式出現,在農村地區水泥混凝土路面中常常出現的斷板、麻面等諸多情況,都屬于混凝土路面結構病害。因為水泥混凝土路面屬于完整的一個整體,在實際施工完畢之后,會受到內部因素與外部因素的直接影響,加之惡劣天氣,比如霜凍、風化、雨水等影響,會逐步惡化農村地區水泥混凝土公路內部結構,從而出現路面結構病害。由于此種病害處理難度相對較大,因此需要相關人員對其進行有效防治,從而為我國農村地區人民群眾提供一個良好的生活環境。
裂縫病害在水泥混凝土路面中是最為常見的一種類型,大部分農村地區公路水泥混凝土路面都存有一定的裂縫現象,而裂縫會隨著通車運行不斷擴張惡化。為此,就需要有關人員及時、有效地對裂縫進行修補。而在對裂縫進行防治處理過程中,首先要分析裂縫的具體情況,針對裂縫的類型,實施各種針對性維修方案,針對裂縫的寬度以及貫穿系數,采取不同的修復方法。如果裂縫僅存在于面層中,對其進行輕微剔槽清理,再運用同配比的水泥砂漿進行涂抹即可,而一旦裂縫較深,對水泥混凝土路面的內部產生影響,就需要以高壓注漿技術來對其進行修復,在實際修復過程中要保證注漿材料達到相關質量要求,在裂縫注漿之后會產生膨脹固化效果,并且有著一定程度上的化學穩定性,在修復之后能夠讓整個裂縫形成整體的穩定效果。
為防止水泥混凝土路面發生車轍病害,應通過以下4個方面來展開工作:①對水泥混凝土路面展開滿足農村公路應用實際情況的結構組合設計,進一步提升農村公路面層的承載能力,明確公路可以承載的交通量,保證公路在車輛負荷的實際作用下,也可以長時間維持良好性能,不會再一次出現車轍病害。②選擇穩定性以及強度相對較高的施工原材料,對礦料進行科學、合理的配置,更好地提升混合材料密實度。③施工作業人員在對農村水泥混凝土路面進行有效防治作業中,應當高度重視配合比的合理設計,對溫度參數進行全面控制,而且專業技術人員應當在施工現場為施工作業人員提供有關的施工技術指導。④加強多改性添加劑的合理運用,提升路面粘附性。與此同時,農村地區的公路應當嚴格控制交通車輛超載的情況,一旦出現超載情況,應當立即采用有效手段,最大程度杜絕水泥混凝土路面長時間在超負荷狀態下運轉。
受到水泥混凝土路面修復特點的直接影響,相關人員在對其病害進行修復之后,還要實施良好的養護工作,才能夠避免水泥混凝土路面后期繼續出現裂縫、車轍等現象,在水泥混凝土路面維修隊伍進行養護過程中,需要根據不同季度來制定針對性的養護計劃。在實際養護環節,如果是較為寒冷的氣候,那么需要對修復之后的部位進行保溫處理,避免出現凍結現象。同時,也要在炎熱季節進行防潮工作,避免降雨天氣過早地對修復部位進行沖刷、浸泡。在后期的使用過程中,還要實施一定的維護措施,要定期檢查水泥混凝土路面各種病害是否反復出現,對各種病害初期產生的現象要高度重視,避免病害不斷發展。同時,要對農村水泥混凝土路面的運輸行為進行約束,避免各種超載運輸行為對路面形成不利的碾壓,導致混凝土路面出現各種病害現象。
農村公路水泥混凝土路面在實際使用過程中,如果不能對各種常見病害及時進行處理,不但會讓病害在使用過程中不斷惡化,還會在一定程度上威脅運輸過程中的安全性。并且,對病害處理的時間越晚,所投入的成本就會越多,不利于修復過程的成本控制。為此,在保障農村交通的安全以及控制成本支出等多個必要條件下,相關部門必須及時對農村水泥混凝土路面的常見病害實施整治,高度重視各種病害處理技術的針對性和有效性,以便對各項病害進行及時、有效的修復,從而維護農村公路交通環境的安全性和耐久性。