馬德兆

隨著農(nóng)村公路建設(shè)日益蓬勃發(fā)展,水泥混凝土路面在農(nóng)村公路建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用,“修好農(nóng)村路,服務(wù)城鎮(zhèn)化,讓農(nóng)民兄弟走上油路水泥路”是我們國(guó)家近年來提出的一項(xiàng)深入民心的號(hào)召,是我國(guó)農(nóng)村公路的建設(shè)目標(biāo),為響應(yīng)此號(hào)召,2003年以來,我省加大了農(nóng)村公路建設(shè)投入,調(diào)動(dòng)了廣大農(nóng)民自覺修路的積極性,大大加快了農(nóng)村“村村通”工程的進(jìn)程,但針對(duì)農(nóng)村公路中水泥混凝土路面由于其具有養(yǎng)護(hù)管理難度大,設(shè)計(jì)粗糙和施工過程中人員專業(yè)素質(zhì)低等方面特殊性,會(huì)造成完工后的路面出現(xiàn)各種各樣問題,現(xiàn)結(jié)合我在工程實(shí)踐中的一些體會(huì),淺談一下農(nóng)村水泥混凝土路面存在的一些問題和防治措施。

1 存在問題的產(chǎn)生原因及防治措施

1.1 水泥混凝土路面斷板的產(chǎn)生原因及防治措施

1.1.1 斷板產(chǎn)生原因

1)原材料不合格。a.水泥的安定性差,強(qiáng)度不足。水泥中的游離氧化鈣在凝結(jié)過程中水化很慢,水泥凝結(jié)硬化后還在繼續(xù)水化作用,當(dāng)游離的氧化鈣超過一定限量時(shí),就會(huì)破壞已經(jīng)硬化的水泥石或使抗拉強(qiáng)度下降,水泥強(qiáng)度不足也會(huì)影響混凝土的初期強(qiáng)度,使開裂斷板幾率大大增加。水泥的水化熱高,收縮大也易導(dǎo)致開裂。b.集料(砂、碎石等)含泥量及有機(jī)質(zhì)含量超標(biāo)。2)混凝土配合比不當(dāng)。a.單位水泥用量偏大,水灰比偏大。b.施工中各種原材料計(jì)量不準(zhǔn)確,混凝土產(chǎn)生堿或抗凍融性差等耐久性問題。3)施工工藝不當(dāng)。a.攪拌不足或過分,振搗不密實(shí),形成混凝土強(qiáng)度不足或不均勻,易導(dǎo)致早期開裂或斷板。b.養(yǎng)生不及時(shí)或養(yǎng)護(hù)不當(dāng)。c.切縫不及時(shí),切縫時(shí)或切縫深度不足,造成混凝土內(nèi)應(yīng)力集中,在混凝土板的薄弱處形成不規(guī)則的貫穿裂縫。4)混凝土的自身收縮(包括干收縮和溫度收縮)及其與基層的強(qiáng)大摩阻力(包括靜摩擦力和層間粘性剪應(yīng)力)導(dǎo)致初期微裂的擴(kuò)展和基層反射裂縫發(fā)展。5)路面是受到底部基層摩阻力約束的大平面薄壁結(jié)構(gòu),其各種應(yīng)力和環(huán)境引發(fā)的翹曲應(yīng)力帶來的應(yīng)變,受到基層摩阻力約束后,約束應(yīng)變?cè)斐傻睦瓚?yīng)力經(jīng)常超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度而導(dǎo)致斷裂破壞。基層與面板之間嵌鎖的越牢固,約束力越強(qiáng),前期的斷板就產(chǎn)生的越多。

1.1.2 防治措施

1)絕對(duì)保證原材料的合格。a.對(duì)于安全性差,游離氧化鈣超標(biāo)及強(qiáng)度不足的水泥禁止使用,盡量采用發(fā)熱量小,收縮的硅酸鹽道路水泥或普通硅酸鹽水泥。b.嚴(yán)格控制集料中的含泥土(石粉)量,級(jí)配應(yīng)符合配合比要求。2)嚴(yán)格控制混凝土配合比。a.按試驗(yàn)配合比準(zhǔn)確配料,單位水泥用量要精確,控制適宜的用水量,保持水灰比的準(zhǔn)確。b.使用具有自動(dòng)計(jì)量裝置的強(qiáng)制性設(shè)備,以保證混合料的配合比要求和良好的工作性。3)施工工藝的控制。a.混凝土的拌合時(shí)間要根據(jù)機(jī)械性能準(zhǔn)確掌握,最長(zhǎng)拌合時(shí)間不應(yīng)超過最短拌合時(shí)間的3倍,振搗均勻密實(shí),避免漏振或過振現(xiàn)象發(fā)生。b.加強(qiáng)混凝土面板的養(yǎng)生。采用覆蓋養(yǎng)生,保證混凝土面板表面濕潤(rùn)。c.及時(shí)切縫,根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)氣溫及水泥品種試驗(yàn)確定最早切縫時(shí)間,一般應(yīng)采用多臺(tái)切縫機(jī)同時(shí)作業(yè),以保證切縫及時(shí)。切縫深度為混凝土板厚的1/4～1/3,不宜切縫太淺(＜1/4)或太深(＞1/3),剩余斷面部分能吸收由于高溫產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。4)認(rèn)真控制混凝土拌合料的水灰比,集漿比和砂率。水泥漿在混凝土拌合物中除趕走集料間的空隙外,還包裹集料的表面以減少集料顆粒間的摩阻力,使混凝土拌合物具有一定的流動(dòng)性。如果集漿比過小,則集料的含水量相對(duì)減少,就會(huì)出現(xiàn)流漿現(xiàn)象,使混凝土拌合物粘聚性和保水性變差,同時(shí)降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性,砂率的變化可導(dǎo)致集料空隙率和總表面積有變化,影響混凝土的工作性,所以在施工中控制好混凝土的水灰比,集漿比和砂率就會(huì)提高混凝土拌合料的技術(shù)特性,從而降低混凝土板的斷板率。5)重視基層的質(zhì)量檢驗(yàn)。水穩(wěn)碎石基層應(yīng)穩(wěn)定、密實(shí)、平整光滑,為減小混凝土板與基層間的摩阻力,現(xiàn)場(chǎng)采取在基層表面適時(shí)灑布乳化瀝青透層油的措施,以提供混凝土板溫變化時(shí)的合理滑動(dòng)減小溫度應(yīng)力,嚴(yán)格控制基層標(biāo)高在設(shè)計(jì)要求內(nèi),避免由于混凝土板厚度不均勻產(chǎn)生的應(yīng)力集中,導(dǎo)致在行車荷載作用下相對(duì)較薄部分產(chǎn)生斷裂,在澆筑混凝土前,灑水濕潤(rùn)基層工作面,防止基層干燥吸濕而增強(qiáng)混凝土的塑性收縮。

1.2 水泥混凝土路面表面破損產(chǎn)生原因及防治措施

1.2.1 表面破損產(chǎn)生原因

水泥混凝土路面表面破損包括:表面蜂窩,麻面,松散脫皮,坑洞等。1)表面蜂窩,麻面產(chǎn)生原因:表面蜂窩,主要是因?yàn)槭┕と藛T在施工中責(zé)任心不強(qiáng),振搗不到位所致。表面麻面主要原因是水泥混凝土表面出現(xiàn)緩凝現(xiàn)象,可能是由于使用了不合格的脫模劑或脫模劑使用不當(dāng)造成的。當(dāng)脫模劑用量過大時(shí),既浪費(fèi)又會(huì)引起混凝土表面緩解還會(huì)污染已經(jīng)澆筑好的路面。2)表面松散脫皮,坑洞產(chǎn)生原因:松散脫皮主要是由于施工時(shí)水泥混凝土強(qiáng)度不夠所引起的,坑洞現(xiàn)象主要是由于施工時(shí)骨料里含有泥土塊或樹根等雜物滲雜在混凝土里面,振搗后附著在混凝土表面,通車后這些雜物脫掉,形成小坑槽,水分滲入坑槽并經(jīng)過反復(fù)凍脹逐漸擴(kuò)大而成。其次混凝土振搗不密有孔隙,雜物和水分進(jìn)入孔洞,凍脹后松散并隨時(shí)間發(fā)展也易形成坑洞。

1.2.2 防治措施

1)表面蜂窩,麻面防治措施。加強(qiáng)施工管理,施工時(shí),振搗密實(shí),使用適宜、適量的脫模劑就可以避免。修復(fù)這些缺陷時(shí),為了獲得可以接受的混凝土表面顏色,可通過試驗(yàn),把水泥與灰色普通水泥按一定比例混在一起使用,砂子應(yīng)選用篩除了粗顆粒的細(xì)砂,砂漿中要摻用聚合物(環(huán)氧樹脂)用光滑的鐵抹抹面,以獲得光滑表面。2)表面松散脫皮,坑洞的防治措施。a.松散脫皮的防治,施工時(shí)嚴(yán)格按照配合比施工,以保證混凝土強(qiáng)度,處理這些缺陷按以下兩種情況分別處理:連續(xù)路段長(zhǎng)幾十米或百米以上者,基層強(qiáng)度很好,采用復(fù)合路面,用瀝青混凝土做封層;不連續(xù)或十幾米以內(nèi)的路段,把原板鑿去一半左右新澆混凝土,并同時(shí)加入適量的減水劑和膨脹劑,減少新混凝土收縮,使其更好的與舊混凝土結(jié)合。b.坑洞的防治。施工時(shí)嚴(yán)格控制骨料有機(jī)質(zhì)含量達(dá)標(biāo),剔除泥塊,樹根等雜物,振搗到位。處理坑洞時(shí),把坑洞鑿成深度不小于6 cm,回壁垂直的方形或長(zhǎng)方形,四邊與路中心線平等垂直,埋入間距2 cm梅花形的膨脹螺絲。四壁及底面清洗干凈后,澆入摻減水劑和膨脹劑的混凝土,搗實(shí)抹面,成型后,四壁灌入防水劑即可。

1.2.3 公路管理養(yǎng)護(hù)不到位

1)開放交通過早,混凝土強(qiáng)度還沒有達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度,不足以承受行車荷載,路面很容易產(chǎn)生裂縫。所以要求在路面建成后加強(qiáng)管理,一定在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可開放通車。2)農(nóng)村因?yàn)槭墙?jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū),養(yǎng)護(hù)資金匱乏,專業(yè)人員不足,養(yǎng)護(hù)機(jī)制短期內(nèi)難以落實(shí)。另一方面,一些公路建成后交通量陡增,也會(huì)造成路面的早期破壞。這就要求建設(shè)者能預(yù)見到以上不利因素,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理。并在設(shè)計(jì)和施工中采取相應(yīng)措施,以延長(zhǎng)路面的維護(hù)養(yǎng)護(hù)周期,從而延長(zhǎng)路面的使用壽命。

2 結(jié)語(yǔ)

農(nóng)村水泥混凝土路面病害的成因,不僅與設(shè)計(jì)施工等路面形成前的環(huán)節(jié)有關(guān),而且與路面形成后的使用、養(yǎng)護(hù)等聯(lián)系緊密。因此要消滅這些通病,延長(zhǎng)水泥混凝土路面的使用周期,提高投資效益,需要設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)管理等各部門各負(fù)其責(zé),分頭把關(guān),按照行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合工程實(shí)際,嚴(yán)格履行各自職能,就一定能建成一條條高質(zhì)量的農(nóng)村公路,方便人民群眾的生產(chǎn)和生活。

[1] 魯晉華.預(yù)防水泥混凝土路面斷板的措施[J].山西建筑,2008,34(1):300-301.