農村地區水泥混凝土路面常見病害及其處治技術研究

摘要 該文旨在研究農村水泥混凝土路面常見的病害及其處置技術，分析路面病害的預防措施。文章首先分析了農村地區水泥混凝土路面的特點，進而分析路面病害產生的原因，針對路面病害的原因，該文提出了農村地區水泥混凝土路面的處治技術措施。同時提出了在施工階段和養護階段對于路面病害的預防措施，旨在通過防治結合手段大大提高農村地區水泥混凝土路面質量和耐久性。

關鍵詞 農村公路；水泥混凝土路面；路面病害；施工技術；道路養護

中圖分類號 U418.6 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）04-0073-03

0 引言

隨著國家城市化進程的不斷深入與鄉村振興戰略的大力推進，“四好農村路”的修建是改善鄉村交通與支持農村發展的先決條件。近年來，農村交通條件與出行環境得到了很大改善，很多地方都做到了公路“村村通”甚至“戶戶通”。但由于施工質量、養護技術以及資金投入等多方面原因，農村公路在使用一段時間后存在不同程度的病害，其中尤以路面病害最為常見。該文通過歸納總結農村地區水泥混凝土路面既有路面病害的主要特點以及形成原因，分析研究農村公路建設過程中的路面病害預防措施和建設完成后的路面處治措施，以期為農村公路的建設、管理、養護提供參考。

1 農村地區水泥混凝土路面的特點分析

1.1 農村公路的定義

按相關規定，“農村公路”是指納入農村公路規劃，并按照公路工程技術標準修建的縣道、鄉道、村道及其所屬設施，這些設施中包括公路橋梁、隧道和渡口，農村公路中占大多數的就是村道，也就是與廣大群眾聯系最緊密的公路[1]。該文的研究對象主要為村道，路面結構形式為水泥混凝土路面。

1.2 農村地區水泥混凝土路面的特點

（1）道路等級

一般縣道或者鄉道交通量比村道較大，一部分為次要集散道路，一部分為支線公路，根據《公路工程技術標準》（JTG B01—2014）、《公路路線設計規范》（JTG D20—2017），道路等級為二級或者三級公路，當設計交通量不低于5 000輛小客車/日時，為二級公路；當設計交通量小于5 000輛小客車/日時，為三級公路。而村道往往交通量較少，主要交通功能為支線公路，根據《公路工程技術標準》（JTG B01—2014）、《公路路線設計規范》（JTG D20—2017），支線公路道路等級為三級公路或者四級公路。

（2）設計速度

根據《公路工程技術標準》（JTG B01—2014）3.5.1條，作為集散交通的二級公路設計速度為60 km/h，受地形限制時采用40 km/h；三級公路設計速度為40 km/h，受地形限制時采用30 km/h；四級公路設計速度為30 km/h，受地形限制時采用20 km/h。

（3）路基寬度

該文主要研究農村公路的類型為村道，村道道路等級為三級或四級公路，車道寬度為3 m（設計速度20 km/h）、3.25 m（設計速度30 km/h）或3.5 m（設計速度40 km/h），土路肩寬度為0.25 m（兩車道）或0.5 m（單車道）（設計速度20 km/h）、0.5 m（設計速度30 km/h）或0.75 m（設計速度40 km/h）。路基總寬度最小寬度為4 m（單車道四級公路），最大寬度為8.5 m（雙車道三級公路，設計速度為40 km/h）。

（4）路面結構的特點

由于農村經濟不發達，在投資修建農村公路時的資金投入較少，路面結構未完全按照交通量預測年限內的累計當量軸次進行計算確定，很多時候僅僅是實現“土路硬化”或者老水泥路“白改黑”加鋪就交付，缺失基層或墊層功能。另外，農村公路不同于市區人口密集段，相對也較為簡單，對于農村地區水泥混凝土路面，當其出現損壞時，未能引起足夠的重視，缺少養護，當出現輕度裂縫后，路面容易在車行疲勞荷載與水、光、熱等因素的影響下裂縫擴大，進而出現更嚴重的路面病害。

2 農村地區水泥混凝土路面病害及其處治技術分析

水泥混凝土路面病害的種類繁多，按照病害特點可以分為裂縫類、變形類和破損類。裂縫類包括縱向裂縫、橫向裂縫和網狀裂縫；變形類包括唧泥、錯臺、拱起等；破損類包括水泥路面磨損、板角斷裂等。這些病害的出現不僅降低了水泥混凝土路面的使用壽命，還給農村地區的交通出行帶來了極大的不便。

2.1 裂縫類路面病害及其處治技術分析

2.1.1 裂縫類路面病害出現的原因

裂縫是最常見的路面病害類型，可以細分為橫向裂縫、縱向裂縫、網狀裂縫等。水泥路面出現裂縫的原因主要有以下兩方面：（1）水泥混凝土原材料問題。當集料中含泥量過大或級配不合理時，會增加水泥混凝土的收縮，誘發裂縫的產生；當混凝土采用不同廠家或品牌的水泥時，導致水泥質量不高，過早凝固；當水泥混凝土中加入大量的礦物成分時，容易使得混凝土流動性變差，影響路面施工質量。（2）施工質量問題，常見的施工問題主要有：混合料拌和時間過短或攪拌不均，導致混凝土強度不均衡；施工切縫不及時，未能及時留出施工縫、伸縮縫等，混凝土因為溫縮變形形成裂縫；養護不及時，當路面鋪筑完成后未能及時養護，導致路面因水分蒸發過快路面出現裂縫[2]。

2.1.2 裂縫類路面病害處治技術

當水泥混凝土路面出現裂縫時，根據裂縫寬度的大小進行不同的處理方案如下。（1）對寬度小于3 mm的裂縫，采用擴縫灌漿的形式進行維修，灌漿采用聚合物改性瀝青、密封膠、貼封膠等進行修補；（2）對于寬度大于3 mm小于15 mm的中等裂縫，采用條帶補縫的方式進行處理，具體步驟為：先切割破損混凝土路面厚度為7 cm，然后間隔50 cm鑿耙釘孔，安裝耙釘，耙釘為φ16 mm的螺紋鋼筋，接著澆筑混凝土填平并且灌注填縫料，如圖1所示；（3）對于寬度大于15 mm的裂縫，采用全深度修補，將破損的混凝土塊鑿除，然后設置拉桿與正常的路面連接[3]。

2.2 變形類路面病害及其處治技術分析

2.2.1 變形類路面病害出現的原因

由于壓實度不足、雨水通過接縫進入路基或者不良地基處理不合格，水泥混凝土路面在后期車輛荷載作用下由于地基沉降、土基強度不足等原因出現變形。變形類路面病害主要體現為唧泥、錯臺、拱起等。

（1）唧泥

唧泥是由于雨水通過路面裂縫或者路面接縫進入路基，在荷載作用下，板底泥漿逐步通過裂縫擠出，從而導致路面底部掏空基礎，從而發生面板沉陷變形。

（2）錯臺

錯臺發生的原因有兩個：①由于唧泥導致板底空洞抽吸路基細集料，因后板高，前板低，從而發生錯臺；②由于基礎不均勻沉降導致水泥路面板兩側出現高差形成錯臺。

（3）拱起

拱起是指在板塊接縫處兩邊面板向上拱起，而接縫已經失效。出現拱起的原因有：脹縫被雜物堵塞使得脹縫失效、脹縫傳力桿設置不合理或者基層有生石灰等不穩定廢渣引起拱脹等。

2.2.2 變形類路面病害處治技術

（1）唧泥病害處治技術

對于唧泥，最常用的處治技術為注漿加固，它是指通過施加壓力由注漿管將水泥漿液壓入板底脫空部位，以填充其唧泥部位，從而將原來松散的土顆粒體膠結成為一個整體，提高整體路基穩定性。水泥漿體組成及比例為普通硅酸鹽P.O42.5水泥：粉煤灰∶水∶“JK-24”水泥增強劑∶鋁粉=1∶0.6∶0.7∶0.16∶0.001[4]。壓漿布孔時，孔位按照梅花形布置，同時盡量避免在板中央鉆孔，宜選擇在板四周距離邊50 cm處布置；當板塊有裂縫時則可就近離裂縫30 cm進行布孔注漿，孔徑一般為3 cm，孔深需穿透板厚。

（2）錯臺病害處治技術

①輕微錯臺：錯臺高差≤10 mm，可通過灌漿法和磨平法處治，其中灌漿法與唧泥病害處治采用的方法一致，磨平法一般采用人工結合機械處治法。人工結合機械處治是指先采用人工將高出的錯臺板體大體鑿平，然后再用磨平機磨平，磨平之后設置將新的接縫進行清理并灌入填縫料。

②嚴重錯臺：當錯臺高差＞10 mm時，屬于嚴重錯臺，應采用填補法處治錯臺。填補材料一般采用瀝青砂或者水泥混凝土。當采用瀝青砂填補時，需先清除路面浮塵等雜物，再在既有路面灑布一層透層瀝青（用量一般為0.4～0.6 kg/m2），填補之后采用壓路機碾壓密實。當采用水泥混凝土填補時，一般采用細石混凝土，在填補之前先將錯臺下沉板塊鑿除2～3 cm，然后清除浮塵等雜物，最后灑水濕潤并澆筑細石混凝土。

（3）拱起病害處治技術

①輕微拱起：當橫縫兩側板塊拱起小于10 mm且路面完好時，可以進行切縫并清縫處理。即先采用切割機器將拱起接縫區域切割，貫通水泥路面板塊后，進行清縫并填縫料。

②嚴重拱起：當橫縫兩側板塊拱起大于10 mm時，往往橫縫周邊板塊出現斷裂等損壞，該種情況下需進行補強。具體是指將拱起板塊區域連同接縫一同切割，然后重新澆筑水泥混凝土，最后清縫、填縫料。

2.3 破損類路面病害及其處治技術分析

2.3.1 破損類路面病害出現的原因

（1）磨損

磨損病害是指水泥混凝土路面在使用過程中，由于車輛荷載、自然環境等因素的影響，同時在雨水、無機鹽等綜合的侵蝕下，容易發生局部的磨損，出現諸如起砂、露骨、剝落、麻面等現象。此外，施工質量差、材料質量差等也會導致出現磨損類病害。

（2）板角斷裂

水泥混凝土路面板角往往是混凝土路面的薄弱部位，若路面發生唧泥后未能及時處治，路面基層將在水和荷載的共同作用下慢慢發生塑性變形，而板角則會因板底脫空和塑性變形使得角隅應力增大，最先出現破壞，從而板角發生斷裂、破損。

2.3.2 破損類路面病害處治技術

（1）磨損病害處治技術

對于水泥路面板塊強度足夠，僅僅是表面磨損的病害處治，可以采用整體薄層修補技術。其步驟如下：

①用高壓水槍（壓力值為20～30 MPa）將表面浮塵和松散集料沖洗干凈；

②表面層灑水保持濕潤狀態浸泡水泥板基面2 h以上；

③對薄層修復材料進行制作：薄層材料為單組分的水泥基材料，水膠比一般為12%～14%，攪拌時可采用手動或攪拌機攪拌（根據攪拌材料數量決定）[5]；

④攤鋪：先進行找平，對于破損深度大的路段可以酌情多進行一道攤鋪工序，攤鋪材料可加入3～5 mm的石料進行整平，找平之后進行整體收光并壓實；

⑤養護：薄層攤鋪之后進行灑水養護，一般養護時間為6 h左右，養護之后即可開放交通。

（2）板角斷裂處治技術

板角斷裂處治應根據不同的程度確定合理的處治技術，處治方法一般為局部修補法和整板替換法。

①局部修補法：對于整塊水泥混凝土路面板僅有一處板角斷裂的，且不影響整塊面板使用時，可對破損板角進行鑿除，鑿除時應留規則的垂直面，需注意對鋼筋進行保留。鑿除后將剝落的碎塊清理干凈，然后立模澆筑混凝土并養生，達到強度之后開放交通。

②整板替換法：當水泥混凝土路面板有兩處以上嚴重斷裂，裂縫處有嚴重剝落或錯臺甚至板塊裂塊已活動時，則需對整塊混凝土板塊進行替換，拆除原有斷裂板塊后，重新澆筑混凝土面板。

3 農村地區水泥混凝土路面病害預防措施

3.1 施工階段的預防措施

（1）加強施工過程中監管

施工圖紙出具后，應加強施工過程中的監督監管工作，派駐足夠數量的監理工程師在旁監督，加強過程中質量監督。對于關鍵工序如壓實度的檢測、半剛性基層水泥拌和摻量及級配的控制、水泥混凝土強度的檢測要提供完整有效的檢測報告，質量不合格時需進行返工。

（2）優化施工方案，提高施工水平

除了加強監督管理之外，還應重視施工水平的控制，合理優化施工方案。如選取典型試驗段進行壓實系數、最佳含水量、壓實速度、壓實遍數的確定。此外，水泥混凝土路面的施工工藝對路面的質量影響很大。通過研究和推廣先進的施工工藝，如機械化攤鋪、振動碾壓、激光整平等，可以提高路面的平整度、密實度和抗裂性。

3.2 養護階段的預防措施

（1）智能化監測與維護

隨著物聯網、大數據和人工智能技術的發展，水泥混凝土路面的智能化監測與維護技術逐漸成為研究熱點。通過實時監測路面的溫度、濕度、裂縫等參數，可以及時發現并處理路面病害，延長路面的使用壽命。

（2）加強車輛荷載的管理

根據路面力學理論，道路使用過程中車輛超載會對道路路面產生巨大不利影響，路面易發生強度不足以及過大變形等。因此，需在運營過程中加強車輛荷載監管，合理設置交通流量，避免車輛荷載過大，從而減少對路面的損傷。

4 結語

該文基于農村地區水泥混凝土路面的特點對于路面病害的類型、產生原因進行了總結，指出水泥混凝土路面病害主要有裂縫類、變形類和破損類三種，而后針對不同病害的處治技術進行了研究。該文也分別對施工階段和養護階段水泥混凝土路面病害的預防措施進行了歸納總結，該文旨在通過“防治結合”手段大大減少水泥混凝土路面病害的產生，推動“四好農村路”的高質量發展！

參考文獻

[1]郭靖.低等級農村公路現狀及養護設計研究[J].北方交通， 2023（12）：47-49+53.

[2]戴自力.農村公路中的水泥混凝土路面早期病害防治分析[J].運輸經理世界， 2024（6）：139-141.

[3]汪長青.城市道路水泥混凝土路面病害分析及解決措施[J].工程技術研究， 2023（21）：117-119.

[4]王曉龍.低等級農村公路路基路面施工質量控制研究[J].交通科技與管理， 2024（5）：114-116.

[5]趙浩，李爽.舊水泥混凝土路面養護對策研究[J].交通科技與管理， 2024（3）：118-120.

收稿日期：2024-08-08

作者簡介：羅祎穎（1984—），男，本科，工程師，從事公路建設工作。