公路水泥路面的管理及養(yǎng)護措施分析

李曉峰

佳木斯市公路管理處，黑龍江佳木斯 154003

伴隨著我國經(jīng)濟水平整體穩(wěn)中向好，我國居民的生活水平得到了顯著的提高。這其中最為顯著的表現(xiàn)就是我國居民出行的手段更加豐富、出行也更加便捷。而這離不開在我國經(jīng)濟水平整體提升大背景下，我國交通運輸業(yè)的整體發(fā)展。尤其是伴隨著改革開放以來，我國公路交通不論從建設(shè)里程上看，亦或是從覆蓋面積和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上看均取得了明顯的成績。目前，我國的道路交通主要以使用水泥混凝土以及瀝青混凝土路面為主。

一般而言，瀝青混凝土公路主要適用于較高等級的公路以及城市內(nèi)部道路。而水泥混凝土公路則主要適用于較低等級的公路以及農(nóng)村道路。這也主要是考慮到高等級公路以及城市內(nèi)部道路中所行駛車輛自身重量較輕，對路面的損耗較少。而較低等級道路以及農(nóng)村道路經(jīng)常會有運輸車輛經(jīng)過，需要耐老化、強度高的道路。但是需要注意到，雖然水泥混凝土公路具有更高的強度，但伴隨著使用年限的增長，即使是水泥混凝土路面也會受到各種類型的損傷進而出現(xiàn)包括裂痕、塌陷等多種情況的病害，嚴(yán)重威脅到水泥混凝土路面的使用安全以及人們的出行安全。因此，有必要從水泥混凝土路面的日常管理、養(yǎng)護、病害的處置等角度入手分析公路水泥混凝土路面的管理和養(yǎng)護措施，進而保證人們的出行安全、延長公路的使用年限。

1 公路水泥路面的常見病害成因分析

目前我國公路在種類上主要包括瀝青混凝土公路以及水泥混凝土公路。其中，瀝青混凝土路面屬于柔性路面。瀝青混凝土路面的優(yōu)勢在于具有良好的減震效果。尤其是配合機動車自身所具有的減震效果，使得機動車乘坐的舒適性更為優(yōu)良，且其所產(chǎn)生的噪音也較小。不僅如此，對于瀝青混凝土路面而言，由于其對地基以及路基自身潛在的變形和沉降具有一定的適應(yīng)性，因此在修復(fù)速度上也具有一定的優(yōu)勢。但在溫度穩(wěn)定性上表現(xiàn)較差。

對于水泥混凝土路面而言，其屬于剛性路面，優(yōu)勢在于具有更高的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性。這主要是由于其具有耐老化以及強度高的特征。但是其缺點也較為明顯，相對于瀝青混凝土路面，其減震效果較差、噪音也較大。不僅如此，水泥混凝土路面在適應(yīng)路基的屬性上也不如瀝青混凝土路面具有優(yōu)勢。目前，在我國較低等級的公路以及農(nóng)村道路中多使用水泥混凝土公路。由于水泥混凝土公路在路基的適應(yīng)性上較差。這就使得水泥混凝土路面極容易出現(xiàn)路面沉降、路基翻漿、路面出現(xiàn)裂縫等各類病害和破損。而造成上述各類病害的原因大致包括以下幾點：

首先，水是造成水泥混凝土路面出現(xiàn)病害的較為重要的因素之一。傳統(tǒng)的水泥混凝土路面的橫縫大多采用瀝青完成灌縫，而縱縫則不進行灌縫的操作。不僅如此，路肩盲溝也大多沒有進行排水的設(shè)計和施工。這就容易導(dǎo)致水泥混凝土路面存在著排水設(shè)施不健全的問題。如果水泥混凝土路面在維護、保養(yǎng)工作中也沒有得到足夠的重視，一旦使用年限較長，尤其是承擔(dān)運輸車輛時間較長就會出現(xiàn)路面板塊之間出現(xiàn)相互擠壓或者低洼地排水困難等現(xiàn)象。其中，當(dāng)路面板塊之間出現(xiàn)相互擠壓之后，原有的路面橫縫連接之處的填縫料就會出現(xiàn)老化或者破損的問題，進而使得路面上的雨水或者積水沿著裂縫處逐漸滲入到路基上，并給路基帶來老化、破損以及沉降等各類問題。而當(dāng)路面出現(xiàn)了低洼處排水困難的問題時，就會使得路面兩側(cè)產(chǎn)生大量的積水，而積水在毛細(xì)作用的帶動下又會逐漸向路基兩側(cè)以及路基的上部延伸和滲透，最終，水泥混凝土路面在運輸車輛等重量載荷較大的車輛反復(fù)作用下會使得路基出現(xiàn)承載力不足而出現(xiàn)不均勻下沉的現(xiàn)象。不僅如此，當(dāng)路基下沉較為嚴(yán)重后還會產(chǎn)生唧泥。而唧泥又會將路基的細(xì)料沖走并導(dǎo)致路面板塊之間出現(xiàn)松動、冒漿、錯臺等較為嚴(yán)重的質(zhì)量問題。

其次，各類車輛，尤其是運輸車輛的超載也會造成水泥混凝土路面出現(xiàn)病害。雖然水泥混凝土路面的一個重要優(yōu)勢在于其耐老化以及承壓能力強。但在我國的低等級公路以及農(nóng)村公路中要承擔(dān)著相當(dāng)數(shù)量的運輸車輛。而部分運輸車輛為了獲取更高的利潤往往會通過加高車廂或者加厚大梁的方式而存在著超載的現(xiàn)象。根據(jù)統(tǒng)計，雙軸運輸車輛的總重量基本保持在25t左右，而三軸運輸車輛的總重量基本保持在35～45t左右，這也是水泥混凝土路面所設(shè)計的承壓上限。一旦運輸車輛私自進行加高車廂、加厚大梁的操作就會而超過水泥混凝土路面自身所設(shè)計的承載負(fù)荷，出現(xiàn)超載的現(xiàn)象。而超載的運輸車輛長時間在水泥混凝土路面上行駛會給路面本身帶來較大的負(fù)荷并造成路面板塊的疲勞，最終也會造成水泥混凝土路面斷板、碎板等問題的發(fā)生。

第三，水泥混凝土路面在最初的設(shè)計方面存在缺陷或者問題也會造成路面出現(xiàn)各類病害。在水泥混凝土路面施工建設(shè)之初會根據(jù)路面的使用性質(zhì)、用途等因素對路面建成之后的交通流量進行一定的預(yù)測，進而根據(jù)預(yù)測以對路面的基層和面層的厚度進行設(shè)計和施工。當(dāng)交通流量預(yù)測與實際使用量存在一定的差異時，尤其是交通流量預(yù)測較實際使用偏小時就會導(dǎo)致所設(shè)計的路面難以承受相應(yīng)的路面承載壓力，進而給路面帶來一定的損傷。不僅如此，隨著近年來我國機動車保有量的快速增長以及超載車輛的持續(xù)增多，原有的水泥混凝土基層和面層的設(shè)計已經(jīng)難以滿足實際運輸車輛的承載需求并最終嚴(yán)重影響了水泥混凝土路面的使用壽命。在這一大背景下，各種水泥混凝土路面病害也隨之出現(xiàn)。

第四，針對水泥混凝土路面的日常養(yǎng)護工作不到位也在一定程度上加劇了路面出現(xiàn)病害的頻率和程度。根據(jù)水泥混凝土路面的日常養(yǎng)護規(guī)定，當(dāng)路面出現(xiàn)了包括脹縫、縮縫等病害時需要使用瀝青進行灌縫的操作。同時，當(dāng)水泥混凝土路面使用年限達(dá)到3年左右時，由于填縫處所使用的瀝青材料會出現(xiàn)老化和松脫的現(xiàn)象，也需要及時使用瀝青進行填縫工作。如果沒能夠及時進行填縫，就會發(fā)生雨水滲透到路基的現(xiàn)象，進而嚴(yán)重地?fù)p壞路基和墊層，并使得路面在接縫處出現(xiàn)破損的現(xiàn)象。因此，需要定時、定期的對水泥混凝土路面開展維護和保養(yǎng)工作。

2 公路水泥路面病害預(yù)防及管理措施分析

在我國的交通運輸體系中，基礎(chǔ)公路是重要組成部分。在對水泥公路的施工、管理和養(yǎng)護工作中主要以預(yù)防為主、防治結(jié)合為基本方針。即在水泥公路還沒有出現(xiàn)較為嚴(yán)重的病害時就及時地開展相應(yīng)的修補工作。而通過上述討論可以看出水泥混凝土路面如果沒有及時、定期開展維護和保養(yǎng)工作就會存在一定的損害。因此，需要定期對路面開展相應(yīng)的養(yǎng)護工作以保證路面的正常使用、減少因路面存在病害而給車輛行駛造成影響。事實上，水泥混凝土路面病害的預(yù)防以及養(yǎng)護工作可以從設(shè)計、施工以及養(yǎng)護3個方面入手開展相應(yīng)的工作。

2.1 設(shè)計層面

根據(jù)我國有關(guān)水泥混凝土路面的設(shè)計理論，已經(jīng)在設(shè)計之初考慮到了溫度給水泥混凝土路面所造成的影響。但需要注意到，這一設(shè)計理論制定之初時的年車輛通行量與現(xiàn)階段我國年車輛通行量已經(jīng)存在很大的差異。尤其是在近年來車輛保有量呈現(xiàn)出井噴式增長的大背景下，水泥混凝土路面所要承擔(dān)的載荷已經(jīng)在急劇地增長。加之在低等級公路以及農(nóng)村公路中經(jīng)常出現(xiàn)的運輸車輛超載現(xiàn)象，使得根據(jù)設(shè)計理論所給出的路板厚度存在較薄的問題。而一旦路板厚度較薄就難以承受較大的沖擊破壞動能。因此，在現(xiàn)階段開展水泥混凝土路面的設(shè)計時，需要充分考慮到車輛通行量的增長，尤其是要重視在未來數(shù)年里車輛通行量的增長，進而給出一定的提前量并充分重視應(yīng)力的計算。

具體而言，在進行路面設(shè)計工作時，要逐漸由靜力學(xué)計算向動力學(xué)計算轉(zhuǎn)變，通過適當(dāng)?shù)丶哟舐访娴脑O(shè)計厚度以及用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的方式增強路面對沖擊荷載的承受力。同時，針對軟基路段、橋頭下挖路段以及填挖路段等交換頻繁、承壓較大的路基上還需要開展相應(yīng)的補強設(shè)計。還需要通過提高路基的耐沖刷和彎沉均勻性而進一步提高路基的穩(wěn)固性。這就要求在材料設(shè)計的選取上需要充分地結(jié)合本地氣候特征以及車輛通行量等因素，進而選取適當(dāng)?shù)牟牧稀＞唧w而言，在路基基層之下，當(dāng)?shù)叵滤惠^高或者地處多雨區(qū)域時，需要額外設(shè)計并建設(shè)具有一定厚度的用于滲透排水的墊層。而對于溫度較低的嚴(yán)寒或者高原地區(qū)，在路基基層之下除了考慮設(shè)計有排水層還需要設(shè)計有防凍層。在設(shè)計層面上還需要提高路板之間接縫所使用材料的質(zhì)量以防止因為接縫材料的膨脹而給路面造成損壞。

2.2 施工層面

在施工層面，第一，需要嚴(yán)格的選擇施工原材料。優(yōu)質(zhì)、嚴(yán)格把控施工材料是保證水泥混凝土路面施工質(zhì)量的前提。這就要求在混凝土配比上保證均勻、配比準(zhǔn)確。同時，在施工中建議使用機械式的施工方式以保證路面面板的質(zhì)量。第二，在嵌縫處需要使用混凝土和瀝青。這就要求加強接縫和板角處的振搗工作。當(dāng)板塊成形之后，還需要根據(jù)施工地所處的氣溫和濕度條件進行切割。第三，在對路基基層進行施工的過程中，需要將施工材料進行集中廠拌并使用機械攤鋪機開展攤鋪工作。當(dāng)基層路面完成整平壓實工作后進行一定的養(yǎng)護以防止基層出現(xiàn)裂縫或干縮的現(xiàn)象。

2.3 養(yǎng)護層面

對于水泥混凝土路面而言，需要及時進行清掃和養(yǎng)護工作，尤其是對路面接縫處要定期進行清掃以防止接縫處材料出現(xiàn)老化、脫落或者是包括水、石子、泥沙等透過接縫處滲透到路基之中。同時，對于路面上的碎石或者各種較為堅硬的物品也要及時進行清掃以防止路面受到往來車輛的碾壓而出現(xiàn)麻面現(xiàn)象。尤其是對于路面上以及路面兩側(cè)可能存在的積水問題，需要通過建設(shè)相應(yīng)的排水系統(tǒng)和設(shè)施的方式加強路面的排水效果，進而防止積水對水泥混凝土路面和路基造成的危害。

其次，除了建設(shè)有排水系統(tǒng)以防止積水對路面的危害，還需要對路面之間的裂縫處使用瀝青進行填縫以防止積水滲透入路基而破壞路面的穩(wěn)定性。針對這一情況，要先對路面的老舊的填縫材料進行清理，進而為新的填縫材料的灌入提供基礎(chǔ)條件。在完成陳舊材料清除工作后要將瀝青加熱到150℃左右再將瀝青灌入到填縫處。完成填縫后在瀝青上鋪撒石灰粉以將瀝青固定。

第三，在日常養(yǎng)護工作中還需要對脫空板進行處置。當(dāng)路面出現(xiàn)隱蔽的脫空板時，需要及時對板塊進行更換并使用瀝青進行填塞工作，即將已經(jīng)破損的板塊進行挖出然后重新鋪筑混凝土板塊。另外，在養(yǎng)護工作中需要注意因外界溫度的因素而導(dǎo)致的路面病害。水泥混凝土路面往往會隨著外界溫度的變化而出現(xiàn)細(xì)微的熱脹冷縮現(xiàn)象。同時，在熱脹冷縮的過程中還會釋放出大量的熱能。在這一情況下，板面往往會因外界溫度過低而存在收縮的現(xiàn)象，進而形成內(nèi)外部的壓力差。一旦外部混凝土受到來自內(nèi)部膨脹或者收縮的沖擊就會造成板面的破裂。針對這一情況，在日常的養(yǎng)護工作中需要嚴(yán)格關(guān)注各個切縫之間的距離并在養(yǎng)護過程中適當(dāng)?shù)販p少泥漿的使用。同時，還可以通過在高溫天氣下向路面噴水的方式以降低路面溫度、防止路面出現(xiàn)變形的問題。不僅如此，開展路面的養(yǎng)護工作還需要建立有定期的巡視和清掃制度。在日常的巡視和清掃過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)路面出現(xiàn)裂縫或早期病害時，需要及時地采取相應(yīng)的措施進行修復(fù)工作。