农村公路水泥混凝土路面病害防治措施

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  摘 要:在行车荷载和自然因素长期作用下,水泥混凝土路面极易产生大量病害,不仅会对公路的正常使用造成不利影响,甚至还会产生交通安全事故。水泥混凝土路面是最常见的农村公路路面类型,在打造“四好农村路”的发展形势下,要重视路面病害问题。本文依托具体案例,结合路况现场调查情况,并根据不同病害提出了相应的防治措施,以期推进乡村振兴战略更好实施。
  关键词:农村公路;水泥混凝土路面;病害防治措施
  中图分类号:U418.6 文献标识码:A
  0 引言
  在我国公路工程建设当中,水泥混凝土路面已有70余年的发展历史,尤其是上世纪60年代以后,水泥混凝土路面迎来了发展的春天,步入了大规模建设时期。相比沥青混凝土路面,水泥混凝土路面的行车舒适性虽有所不足,但其具有力学性能好、抗水损能力强等优势,在二级及其以下等级公路当中得到了大量应用,尤其是农村公路。然而,随着时间的不断推移,很多农村公路水泥混凝土路面出现了病害问题,比如裂缝、断板、唧泥、错台等等。为了恢复路面使用性能,必须针对具体病害,采取切实可行的防治措施。为此,分析水泥混凝土路面破坏机理势在必行,对防治措施研究具有重要的意义。
  1 工程概况
  某农村公路全长4 km,起讫桩号为k0+000~k4+000,6 m~8 m为路段宽度,沿线地形平缓,地质结构并不复杂,无大填方。近年来,随着农村经济的发展,在本工程沿线开办有商混站。交通量增加较快,且重载超载车辆增多,导致水泥混凝土路面产生了大量病害,且多为结构性损伤。为了提高行车舒适性和安全,决定进行路面维修养护。
  2 路况现场调查分析
  2.1 路面交通量调查
  根据现场实际调查情况可知,在本路段存在较为严重的货车运输超限超载现象。普遍存在较高的货车轮压,甚至高达1.5 MPa。不管是单轴—双轮,亦或是双轴—双轮等型号的货车,相比国家最大轴荷限值,其后轴重量远远超过该限值。但是按照本工程的原设计来讲,本工程为双车道路面,设计交通量为中等交通,由此可见,其所承受的重荷载和疲劳破坏远高于设计交通量,这也是路面病害产生的直接原因。
  2.2 路面病害状况调查
  在统计交通量的基础上,针对本工程选择了具有代表性的路段K0+000~K2+000为试验段,调查及分析其路面病害情况。本路段存在中度纵、横、斜向裂缝24块,角隅断裂中度6块,唧泥中度2块,接缝碎裂轻度4条,纵向接缝张开轻度10条等。且全路段存在较为显著起皮、露骨病害。
  为了深入了解路面病害情况,对本路段进行弯沉调查,经分析,本路段板底脱空现象不太严重,其中不作处理的混凝土面板比例高达82.9%,需补强处理的占13.4%,存在严重脱空现象在4%以下,针对此类病害应进行换板处治。
  2.3 路面附属设施及外观状况调查
  (1)k1+820处周围,因为沿线有商混站,货车运输量大,且常常出现车辆抛洒问题,在此位置右侧边沟的堵塞问题较为严重。(2)K1+600处,部分波形护栏被损坏。(3)本工程全段存在大量超载超限问题,对路面磨损严重,路面标线基本上都已脱落。(4)在全线路段,在行车荷载和散落石料等共同作用下,全路段露骨现象较为严重,对路面平整度影响很大。
  3 农村公路水泥混凝土路面防治措施
  3.1 起皮露骨的防治措施
  (1)起皮露骨的处置措施。一般来讲,表层病害,比如起皮、露骨等,对行车舒适性和路面使用性能影响不大,但当起皮达到1 mm~3 mm,或者存在严重露骨情况时则需要进行路面修补处治。针对此类病害,主要采取两种修补方法。
  第一,水泥混凝土修补。按照整板将上附浮浆凿除,随后修补环氧砂浆等材料,或加铺超薄水泥混凝土面层;第二,沥青混凝土修补。当露骨面积过大时,可均匀铺设撒沥青黏层油,作为磨耗层。用于提高路面的平整度。
  结合本工程实际情况,露骨问题严重,因此,可采用水泥混凝土加铺沥青层的方案,且无需拉毛。为了提高行车舒适性,可增设稀浆封层,再进行沥青混凝土加铺处治。
  (2)起皮露骨的预防措施。结合以往大量施工经验,施工过程控制不严时导致水泥混凝土路面起皮、露骨的主要原因。为此,想要避免此类病害,还需做好预防工作。第一,保证选择的施工原材料,骨料、水泥等合格;第二,水灰比合理;第三,不得洒水提浆;第四,不得过振;第五,完成泌水后,方可进行收浆饰面。
  3.2 裂缝断板的防治措施
  (1)裂缝和断板的处置措施。裂缝和断板也是本工程的主要病害类型,目前常用的处治方法包括:灌注黏结剂法、扩缝注浆法、条带罩面法、整板更换等等。因此,在处治当中,可根据本工程裂缝具体情况,合理选择处治措施。按照路况调查情况显示,本工程断裂类病害并不是很严重。因此,可采用直接注浆、扩缝注浆方法进行修补。在逐板弯沉调查当中,发现局部板与板之间存在较大弯沉差情况,但其填方边坡未见坍塌情况。究其原因在于面板和水稳基层之间存在脱空问题,采取灌浆法在此类病害处治当中效果显著。
  (2)裂缝和断板的预防措施。把好质量关,是防治裂缝和断板类病害的关键。要求在预防工作中,必须做到以下几点:
  第一,做好配合比控制。对于混凝土施工而言,水灰比控制不好,将会严重影响混凝土强度,进而产生裂缝和断板病害。因此,必须严格控制混凝土配合比,避免此类病害出现;第二,做好材料质量控制。材料是公路建设的最重要的基础材料,若材料质量不合格,那么工程也不会合格。因此,在采购材料及进场抽查当中,要严把质量关,做好施工管理,确保材料质量,保证混凝土的使用性能满足规定;第三,摊铺前,做好基层裂缝检查和处理工作。为避免出现反射裂缝,需在面层摊铺前,详细检查基层施工质量,并洒水保湿,避免因基层过于干燥,而影响混凝土面层含水率;第四,保证振捣密实。密实度不足,那么很可能出现蜂窝、空洞等情况,成为路面受力的薄弱部位,进而出现断板病害;第五,確保施工的连续性。施工连续,才能避免混凝土表面产生干缩裂纹,才能确保施工。   3.3 竖向病害类型的防治措施
  (1)路面沉陷和拱起的处置措施。当水泥混凝土路面出现沉陷,但并未产生裂缝的状态下,可采用板块顶升法进行处理。具体施工流程如下:
  第一,施工前,需先确定下沉板的下沉量;第二,将两行垂直小孔设于各块下沉板上,孔径不得超过5 cm;第三,采取逐孔灌浆法进行处理,灌孔时,可通过塞子将其他孔塞住,通过压浆设备完成灌浆施工,直到砂浆冒出,下沉板顶升;第四,待压浆材料的抗压强度达到规定值,便可开放交通。
  混凝土路面拱起病害,一般按照“轻、重”程度进行处治。当路面为轻微拱起时,可通过切缝机等设备,切碎拱起板间横缝内的硬物,随后清理缝内杂物,并将填缝料灌入。
  当路面拱起较为严重时,需严格按照拱起的实际情况,在拱起板两侧1~2條缝切宽,当应力释放之后,便将拱起端切除,板块恢复原位,需清理干净切宽的两侧横缝并灌浆处理。
  (2)路面沉陷和拱起的预防措施。匀沉降是引起路面沉陷的主要原因,而温度变化是路面拱起产生的主要因素。针对此类竖向病害,在防治过程中首先要控制好路基施工质量,不得出现“弹簧土”。同时,要控制好路面各结构层质量,避免出现超限超载情况。
  4 结束语
  综上所述,水泥混凝土路面是我国农村公路建设的主要路面形式,随着时间的推移,路面病害问题不断出现,特别是在行车荷载和自然因素的反复作用下,病害问题加剧。常见病害类型包括裂缝、断板、沉陷、拱起等,若不及时处理,势必会影响行车舒适性和安全。为此,必须重视水泥混凝土路面病害处治工作,提高路面施工质量。
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