罗鹏
【摘 要】针对水泥混凝土路面常见的断裂、唧泥、沉陷、坑槽、孔洞、麻面、露骨和磨光等破坏类型,在简述破坏特征、原因及危害的基础上,提出了相应的预防和修复办法,以此为保证既有水泥路面路用性能,修复破坏提供参考依据。
【关键词】水泥混凝土路面;路面破坏类型;路面破坏修复
水泥混凝土路面应用广泛,是很多道路的首选路面形式,但在交通量激增的情况下,路面实际荷载超过设计极限,产生不同类型的破坏,影响路用性能,甚至引发交通事故。因此,有必要对水泥路面主要破坏类型进行分析,并探讨有效的预防和修复办法。
1 水泥路面破坏类型分析
1.1 断裂破坏
1.1.1 角隅断裂
是指角隅中发生的断裂,具有以下特征:裂缝两端和块角之间的距离在边长50%以内,且裂缝面保持竖直,贯穿整个路面的厚度。该破坏类型较为常见,必须重点防范。
1.1.2 断板破坏
对于断板而言,有横、纵向之分。统计表明,横向断板一般在正式运营之前产生,而纵向断板则在正式运营一段时间后产生。公路运营时,如果路基处理不合格,出现不均匀沉降,导致路面出现整体脱空,加之行车荷载的持续作用,最终会使路面产生不同程度的纵向断裂。在很多公路中,断板十分普遍,并且大多呈不规则状,具有相对较大的破坏性,易引起相邻断块产生明显高差,加剧裂缝病害[1]。
1.1.3 龟裂破碎
路面上裂缝不断发展,横纵向的裂缝相互交错,将整个路面分割成若干破碎块,形成路面龟裂。如果路面上产生龟裂,则基层将遭到严重破坏,造成恶劣后果,而且修复的难度也很大。
1.2 唧泥现象
路面唧泥指的是由于受到行车荷载,部分细粒材料和水从裂缝或接缝当中挤出,导致板体和基础之间不断形成脱空,同时在裂缝或接缝处积污。这种破坏形式也较为常见,随着唧泥的出现和加重,路面将逐渐丧失支承,一段时间后,不仅造成错台,而且路面将产生裂缝,严重时发生破碎,缩短路面寿面。
1.3 路面沉陷
沉陷是指路面出现连续下沉,实际深度超过3cm。该破坏类型在桥头段及高填方段较为常见。当路面发生沉陷时,会使路面的平整度明显变差,加之行车荷载的持续作用,易引发开裂,严重影响行车舒适度[2]。
1.4 坑槽与孔洞
因路面骨料脱落造成的局部长槽即路面坑槽;因路面破损造成的局部洞穴即路面孔洞。这两种破坏在重载段较为常见,产生原因为是砂石料含泥量较大,或混凝土中有其它杂物等。当路段上的车辆行驶到坑槽与孔洞时,车轮将反复腾空下落,对已经损坏或者是开裂的路面造成撞击,甚至车轮直接陷入较深的孔洞中,是引发交通事故的主要因素之一。
1.5 麻面、露骨与磨光
路面上的结合料被磨光,出现大面积粗糙即麻面;由于保护层大量脱落导致骨料外露即露骨;路面由于车轮反复摩擦,或自身耐磨度不足被磨成光面即磨光,此时的路面摩擦系数将小于极限值。虽然这些破坏不会造成太大的危害,但仍不能忽视,尤其是在陡坡段,一旦陡坡段上的路面磨光,增大车轮和路面之间的滑动摩擦,易引发安全事故。
2 水泥路面破坏解决办法
2.1 断板破坏的预防与修复
引起水泥路面断板破坏的原因是多方面的,如路面厚度较薄或尺寸较大,地基变形较大导致板底丧失支承,养生过程中产生较大的收缩应力,以及施工材料不合格,或质量不满足要求等。基于此,为了避免断板破坏的产生,首先应做好路面的优化设计,确保路面厚度及尺寸的合理性,然后在施工時进行严格的质量控制,保证每个环节的施工质量,消除质量隐患,最后采取针对性措施避免在使用过程中产生病害,具体包括:(1)在路面合理设置排水系统,并确保其始终保持畅通;(2)预防新建路面产生断裂;(3)针对已经产生的病害,必须予以重视,根据病害类型与严重程度早作处理,以免其进一步发展;(4)做好超速和超载管理;(5)在第一时间修补路面上产生的裂缝,防止其不断延伸,造成更大的破坏[3]。
2.2 唧泥的预防与修复
当唧泥较为严重时,路面结构整体将变成悬臂板,加之荷载应力持续增大,极易造成路面断裂。因此,必须及时发现和处理唧泥。根据以往经验,可采取以下方式预防和修复路面唧泥:(1)做好路表面排水,提高防排水能力,避免水渗进路面,对基层造成破坏;(2)加强路面的接缝处理,因为唧泥主要是在接缝处产生的,若能保证接缝的严密性,则可切断唧泥路径,从根本上起到防治的作用;(3)采取有效措施降低路面荷载应力,为路面结构提供可靠支承,以防止断裂;(4)提高路面基础抵抗冲刷的能力,延缓水损坏的发生。
2.3 路面沉陷的预防与修复
路面沉陷的根本原因是材料质量不满足实际要求,所以在实际情况中必须严把材料质量大关,包括采购和进场检验,并通过对过程控制的引入保证施工质量。如果沉陷后高度差较小,则可凿除凸起处,使其保持平齐;如果沉陷后高度差较大,则要按照规范的要求进行凿低补平。除此之外,在条件允许的情况下,可在低处铺筑一定厚度的沥青混凝土。
2.4 坑槽与孔洞的预防与修复
针对水泥路面坑槽与孔洞的修复,目前以冷补工艺较为常用:首先,确定修复范围,以坑槽与孔洞的实际范围为依据,向周围扩大30cm左右;然后凿除破坏的面层,分层凿除,在表面形成台阶,宽度应在10cm以上;处理凿除后的表面,清除底部散料,吸干水分;最后,填筑冷料并进行分层碾压。在施工与运营过程中通过对以下要点的重视能有效预防坑槽与孔洞的产生:(1)严谨并科学的选用施工原材料,同时保证材料质量;(2)做好路段超载管理,加大宣传力度;(3)加强上面层防排水,水损害是引发唧泥主要原因,必须予以重视;(4)严格控制施工过程中的质量;(5)定期进行检查和维护,积极更新观念并不断提高认识,开展针对性的路面养护工作,将养护措施和管理手段落实到位。
2.5 麻面、露骨与磨光的预防和修复
对水泥路面的麻面、露骨与磨光而言,具有都是由车轮反复摩擦后形成的相同点,为了防止这些破坏的存在造成交通事故,应做到早发现早修复。实际工作中,可采用水泥路面修复材料一次性处理此类破坏,并进行有效的养护,加强交通管制,严格控制超载车辆通行。此外,为预防麻面、露骨与磨光的产生,施工中应控制好混合料质量,确保各项性能指标满足设计要求[4]。
3 结束语
水泥路面的破坏除了和前期工程设计、原材料、施工等有关,还与后期运营及管理有着密切的关联。根据经验,建设期是路面破坏最佳防治阶段,最有效的治理措施即为防范于未然。因此,在实际建设过程中应做到科学管理,严格把关每个施工环节的质量,以此最大限度降低破坏发生率。此外,根据以上分析内容,为保证路面整体质量,还提出以下建议:一方面要合理组织设计和工程施工,提高养护管理水平,投运后完善相关设施;另一方面要不断加大创新力度,加速引入新技术、新材料,使其发挥应有作用和效果,并注重全体人员的教育培训,以此适应公路工程快速发展需要。
【参考文献】
[1]户清华.水泥混凝土路面破坏机理分析[J].质量探索,2016(06):38-39.
[2]张宗阳.浅析水泥混凝土路面的破坏形式及防治措施[J].江西建材,2015(09):145-146.
[3]李春梅,宋祥红,王桂师.水泥混凝土路面开裂机理及破坏过程研究[J].中国建材科技,2015(02):168-169+189.
[4]刘国才,杨青峰,毕微伟.水泥混凝土路面破坏的原因与防治[J].科技信息,2014(17):308.endprint