淺談影響農(nóng)村公路水泥路面使用壽命的主要因素及對策

賀景博

摘要：就影響農(nóng)村公路水泥混凝土路面使用壽命的主要因素進行闡述，并提出相應(yīng)的對策。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村公路 水泥混凝土路面 使用壽命

近兩年鐵嶺市地區(qū)在各縣農(nóng)村公路網(wǎng)建設(shè)中，路面結(jié)構(gòu)形式多采用就地澆筑的普通混凝土路面，簡稱混凝土路面。所謂普通混凝土路面，是指除接縫區(qū)和局部范圍（邊緣和角隅）外，不配置鋼筋的混凝土路面。與其也類型路相比，

1、混凝土路面具有以下優(yōu)點：①強度高，混凝土路面具有很高的抗壓強度和較高的譏彎拉強度以及抗磨耗能力。②穩(wěn)定性好，混凝土路面的水穩(wěn)性，熱穩(wěn)性均較好，特別是它的強度能隨著時間的延長而逐漸提高，不存在瀝青路面的那種“老化”現(xiàn)象。③耐久性好，由于混凝土路面的強度和穩(wěn)定性好，所以它經(jīng)久耐用，一般能使用20～40年，而且它能通行包括履帶式車輛等在內(nèi)的各種運輸工具。④有利于夜間行車，混凝土路面色澤鮮明，能見度好，對夜間行車有利。

混凝土路面也存一些缺點，主要有以下幾方面：①對水泥和水的需要量大，修筑0.2m厚、7m寬的混凝土路面，每1000m要耗費水泥約400～500t和水約250t，尚不包括養(yǎng)生用的水在內(nèi)，這給水泥供應(yīng)不足和缺水地區(qū)帶來較大困難。②有接縫，一般混凝土路面要建造許多接縫，這些接縫不但會增加施工和養(yǎng)護的復雜性，而且容易引起行車跳動，影響行車的舒適性，接縫又是路面的薄弱點，如處理不當將導致路面板邊和板角處破壞。③開放交通較遲，一般混凝土路面完工后，要經(jīng)過28d的潮濕養(yǎng)生，才能開放交通，如需提早開放交通，則需采取特殊措施。④修復困難，混凝土路面損壞后，開挖很困難，修補工作也大，且影響交通。

2、混凝土路面存在著諸多優(yōu)點，同時也有一些缺點，那么怎樣才能讓混凝土路面在鄉(xiāng)村公路網(wǎng)中充分發(fā)揮它的長處，我們首先來分析一下，水泥混凝土路面的受力特點。在水泥混凝土路面設(shè)計理論中，將混凝土板看作四邊自由的小撓度彈性矩形薄板，其假定條件是混凝土板與彈性地基間完全接觸（不脫空）。當混凝土板均勻支承時，無論荷載作用的位置，應(yīng)力都較小；而一旦脫空，板內(nèi)將產(chǎn)生過大的附加彎拉應(yīng)力，混凝土板很快達到極限壽命，極端情況下可以一次壓斷。我們了解了混凝土板的受力特點，那么都有那些原因影響著混凝土的使用壽命呢，我們應(yīng)采取那些對策，我們從以下幾個方面進行論述。

2.1路基。路基穩(wěn)定，能為路面提供連續(xù)均勻的支撐。一般而言通車前 2～3年水泥混凝土路面的破損是由于地基或路基不穩(wěn)造成的。所以經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，越是高路堤、軟基路堤或半填半挖的路基，越容易出現(xiàn)斷板；相反，低路堤、老路堤早期破損較少。因此，那種認為采用了水泥混凝土面層，路基質(zhì)量差一些無關(guān)緊要的觀點是極端錯誤的。

大量事實證明，路修得愈快。為減少路基的變形，除在地基、填料和壓實等方面采取相應(yīng)的措施以外，最好的辦法是留給路基一段自然沉降的時間。而農(nóng)村公路路基大部分由鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府負責修建，機械少、壓實度無法保證的情況，我們應(yīng)靈活掌握工程進度，規(guī)定新建路基當年不準鋪筑永久式路面，先鋪筑砂石路面維持通車，第二年經(jīng)彎沉檢測合格后再實施。采用砂石路面的好處在于容易修補，又可以利用為永久式路面的基層或底基層。

2.2墊層。特殊路段必須設(shè)置墊層。有些人認為路塹地段的路床是原狀，“硬得很”，可以減薄基層。實際上恰恰相反。土質(zhì)路塹地段由于地下水位較高和坡面水的匯集，路床的強度、水穩(wěn)定性將大大降低，不但不能減薄基層，還應(yīng)增設(shè)全寬式隔、排水墊層。

2.3基層。水泥混凝土路面與瀝青路面受力特點不同，對基層的要求也存在差異。瀝青路面面層薄而柔，主要是基層受力，對基層的強度、剛度和穩(wěn)定性都有較高的要求；而水泥混凝土路面面層而剛，主要是面層受力，對基層的要求主要是水穩(wěn)定性尤其是抗沖刷能力。

農(nóng)村公路與高等級公路在基層結(jié)構(gòu)類型的選擇上應(yīng)有所區(qū)別。半剛性穩(wěn)定基層與柔性基層是兩種同等的結(jié)構(gòu)形式，無所謂誰比誰好，各有其使用條件和特點。半剛性穩(wěn)定基層強度高、剛度大，但也存在造價高、工藝復雜、養(yǎng)護期長、不利于行車干擾路段的施工、且開裂后沒有愈合能力等缺點。級配碎石和填隙碎石柔性基層不僅能彌補半剛性穩(wěn)定基層的不足，而且在農(nóng)村公路水泥路面上使用，又避免了其整體強度低，抗變形能力差的弱點。

基層集料的質(zhì)量對路面使用壽命有著非常重要的影響。摻結(jié)合料的主要目的是將集料穩(wěn)定，保證其在荷載、環(huán)境的作用下，強度和剛度不發(fā)生突變；甚至誤認為不管什么樣的集料，摻了結(jié)合料就會具有良好的性能。導致施工中“強度不夠水泥來湊”的現(xiàn)象十分普遍，以至放松乃至放棄了對集料質(zhì)量的控制。可遵循以下幾個基本原則：一是間斷級配比連續(xù)級配好。二是粗集料多比細集料多好。三是提倡充分利用當?shù)夭牧希皇侨我馊〔摹?/p>

2.4面層。面層厚度應(yīng)有較多的安全儲備。不能因為基層較厚強度較高，就隨意減薄面層；實際上，提高基層的強度和剛度，對于降低面層的應(yīng)力或者減薄面層的厚度，影響很小。而且路面的使用年限與水泥混凝土面層厚度的五次成正比，面層厚度的微小變化，對路面的使用壽命有明顯影響。如20cm厚的面層，減薄1cm，使用壽命將縮短23%，減薄2cm，縮短41%。另外農(nóng)村公路的施工水平偏低，在確定面層厚度時，還應(yīng)將此類因素考慮在內(nèi)。

2.5路面內(nèi)部排水。水是導致路面損壞的“元兇”。不應(yīng)將排水系統(tǒng)看作是“附屬”設(shè)施，而應(yīng)將其放在與路面結(jié)構(gòu)同等重要的位置。而在建設(shè)過程中，由于技術(shù)和經(jīng)濟條件的限制，往往顧此失彼，未能將排水設(shè)施作為一個“系統(tǒng)”來全面考慮，尤其容易忽視路面內(nèi)部排水。以增強晴雨通行能力、延長路面使用壽命為質(zhì)量目標的農(nóng)村公路，更應(yīng)重視路面內(nèi)部排水。國外的研究表明，設(shè)置了內(nèi)部排水如：采取了設(shè)置排水基層、用透水性材料填筑路肩、用漿砌片石（不勾縫）或無砂大孔混凝土預制塊砌筑路緣石等綜合措施，以提高路面內(nèi)部排水能力的水泥混凝土路面，使用壽命提高50%左右。

2.6養(yǎng)護。農(nóng)村公路有失養(yǎng)的危險。經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，養(yǎng)護資金匾乏、專業(yè)人員不足，養(yǎng)護機制短期內(nèi)難以落實。另一方面，一些公路建成后交通量陡增，也會造成路面的早期破壞。這就要求建設(shè)者能預見到以上不利因素，并在設(shè)計和施工中采取相應(yīng)對策，以延長路面的維修養(yǎng)護周期。

3結(jié)束語

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和國家在農(nóng)村方面的投入不斷加大，農(nóng)村的公路建設(shè)量也在不斷增加，要想保證水泥混凝土路面的使用壽命達到設(shè)計要求，我們要對其使用過程中出現(xiàn)的問題進行總結(jié)，并嚴格分析哪些影響因素，爭取使用有限的資金充分提高公路的使用壽命。

參考文獻：

[1]《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)細則》，中華人民共和國交通運輸部發(fā)布，JTG/T F30-2014.

[2]《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》，中華人民共和國交通運輸部發(fā)布，JTG D40-2011.

[3]《路基路面工程》，人民交通出版社.

（作者單位：昌圖縣公路管理處）