王海莹
(山东省单县湖西路桥建筑有限公司, 山东 单县 274300)
公路水泥路面病害的诱发因素比较多,比如,路面结构、天气条件及路面材料等均比较常见,路面沉降也会导致公路水泥路面受损。路基强度不均或在公路压实作业时路基未充分夯实等,均会导致路面沉降。国内交通运输领域的发展势头异常迅猛,尤其是近年来,我国交通运输总量与日俱增,车辆在路面行驶过程中所产生的压力极易引起路面变形,水泥混凝土板和下层之间会因此发生分离,如果此类现象不断发生,分离部分会进入各种杂质,进一步加大路基中的空隙,路面沉降现象即会因此产生。尤其在路面驶过超载车辆条件下,会更明显的损害到路面,从而缩短公路水泥路面的设计使用寿命,因此,路面沉降大多是车辆超载超限、路基强度不均及路基压实不充分造成的。
路面质量取决于路基质量,路基建设质量是公路水泥路面价值发挥的基本保障,路面与路基的硬度与强度应能有效承载起车辆重压。路基翻浆病害在农村水田路段发生的比例比较高,其主要原因是:施工时,在膨胀土路段,直接将路面铺筑在软地基上,而未采用换土、抬高技术,而且地下在过高的毛细水位(即在土粒间孔隙的毛细作用下,地下水上升水分),土质透水性被弱化,从而进一步软化了路基与路面基层,特别在雨水较多季节,此类病害尤其突出。因为早期的水泥强度与稳定性不足,有机质含量超标、含泥量较低,骨料和水泥交接处因此而无法形成理想的粘接效果,配合比与政府发布的相关施工标准不吻合,最终引起水泥路面面板的薄弱处产生了早期开裂,如果再受到外力影响,断裂破损现象便极易出现,从而严重影响路面正常使用。
第一,干缩裂缝
由于混凝土水分蒸发、干缩而形成的拉应力超过混凝土抗拉强度,裂缝会因此产生。纵横交错的裂缝宽度一般比较细,大部分呈表面性的裂缝,根本没有任何规律可言,伴随湿度、温度改变,裂缝会日益扩展延伸。
第二,温度裂缝
由于混凝土导热性能并不理想,再加上昼夜温差干扰,且外部降温快、内部降温慢,相对突出的温度应力会就此产生,而且伸缩缝隙不足,未及时切割面板,会因此而拉裂面板。由温差变比及混凝土材料导致的伸缩量一般为0.01mm,抗拉强度如果小于长度内的温度应力,裂缝便会就此形成。
第三,反射裂缝
由于未及时修复基层裂缝,导致裂缝向面层逐步反射,最终导致面层断裂。当前,国内混凝土路面基层稳定材料大多是水泥碎石,受昼夜温差等因素干扰,基层浇筑结束后,自然断裂通常会在特定区域之外产生。
第四,材料不达标产生的裂缝
砂石中的活性材料和水泥中的碱成分混合时形成的某种化学反应,会导致混凝土结构稳定性遭到破坏,这就是材料不达标产生的裂缝。水泥刚出厂就使用,而没有搁置一段时间,通常会引发这种损害。这主要是因为水泥刚出厂时还有较高的温度,且并未完全消解游离氧化钙等物质。
公路破损的一个主要原因就是水渗入,为有效预防处理此类状况,日常维护作业时,不但要对公路进行排水疏通、除尘保洁等,且应清理陈旧填缝料,将新填缝料及时灌入,从而将路基受路面水的侵蚀现象减少。对板底脱空、裂缝等轻微损害,一般采用沥青灌缝技术。首先,把陈旧填料全部清除,即撒入适量石灰粉,以便将多余沥青清除,再展开灌缝(沥青加热至140-1600C)作业,以防沥青车轮粘走。其次,灌缝完成,将石灰粉撒在沥青上,以便固定沥青。板底脱空损害中,路面轻微裂缝、板角断裂等发生的可能性更高一些,就算是表面完整无缺陷的板块,底板脱空状况同样存在,应以各种状况为依据,将水泥板的铺加层数确定并正式铺设水泥板。再者,麻面、露骨等病害如果出现,应选择沥青混凝土罩面技术展开受损路面处理,处理厚度通常要超过2.5cm,且在施工作业过程中全面执行政府部门发布的强制性施工标准。沥青混凝土罩面作业之前,应修补破碎板并展开压浆处理,采用聚合物砂浆进行薄层处理,水、砂子采用1:2配比。第四,如果是隐蔽脱空板,通常需要处理裂缝、调整路面压力、更换板块。填充裂缝的主料通常沥青,而如果沥青使用失当,裂缝同样会产生。由于填充材料多种多样,通常应采用成本较低、耐用性强的材料来填充公路裂缝,且需以路面实况为依据,采用质优、易获的灌缝材料来保护公路,实现路面防水目标。最后,从路面的稳定性维持来看,路面排水系统需定期检修,必须排出多余的水,地基侵蚀威胁才能够消除,公路运行才能处于正常状态。
应采用整段加铺法、逐块换板法等特殊养护办法来应对严重病害(沉陷、破碎板等)。逐块换板法实质上就是将破损的混凝土板块挖出,随后处理其基层,处理完成后再将混凝土板块重新铺筑好。整段加铺法也就是补强处理排水系统不良或有比较严重破损路段受到损坏的混凝土路面,其实质上是进行混凝土面层的重新铺筑办法。
如果公路水泥路面的养护方法合理,则能显著延长路面的使用周期。水泥路面病害一旦发生,蔓延速度极快。所以,养护水泥路面的重点在于“预防”。应定期检修路面,将问题及时发现,并进行原因查找,迅速选择处理方案将受损路面及时修复。车辆超载现象也应加大检查、惩治力度,以便将公路水泥路面使用寿命缩短现象从本质上根治。预防性养护路面时应做好下列各项工作:开通边沟,促进路面积水排泄;整修(理)路肩与路容;应定期清理路面上散落的砂石及其它堆积物;面板接缝填料及时修补,以此将混凝土面板损坏现象减少或避免。
公路交通体系中,公路水泥路面通常比较常见。公路病害的基本原因一般有两种,即路基强度不够及车辆超载。管理公路水泥路面时,通常应贯彻执行“预防为主、防治结合”这一基本方针,经常检修、保护路面,维护好公路排水系统,确保能及时排尽路面积水,以此对路面病害进行有效预防。
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