農(nóng)村公路水泥混凝土路面常見(jiàn)病害成因、施工方法及養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究

汪杰

摘 要：為提高農(nóng)村公路質(zhì)量，需要合理控制施工過(guò)程。該文結(jié)合農(nóng)村公路行車安全問(wèn)題，簡(jiǎn)述了水泥混凝土的高度附著力以及在公路工程中的其他應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)。在農(nóng)村公路建設(shè)過(guò)程中，水泥混凝土的使用壽命是農(nóng)村公路建設(shè)及養(yǎng)護(hù)價(jià)值體現(xiàn)。對(duì)農(nóng)村公路水泥混凝土路面病害成因、施工進(jìn)行了分析，并對(duì)公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)進(jìn)行了探討。為大力推進(jìn)農(nóng)村高質(zhì)量發(fā)展，支持農(nóng)村戰(zhàn)略實(shí)施，充分發(fā)揮引領(lǐng)性和服務(wù)性作用，為廣大農(nóng)民帶動(dòng)出行、推進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了有力的保障。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村公路;水泥混凝土路面病害成因;施工方法;養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究

中圖分類號(hào)：U416.216? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-6903（2022）06-0030-03

0 引言

在農(nóng)村公路建設(shè)中，水泥混凝土以其優(yōu)勢(shì)得到了廣泛的使用。為提高施工質(zhì)量，需要對(duì)施工公路特點(diǎn)地質(zhì)、水文、氣候等進(jìn)行調(diào)查分析，以此來(lái)制定合理的施工工藝，可有效防止公路出現(xiàn)病害。

1 水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)特點(diǎn)

公路基礎(chǔ)設(shè)施通常是公共事業(yè)，由于在交通運(yùn)營(yíng)中占有重要的地位，因此對(duì)于農(nóng)村公路的養(yǎng)護(hù)要按照國(guó)家要求，確保規(guī)范化、綜合化的強(qiáng)制性的展開(kāi)研究。公路養(yǎng)護(hù)工作通常是現(xiàn)代化的作業(yè)方式，養(yǎng)護(hù)也需要高水平的技術(shù)人員。在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，需要選擇適合社會(huì)發(fā)展的新材料、新設(shè)備等。由于公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)含量較高，需要操作人員應(yīng)具備一定的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)能力，合理選擇現(xiàn)代化設(shè)備機(jī)械，才能保證公路養(yǎng)護(hù)的有效開(kāi)展。公路維護(hù)是風(fēng)險(xiǎn)較高的行業(yè)，由于施工實(shí)施的復(fù)雜性和公路的惡劣路況，存在潛在的危害。在公路養(yǎng)護(hù)中，需要高度緊密連接各個(gè)環(huán)節(jié)，維護(hù)交通和養(yǎng)護(hù)秩序，減少對(duì)養(yǎng)護(hù)人員的安全威脅。對(duì)于公路養(yǎng)護(hù)通常是大規(guī)模的，每個(gè)對(duì)象都是密切相關(guān)的，其復(fù)雜性對(duì)于施工養(yǎng)護(hù)來(lái)說(shuō)具有一定的難度。

2 水泥混凝土路面常見(jiàn)病害原因分析

2.1 常見(jiàn)病害

水泥混凝土路面裂縫包括縱向裂縫、橫向裂縫、斜裂縫、角部裂縫和交叉裂縫。

2.2 裂縫成因分析

在橫向不規(guī)則塌方的路段，路面下側(cè)會(huì)出現(xiàn)麻點(diǎn)，因而會(huì)出現(xiàn)橫向和縱向裂縫?；炷谅访嫖醇皶r(shí)切縫，在干燥環(huán)境中，由于溫度收縮的影響，出現(xiàn)橫向或斜向裂縫。在對(duì)公路施工進(jìn)行澆筑混凝土?xí)r，溫度越高，表面越粗糙，后期越容易發(fā)生開(kāi)裂。切縫深度過(guò)淺，應(yīng)力不能完全消除，相鄰的縮縫開(kāi)裂，因而造成了新的裂縫。溫度應(yīng)力過(guò)高，板體受壓，由于水滲入，基層承載力下降，接縫處形成淤泥，接縫荷載傳遞能力差。重荷運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致角裂縫的出現(xiàn)。隨著路面載荷增大，進(jìn)一步破壞了路面結(jié)構(gòu)，形成橫向裂縫和斷裂。由于混凝土澆筑后沒(méi)有及時(shí)的養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致表面水分流失，在炎熱天氣狀態(tài)下，體積急劇縮小，導(dǎo)致裂縫的形成。基材的混合不充分，導(dǎo)致強(qiáng)度減弱，導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。使用非一批生產(chǎn)批號(hào)的水泥，還有不同牌號(hào)的水泥，會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度，并可能導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫。

3 水泥混凝土路面破損的原因

3.1 重型車輛和擁擠的交通

隨著社會(huì)的發(fā)展，汽車保有量增加。大型車輛的出行創(chuàng)造了社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施，而小型交通工具是為了方便人們的出行。車輛的增加給交通帶來(lái)了壓力，壓力隨著車輛數(shù)量的增加而增加，導(dǎo)致在這種路況下頻繁的增加了路面荷載?？ㄜ嚁?shù)量的增加，縮短了公路的使用壽命。

3.2 外部環(huán)境影響造成的裂縫

水泥混凝土路面損壞受環(huán)境變化、施工技術(shù)以及降水和溫差造成的影響，特別是在高溫和降水的地區(qū)。路面質(zhì)量會(huì)下降，水泥混凝土路面的耐久性容易出現(xiàn)病害，嚴(yán)重影響公路的正常使用。溫度對(duì)路面有一定影響，如果澆筑溫度過(guò)高，水泥水分的蒸發(fā)加快，混凝土表面會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，導(dǎo)致路板變形，出現(xiàn)裂縫，或者公路路面脫水，造成收縮裂縫。在強(qiáng)風(fēng)中，水分會(huì)迅速蒸發(fā)，尤其是在混凝土路面板的表面，導(dǎo)致頂部和底部發(fā)生不同程度的硬化和收縮。荷載力和收縮應(yīng)力等也會(huì)導(dǎo)致水泥混凝土產(chǎn)生裂縫。

3.3 接縫產(chǎn)生的裂縫

接縫是應(yīng)力分布最強(qiáng)烈的地方，也最容易形成裂縫。當(dāng)接縫材料損壞，排水不暢時(shí)，雨水會(huì)因滲入結(jié)構(gòu)，當(dāng)車輛通過(guò)時(shí)，基材會(huì)從接縫處溢污垢。基層在承重作用下的弱化，導(dǎo)致混凝土整體發(fā)生位移，即形成階梯式平臺(tái)。接縫裂縫是常見(jiàn)的一種損害，降低了駕駛的舒適性，接縫裂縫的危害如果不加以及時(shí)治理將造成更大的病害。

4 農(nóng)村公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀

水泥混凝土具有穩(wěn)定性好、經(jīng)久耐用、維護(hù)成本低和施工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在公路建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。由于農(nóng)村公路的設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)等原因，以及相關(guān)因素的影響，對(duì)路面造成一定破壞。為了合理保護(hù)混凝土公路，延長(zhǎng)公路使用壽命，需要不斷檢查，根據(jù)損壞情況和特點(diǎn)分析，針對(duì)通行的不同類型車輛，對(duì)公路進(jìn)行維修保養(yǎng)。盡管農(nóng)村公路混凝土路面的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用不斷增加，但在偏遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)村公路上，公路在修繕后不久就被破壞，全面大修不得投入大筆資金，在很大程度上是對(duì)社會(huì)資源的浪費(fèi)。

5 水泥混凝土路面施工技術(shù)

5.1 準(zhǔn)備工作

水泥混凝土路面施工前，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，防止基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在荷載作用下發(fā)生失衡。確保公路有足夠的強(qiáng)度，并達(dá)到設(shè)計(jì)偏差值。合理布置排水溝、邊溝等，路面的高度、平整度、坡度和寬度應(yīng)符合相關(guān)要求。對(duì)材料的場(chǎng)地要求選擇合理的拌合場(chǎng)地，在公路建設(shè)中尤為重要，既要控制施工成本，又要保證施工質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。在選擇場(chǎng)地時(shí)，確保周圍有充足的水電，有足夠的空間安裝集料，并滿足安全和環(huán)保的要求。在水泥混凝土的施工中，關(guān)系到施工質(zhì)量的材料的選擇非常重要。主要原料有：水泥、粗骨料、細(xì)骨料和鋼筋。水泥可根據(jù)要求選用普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥，進(jìn)場(chǎng)時(shí)附有質(zhì)量證明書(shū)，注明標(biāo)志和日期使用。對(duì)相關(guān)原材料進(jìn)行測(cè)試，對(duì)于不同等級(jí)的水泥不能混儲(chǔ)，在施工中嚴(yán)禁混用。出廠3個(gè)月以上的水泥檢測(cè)后使用。水泥混凝土路面用粗骨料石不應(yīng)小于80 MPa，應(yīng)在規(guī)范范圍內(nèi)，最大粒徑不應(yīng)超過(guò)37 mm。細(xì)骨料選用堅(jiān)硬、強(qiáng)韌的天然砂或含泥量小于3%的機(jī)制砂。對(duì)于符合現(xiàn)行水標(biāo)準(zhǔn)的水可用于攪拌混凝土，非生活飲用水應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)后使用外加劑應(yīng)與設(shè)計(jì)中水泥、骨料和拌合水混合，驗(yàn)證其在施工中的有效性，并確定合理的使用摻量。公路水泥混凝土配合比必須滿足抗彎強(qiáng)度和耐久性要求，并兼顧使用施工效率。配合比包括目標(biāo)配合比的設(shè)計(jì)和施工配合比，配合比在施工中不得擅自改變。嚴(yán)格控制水灰比、砂比主要參數(shù)。加強(qiáng)材料適用性和強(qiáng)度確定，確保符合技術(shù)規(guī)范要求。

5.2 模板設(shè)置

模板設(shè)置是水泥混凝土路面施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了提高模板精度，安裝前確定軸向裝配線。安裝之初，確保硬度和平整度，固定模板可以使用鋼焊料，防止在安裝過(guò)程中移動(dòng)。為減少裝配誤差，使用水平儀測(cè)量模具上高度，以最大限度地提高模具裝配精度。在模具內(nèi)部涂抹潤(rùn)滑劑，增加后期移除模具的便利性。

5.3 混凝土拌合

在水泥混凝土路面施工過(guò)程中，混凝土攪拌將直接影響公路使用，因此在混凝土攪拌中要按比例進(jìn)行。攪拌前測(cè)量砂石料的含水量，根據(jù)含水量調(diào)整用水量，以保證的含水量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在確定混凝土合適的和易性后，檢查混凝土的攪拌時(shí)間。一般應(yīng)在90～120 s監(jiān)測(cè)混合時(shí)間。必須先將骨料和部分水混合，使?jié)駶?rùn)飽和，放入水泥中攪拌，加入剩余的水?dāng)嚢?。在混凝土運(yùn)輸中，需要采取措施，保證車輛的高穩(wěn)定性，防止混凝土運(yùn)輸中出現(xiàn)滲漏和離析現(xiàn)象。

5.4 路面攤鋪

在鋪設(shè)混凝土前，將路面基層雜物清理干凈，并對(duì)表面進(jìn)行噴水，以保證路面的潤(rùn)濕性。應(yīng)檢查模板的安裝，一旦混凝土到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)，混凝土就可以倒入模具鋪設(shè)。涂裝后對(duì)混凝土振動(dòng)。振動(dòng)后混凝土的高度會(huì)降低。因此，一般底層高度將比設(shè)計(jì)路面高出約10%。在鋪裝中，合理控制鋪裝時(shí)間，避免因時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成混凝土分離，使表面具有較高的完整性。

5.5 振搗

振搗應(yīng)在混凝土澆筑后進(jìn)行，在振動(dòng)前，應(yīng)根據(jù)情況選擇振動(dòng)方式。合理控制振動(dòng)距離，使振動(dòng)以低速勻速進(jìn)行，并控制振動(dòng)棒，確保不接觸鋼筋和模具。避免了模具變形問(wèn)題。在振動(dòng)中，注意模具邊緣的位置，以確保振動(dòng)整體質(zhì)量，振動(dòng)完成后，將混凝土平整，先用小阻力平整，長(zhǎng)距離均勻平整。在施工中，應(yīng)根據(jù)具體情況調(diào)整方法，在找平中，應(yīng)檢查路面的平整度，對(duì)于不平整應(yīng)及時(shí)進(jìn)行糾正[1]。

6 水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)

6.1 非結(jié)構(gòu)性病害養(yǎng)護(hù)方法

正常情況下，水泥混凝土路面可能會(huì)出現(xiàn)露面、凸面病害，統(tǒng)稱為非結(jié)構(gòu)性疾病。采用混凝土面罩處理，涂層通常在2.5 cm以上，在施工中，需要嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)，以保證路面的平整度。對(duì)于淺表病害位置，需處理較輕的區(qū)域即可。使用解決方案進(jìn)行薄層處理，應(yīng)使用的沙子和水泥比為2：1。清潔混凝土后涂抹罩面劑，在等待干燥的同時(shí)，將溶液涂抹在路面上，溶液的厚度不應(yīng)超過(guò)15 mm。完成后對(duì)其進(jìn)行整平和維護(hù)[2]。

6.2 加鋪面層

面層是在原有的路面上施加面層，對(duì)于直接涂敷是待涂料原基層清洗干凈后涂敷，夾層與涂層的厚度不應(yīng)小于14 cm;單獨(dú)包層是在包層之上設(shè)計(jì)隔離層，正常情況下，采用瀝青砂，厚度不能超過(guò)18 cm;組合式鋪裝方式先對(duì)原路面進(jìn)行處理，將吊頂覆層與原鋪裝面組合，組合式鋪裝不得超過(guò)10 cm。直接涂裝工藝用于完整性高的原涂裝，在施工中清洗混凝土涂層時(shí)，無(wú)需采取措施，使混凝土干凈不含水，直接涂層即可。使用此類涂層時(shí)，原涂層保持完好。對(duì)于嚴(yán)重塌陷和部分破損的水泥，必須先破碎并清洗，保證光滑度。再重新澆筑，澆筑應(yīng)與原水泥對(duì)應(yīng)，并加強(qiáng)接縫處的處理。在進(jìn)行覆蓋涂層時(shí)，如果原涂層有裂縫，但混凝土穩(wěn)定，則無(wú)需挖掘，使用瀝青砂進(jìn)行處理。如果水泥混凝土有嚴(yán)重的裂縫，并且存在進(jìn)一步破壞的趨勢(shì)，應(yīng)將混凝土打碎或挖澆混凝土，以提高路面的穩(wěn)定效果。原涂層必須進(jìn)行處理，主要是在原混凝土上進(jìn)行鑿毛，一般情況下，鑿毛濃度控制在3～5 cm，并清除鑿毛中松散的混凝土塊，對(duì)混凝土塊和粗糙的表面進(jìn)行相應(yīng)的清理.將水泥混凝土路面潤(rùn)濕后，確保其不含游離水。在清理過(guò)程中，保證砂漿涂抹均勻[3]。

6.3 接縫修復(fù)

水泥混凝土路面灌漿是預(yù)防病害的重要部分，可以防止雜物堵塞路面的裂縫，防止混凝土因物理膨脹而損壞，避免降低水泥混凝土路面的壽命。在施工中，需要先用切割機(jī)將路面的裂縫清除，并確保清洗在4 cm以上，只有清洗干凈后，才能使用灌裝機(jī)進(jìn)行灌裝。確保物料溫度在145 ℃～155 ℃，對(duì)于施工控制由灌漿速度、噴嘴尺寸和實(shí)際寬度決定。如果縱向縫隙較小，需要用切割機(jī)切割3 mm縫隙，進(jìn)入拌合料接縫，保證填充過(guò)程的不間斷。明確瀝青灌注涂層適用條件，一般瀝青灌注接縫適用于小裂縫和輕微裂縫，確保路面仍然完好無(wú)損。瀝青灌縫施工需要合理選擇瀝青型號(hào)，確保所有選擇的材料全部通過(guò)道路建設(shè)批準(zhǔn)的灌漿材料檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。在施工中必須清理裂縫污垢，清理間隔在3～4 cm。填縫時(shí)下半部分可用泡沫條支撐材料，上半部分可用瀝青填充，控制瀝青的溫度。作業(yè)時(shí)，瀝青的溫度應(yīng)在140 ℃～160 ℃之間，對(duì)于過(guò)高或過(guò)低都會(huì)導(dǎo)致填充破壞。澆筑后，在表面撒上準(zhǔn)備好的石屑，防止因車輛通行而侵蝕[4]。

6.4 脫空板沉陷處置

脫空板沉陷可以通過(guò)鉆孔處理，所需的主要材料是波特蘭水泥、增量劑、高強(qiáng)度劑和天然水，這是公路養(yǎng)護(hù)科學(xué)的使用材料。農(nóng)村公路建設(shè)在施工時(shí)，必須嚴(yán)格遵守材料的使用標(biāo)準(zhǔn)。在施工中要對(duì)路面板進(jìn)行鉆孔，呈鋸齒狀排列，借助機(jī)械設(shè)備通過(guò)下部的孔洞壓縮填充塌陷區(qū)，使路面逐漸得到修復(fù)和平整。

6.5 受損路面的修復(fù)

對(duì)于受損路面的修復(fù)，通常是清除損壞的混凝土并鋪設(shè)使用與原始設(shè)計(jì)相同的混凝土以進(jìn)行修復(fù)。對(duì)于小面積，可以使用砂漿，主要包括是水泥、沙子、水和相關(guān)的外加劑等。如需在短時(shí)間內(nèi)完成搶修，可采用速凝硅酸鹽水泥進(jìn)行特殊處理修復(fù)。如果板面只有裸露、龜裂、剝落，可用瀝青混凝土覆蓋表面，增加了施工使用的方便性，延長(zhǎng)了舊路面的使用壽命[5]。

7 提高農(nóng)村公路混凝土路面質(zhì)量的措施

在水泥混凝土路面施工階段，需要從現(xiàn)場(chǎng)的基礎(chǔ)勘查，從材料的選擇，從施工設(shè)備開(kāi)始，對(duì)于質(zhì)量控制需要根據(jù)要求分階段應(yīng)用。施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)根據(jù)情況調(diào)整方案，確保施工順利進(jìn)行。建立質(zhì)量控制體系，加強(qiáng)對(duì)各個(gè)過(guò)程的管理，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的檢查要早于上一道工序。對(duì)于不合格的施工環(huán)節(jié)不能進(jìn)入下道工序，保證各環(huán)節(jié)的質(zhì)量滿足總體水泥混凝土路面施工要求，進(jìn)而保證施工的整體質(zhì)量，施工后及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。水泥是水泥混凝土路面施工中最重要的原材料，為保證路面結(jié)構(gòu)質(zhì)量，防止裂縫的形成，應(yīng)選擇收縮較小的水泥。煤粉使用中應(yīng)將煤粉磨碎并與水泥混合，混合時(shí)選擇低熱膨脹水泥，避免收縮變形，可防止路面質(zhì)量發(fā)生破壞，避免路面開(kāi)裂現(xiàn)象。水泥骨料是施工的重要部分，骨料的應(yīng)選擇干燥時(shí)收縮率小的粗砂。攪拌水泥混凝土?xí)r，防止路面出現(xiàn)裂縫，在選擇與水泥混合比時(shí)，以避免路面出現(xiàn)裂縫[6]。

8 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水泥混凝土路面施工的復(fù)雜度比較大，在施工中嚴(yán)格按照規(guī)范要求，加強(qiáng)對(duì)各施工過(guò)程的把控。由于水泥混凝土路面的養(yǎng)護(hù)有很多技術(shù)要求，為了減少施工引起的病害問(wèn)題，要采取相應(yīng)的措施。在水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)階段，選擇合理的技術(shù)，充分發(fā)揮現(xiàn)代化技術(shù)及設(shè)備的使用效率?；诠坊A(chǔ)設(shè)施的重要價(jià)值，進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)向更好的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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