广西壮族自治区田东公路管理局广西百色531500
摘要:水泥混凝土路面是一种具有高强度、荷载承受力强、稳定性好的基础路面类型,在追求经济效益和成熟技术的现代公路建设过程中,混凝土路面多被用于等级较高的重交通公路建设中。但随着水泥混凝土路面的使用年限增长以及经济快速的发展,大型车辆及其超负荷运作对早期修建的省道混凝土路面造成不同程度的损耗。因此,如何减低路面损耗和对病害进行及时维护成为当前决定混凝土水泥公路持续发展的首要难题。对已建设完成的混凝土公路病害成因分析和养护是提升混凝土建设技术和公路路面养护综合治理的探索和尝试。
关键词:公路路面;病害成因;养护技术
1.引言
国省道沥青路面运行过程中,经过长时间阳光暴晒、雨水侵蚀以及车流量增加后,使得国省道沥青路面的病害日趋增多,因此为了保障国省道的安全运行,需要合理应用养护技术。公路水泥混凝土路面常见的病害主要在其投入使用的3年至5年后开始出现,在病害发生后的1年至2年间会表现出多样化的快速发展趋势。如果公路在此期间无法得到良好养护,其基层材料的强度和刚度会持续下降并且前期所做的路面修复也会随之失效,甚至会出现惯性病害和耐久性不强的表现,从而造成公路养护和维修费用的增加。
2.公路路面病害的原因
2.1施工不足
水泥混凝土路面病害的主要成因表现在施工方面,通过对施工工艺、施工材料、路面排水结构的分析来总体对施工方面的缺陷进行如下概括。
第一是部分水泥混凝土高速路路面修建期间相关施工技术规范和技术水平尚未成熟,在施工过程中所发现的问题主要是混凝土振捣不足形成的混凝土孔隙率大;行车道之间未设置拉杆;混凝土养护期限不足;破坏混凝土强度等。后期施工时对混凝土各阶段的搅拌流程控制失调,导致无法控制捣振程度,致使部分路段水泥混凝土强度无法达到设计要求。
第二是施工阶段对水泥混凝土路面的原材料质量较差,较多路段出现雨后浆泥现象,从此可对路面路基所使用材料进行推断,其中路面基层强度低,对雨水冲刷的抵抗力不足,容易在降水和车辆荷载加大的情况下使得路面面板断裂损坏。
第三是水泥混凝土路压实度不足导致路面板裂隙较多,由于在施工阶段碍于环境限制或未考虑路面排水问题所导致的后期路面板断裂、路基路面排水不畅、路面脱空现象是路面排水施工缺陷所导致。
2.2设计预想与实际运输量不符
国内大部分水泥混凝土公路设计标准为JTJ01设计规范,但随着近年来交通量的不断增长,路面实际耐用度和超负荷的交通量成为水泥混凝土路养护维修的桎梏。同时,在路面结构设计和底基层铺垫上所使用的水泥混凝土层也无法达到目前高速荷载的承载要求。在标准使用年限20年为期限的使用期间,各项设计指标无法满足当前超负荷的运输量。
2.3车辙所造成的原因
国省道车流量过大以及车辆载荷逐渐增加,长期使用中就会使得路面出现车辙现象,从而导致其发生严重的变形,路面质量严重下降。如果未能采取措施处理,车辙就会逐渐的加深,在雨季中会出现大量的积水,从而导致交通事故频发。近年来,我国汽车保有量逐年增加,大量的汽车给路面造成了严重的损坏,所存在的病害问题也愈发严重,很多道路都存在严重的车槽问题。道路工程的施工未按照标准规定来进行,地基厚度不足或者是所使用的材料不达标,都会导致道路在运营阶段出现车槽现象。此外,沥青材料长期暴晒引起的问题也是非常严重的。
2.4养护技术落后
公路管理过程中对养护管理的审批流程繁琐、养护技术落后是当前水泥混凝土路面养护不及时的原因。受自然因素如降水、温度、水文地质条件的影响防范性养护措施不到位会对水泥混凝土路面造成路面状态不稳定,路基干湿失衡的情况,最终引起路面板破碎的产生。
3.公路路面病害养护技术分析
3.1水泥混凝土高速路面病害养护处理
首先,针对国省道路面板的问题进行维修养护,面对由施工造成的路面板表面原因可直接对板面进行麻面和坑槽处理,通过使用修补材料对表面病害的处理可以达到恢复公路路面板破损的效果。其次,修复由板角断裂形成的水泥混凝土板强度等级下降的预应力问题时,必须采取混凝土快速修复法进行,将断裂边角修补成规则图形后,使用R型材料进行清洁填补,这种新型材料专用于道路抢修使用,其超早性决定的速成抗压性是当前水泥混凝土道路修补的最佳材料。最后,当混凝土路面的断裂程度不断加深后所使用的填补材料也必须进行化学处理后才能达到需求强度和粘合度,R型材料已经不具备此时的修补要求,需要使用环氧树脂类高分子材料进行修补处理。处理严重板面破碎时,需进行破碎板评估,同时要在确保道路畅通的情况下进行,并在维护期间注意天气变化,在雨季多发期需对修复路面进行轮养制维护。
3.2对于道路裂缝的应对措施
道路裂缝的处理最为有效的措施是需加强地基建设。如果路面的地基建设符合要求或者是压实性能较好,则不会出现裂缝现象。因此,有效的处理裂缝问题的措施是在雨水进入地基前需要采取相应措施,防止出现裂缝,以避免造成路面浸泡的情况。如果是因为沥青材料所出现的问题而造成的路面裂缝,则需根据要求选择符合工程质量要求的沥青材料,同时需严格控制该材料的使用量,从而尽量避免产生裂缝,对于已经存在的裂缝,需的摊铺厚度设定在20~30cm的区间。只有确保混合料的各个指标都符合标准之后,才可进行后续的操作。
3.3水泥混凝土高速路面板底虚空的处理方式
对板底虚空的处理方式主要是通过注浆管灌注,在运行中对注浆管施加压力,将准备好的填充材料通过注浆管输送至板底空隙处,使其压入板底空隙并渗入路基。灌注法的优点在于使用渗透、排挤的方法将原本板底的积水和空隙填充排出,使得原本松散的板体分层紧密结合形成一个整体,在改变板体紧密性的同时改变面板的受力,加之施工工艺的改进整个施工过程由内向外、先低后高的操作顺序是确保填充物灌注质量的要素。在修补路面板板底后,通过对其造成的路面板缝隙和路基坑洞塌落进行分析维护,及时更换路基及路面周边填缝材料,将板底灌注修补与板面缝隙修补相结合。与此同时,需要确保路面板边缘设置的盲沟与排水沟竖井的联系性,以免造成修复好的路面板底再次积水分离。
3.4对于路面车辙的应对措施
对于国省道公路路面中所存在的车辙问题,主要的处理办法为:首先需选择使用建筑工程中符合性能要求的施工材料,重点控制沥青和混合材料质量。沥青材料的质量对于整个公路性能影响较大,需选择使用粘度性不高的材料。集料需保证其表面粗糙度达到要求,且粘结性较强,这些材料的优势能够有效降低车辙发生率。其次,在施工过程中,需采取相应措施有效控制压实度,提升压实性能以防止出现车辙。
3.5对于路面泛油的应对措施
国省道路面泛油的问题主要是通过下面措施来进行处理:确定好混合料的使用配合比例,特别是沥青材料的使用量需严格进行控制。路面施工结束之后,应该立即采取措施来对施工路面进行养护处理,从而有效防止路面出现严重的质量问题。对于路面位置所存在的严重坑槽等病害问题,需要立即采取措施进行修补,泛油严重的路面需要将其清除干净,然后再采取相应措施来进行重新施工。
4.结语
综上所述,伴随着我国社会经济的不断发展,国省道在我国的道路运输等方面发挥了巨大的作用,是我国社会发展的血脉。但是伴随着公路投入使用年限的增加,不可避免的会出现各种类型的病害。本篇文章重点探讨了公路病害的成因以及具体养护技术,希望能够给相关行业带来一定的借鉴,并促进我国公路养护技术及相关行业的发展。
参考文献:
[1]靳军,刘晓涛.浅析水泥混凝土路面病害成因及防治[J].黑龙江交通科技,2010(09).
[2]姜文仲.水泥混凝土路面的病害成因及预防措施[J].黑龙江科技信息,2010(15).
[3]宋永玗.水泥混凝土路面裂缝成因及防治措施探究[J].福建建材,2016(12).
作者简介:徐锦猛(1974-)男、壮族、广西田东县人、大专、助理工程师、主要从事公路养护工作。