高海鵬
(山東華邦建設(shè)集團(tuán)有限公司, 山東 濰坊 262500)
裂縫是水泥混凝土路面最為常見(jiàn)的一種病害,裂縫的危害程度、產(chǎn)生原因、表現(xiàn)形式都存在很大差異,比如常見(jiàn)的貫穿性裂縫、網(wǎng)狀裂縫等,都會(huì)對(duì)公路的整體性能產(chǎn)生不良影響,如果沒(méi)有及時(shí)采取處理措施,就會(huì)影響公路的安全使用和使用壽命。如圖1為常見(jiàn)的路面裂縫[1-2]。
圖1 水泥混凝土路面裂縫
水泥混凝土路面的上層、中層變形是造成車(chē)轍的主要原因,此外,如果路基和基層強(qiáng)度不達(dá)標(biāo),在車(chē)輛通行后受到荷載的應(yīng)用會(huì)導(dǎo)致面層基層發(fā)生變形問(wèn)題,尤其是高溫解決,會(huì)導(dǎo)致瀝青面層的流動(dòng)性變形加快,最終形成車(chē)轍病害。
麻面、蜂窩、酥松等都是水泥混凝土常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)病害。水泥混凝土路面是一個(gè)整體,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后收到雨水腐蝕、凍融、風(fēng)化等諸多外界環(huán)境的影響,會(huì)影響內(nèi)部結(jié)構(gòu),最終發(fā)生結(jié)構(gòu)病害。如圖2為水泥混凝土路面凍融病害。
圖2 水泥混凝土路面凍融
自然環(huán)境是影響水泥混凝土路面病害的常見(jiàn)因素,路面長(zhǎng)期受到自然環(huán)境的侵蝕,會(huì)退化路面功能,縮短路面的使用壽命。當(dāng)前鹽類(lèi)侵蝕、水體污染、溫度變化等都是常見(jiàn)的影響水泥混凝土路面質(zhì)量的因素,同時(shí)也不可避免地存在一些如交通事故碰撞等方面的破壞性因素[3]。
在設(shè)計(jì)農(nóng)村公路結(jié)構(gòu)過(guò)程中需要明確公路的使用功能,比如做好通行能力、承載能力方面的計(jì)算,從而合理設(shè)計(jì)公路結(jié)構(gòu),合理選用材料配料,比如鋼筋、混凝土、水泥等。如果設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)存在問(wèn)題那么難以充分發(fā)揮出路面的作用,導(dǎo)致路面存在較高的危險(xiǎn)程度。
如果沒(méi)有嚴(yán)格遵守施工標(biāo)注開(kāi)展施工作業(yè),沒(méi)有充分落實(shí)技術(shù)方案,那么會(huì)導(dǎo)致施工質(zhì)量不合格,增加后期出現(xiàn)路面病害的可能性,比如在澆筑混凝土過(guò)程中采用了表面不光滑的模板,內(nèi)部吸收較多的水分造成結(jié)構(gòu)發(fā)生蜂窩麻面的問(wèn)題[4]。
水泥混凝土路面具有比其他公路更嚴(yán)格的維護(hù)需求,這和材料特點(diǎn)有著不可分割的關(guān)系。比如水泥混凝土路面維修需要保證其荷載能夠達(dá)標(biāo)。
第一,修補(bǔ)裂縫。水泥混凝土路面存在多種多樣的裂縫形式,在治理中需要根據(jù)具體情況合理選用修補(bǔ)技術(shù)。如果縫隙寬度小于0.5mm并且不會(huì)擴(kuò)展那么可以采用灌漿法進(jìn)行修補(bǔ)。局部性裂縫但是有著較寬寬度的裂縫可以采用擴(kuò)縫灌漿法。如果裂縫為貫穿性裂縫那么需要采用條帶罩面法進(jìn)行修補(bǔ)。如果裂縫寬度超過(guò)3mm可以直接灌注,常用的材料為環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑。
圖3 混凝土路面裂縫修補(bǔ)
第二,破碎板塊修補(bǔ)。如果水泥混凝土路面的破碎板較為嚴(yán)重可以采用更換的方法進(jìn)行修補(bǔ)。首先要用重力式后者液壓式破路機(jī)全部破碎斷板嚴(yán)重的板塊,鑿除整塊板,如果基層缺乏足夠的強(qiáng)度或者受到滲漏水影響發(fā)生了不均與沉降那么首先需要做好基層和路基的處理,然后預(yù)制混凝土板塊或者澆筑新的混凝土材料,最后修補(bǔ)縫隙用填縫料進(jìn)行修補(bǔ)??梢圆捎萌蟹ㄟM(jìn)行處理避免相鄰板塊不平整。
第三,接縫修補(bǔ)技術(shù)。為了保證接縫施工質(zhì)量需要清理干凈接縫中的雜物,可以采用切割機(jī)切割含有較多雜物的縱縫,也可以用鐵鏟清理干凈老化的填料和其他雜物,用高壓氣體吹干凈。如果填縫為加熱型材料可以按照規(guī)定先熔化材料,將材料的流動(dòng)性提高,然后合理控制加熱溫度和時(shí)間,避免材料老化。沿縫方向用黃油槍或扁嘴鐵壺將縫隙填充滿(mǎn),按照1.5cm以上的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行縫隙灌注。如果路面板下存在積水或者路面潮濕那么需要先排除技術(shù),待干燥后灌注填料,牢固地連接縫隙。
第四,局部修補(bǔ)。如果發(fā)生錯(cuò)臺(tái),那么需要用壓漿調(diào)整好板塊的位置,按照不超過(guò)10mm的標(biāo)準(zhǔn)控制調(diào)整后的錯(cuò)臺(tái)高差量,對(duì)于高出的部分采用人工鑿除或者機(jī)械打磨的方式處理,按照10-30cm的寬度鑿除或者打磨。如果是超過(guò)10mm高度的錯(cuò)臺(tái)那么可以用瀝青砂或者細(xì)粒式瀝青碎石按照1-2%的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行填平,修補(bǔ)材料也可以選用聚合物水泥砂漿。在修補(bǔ)前,首先要清理干凈路面的雜物,將麻面、蜂窩等病害清除,然后按照大于2.5cm的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行瀝青混凝土罩面處理,在罩面前還要修補(bǔ)整個(gè)路面。
第五,面板脫空處理技術(shù)。通常采用壓漿法進(jìn)行處理。板下封堵壓漿是處治路面板脫空唧泥病害的主要方法,也就是在路面板并未造成斷板前及時(shí)進(jìn)行灌漿處理,填充密實(shí)混凝土板下和基層、墊層中的細(xì)小孔隙,將基礎(chǔ)的支撐能力提升。在灌漿過(guò)程中要注意壓力的控制,避免壓力過(guò)大導(dǎo)致抬高路面板[5]。
第一,裂縫防治。水泥混凝土路面常常會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題,為了避免發(fā)生裂縫,需要最大限度地降低列分區(qū)域和裂縫強(qiáng)度。在路基施工中需要做好填土厚度的嚴(yán)格控制,確保平均地填充填料,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求進(jìn)行壓實(shí)。為了預(yù)防發(fā)生溫度裂縫,在施工中需要加強(qiáng)原材料的優(yōu)化,合理配置,做好混凝土澆筑階段溫度的控制,同時(shí)注意施工后的養(yǎng)護(hù),做好保溫或者降溫處理措施,降低溫度裂縫發(fā)生的概率。此外,要加強(qiáng)干縮裂縫的預(yù)防,做好施工后的保濕處理。
第二,車(chē)轍防治技術(shù)。在防治車(chē)轍時(shí)需要重點(diǎn)從以下幾方面加強(qiáng)預(yù)防:①科學(xué)選擇水泥混凝土公路結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì),將面層的承載能力盡量提高,確保在車(chē)輛荷載反復(fù)作用下能夠具有良好的性能,不會(huì)發(fā)生質(zhì)量安全問(wèn)題。②合理選用高強(qiáng)度的材料,合理配置礦料級(jí)配,將混合料的密實(shí)度提高。③重視配合比的設(shè)計(jì),加強(qiáng)控制溫度、濕度、粘度等參數(shù),技術(shù)人員要加強(qiáng)指導(dǎo)施工現(xiàn)場(chǎng)施工工藝技術(shù)。④合理應(yīng)用橡膠、數(shù)值、塑料添加劑等改性添加劑材料,提高膠結(jié)料的粘附性。同時(shí),應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制通車(chē)的重量,避免長(zhǎng)期處于超負(fù)荷運(yùn)行。
第三,將功能設(shè)計(jì)匹配度提高。在施工階段技術(shù)人員要加強(qiáng)水泥混凝土主要材料的孔子,合理選擇水泥、骨料、砂石、添加劑等產(chǎn)品。通常情況下,水泥混凝土路面容易發(fā)生不同程度的病害,應(yīng)當(dāng)選擇合適的補(bǔ)強(qiáng)材料,將原材料的和易性、彈性、收縮性提高。同時(shí),應(yīng)當(dāng)適當(dāng)提高混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)度,適當(dāng)做好防護(hù)措施,確保公路使用階段能夠達(dá)到抗凍、抗融等方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
第四,鋼筋防護(hù)技術(shù)。在水泥混凝土公路中添加鋼筋材料可以將結(jié)構(gòu)的整體耐久性提升,有助于延長(zhǎng)公路的使用壽命,但是同時(shí)也需要注意鋼筋材料容易腐蝕的特點(diǎn)。在水泥混凝土路面施工中,容易發(fā)生裂縫、小氣孔等問(wèn)題,為了避免空氣、水體通過(guò)這些問(wèn)題腐蝕內(nèi)部鋼筋材料,需要加強(qiáng)鋼筋防護(hù)。通常需要設(shè)置表面保護(hù)層,如果有必要可以設(shè)置混凝土防護(hù)層。可以選擇用能力強(qiáng)的滲透結(jié)晶型混凝土作為防護(hù)層,保護(hù)鋼筋材料的表面結(jié)構(gòu)。
第五,養(yǎng)護(hù)技術(shù)及管理。養(yǎng)護(hù)人員的技術(shù)水平也會(huì)從很大程度上影響水泥混凝土路面的質(zhì)量情況,如果養(yǎng)護(hù)不當(dāng),非常容易發(fā)生裂縫、表面脫落等病害問(wèn)題,為此,需要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平的優(yōu)化,制定養(yǎng)護(hù)計(jì)劃,不但要做好混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù),還要定期檢查,及時(shí)修復(fù)發(fā)生的小病害,避免病害擴(kuò)大造成嚴(yán)重的問(wèn)題。另外,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)打擊超載超限運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題。超載超限車(chē)輛反復(fù)碾壓是造成水泥混凝土路面病害的主要因素,所以應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)控制超載超限問(wèn)題,設(shè)置限載標(biāo)志,并且加強(qiáng)日常的監(jiān)督管控,加強(qiáng)宣傳教育,提高村民的思想意識(shí)水平。
第六,優(yōu)化路面通行環(huán)境。無(wú)論是公路工程相關(guān)部門(mén)還是當(dāng)?shù)卮逦瘯?huì),都應(yīng)當(dāng)盡量?jī)?yōu)化路面的通行環(huán)境,延長(zhǎng)公路的使用壽命,最大限度地發(fā)揮公路工程的價(jià)值。為此,需要加強(qiáng)做好邊坡治理、防撞護(hù)欄等安全設(shè)施的配置,每年進(jìn)行養(yǎng)護(hù),提高養(yǎng)護(hù)技術(shù)水平[6-7]。
水泥混凝土路面有著諸多優(yōu)點(diǎn),比如施工便捷、具有較高的強(qiáng)度。當(dāng)前水泥混凝土路面廣泛地應(yīng)用于我國(guó)各個(gè)農(nóng)村,同時(shí)也面臨著諸多病害問(wèn)題,比如常見(jiàn)的裂縫、車(chē)轍、結(jié)構(gòu)損壞等問(wèn)題,這些病害會(huì)嚴(yán)重威脅公路的安全使用和使用壽命,為此,應(yīng)當(dāng)充分落實(shí)維修預(yù)防技術(shù),提高路面病害防治的技術(shù)水平,加強(qiáng)防治技術(shù)的管控,為農(nóng)村公路創(chuàng)造良好的環(huán)境,提升公路水泥混凝土路面的社會(huì)價(jià)值,更好地服務(wù)于村民以及農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。