農村水泥混凝土路面常見病害與處治

張 黨

(陽高縣公路管理所，山西陽高 038100)

山西省陽高縣2008年就實現了鄉鄉通水泥路，2010年實現了村村通水泥路，水泥路面總路程達到了1 518 km，公路密度達到了99.3 km/百km2，形成了縣鄉干線與村支線全部連通且均為水泥混凝土路面的格局，人們的出行更加便捷、通暢、安全。同時，由于農村公路里程不斷增加，養護管理難度也相應加大，加上大噸位運煤車為了逃避煤檢收費，繞行農村公路，讓原本由于資金有限，建設標準不高的農村公路更是不堪重負，路面出現了網裂、坑槽等早期破壞，緩慢發展成斷板等病害，使得路面使用壽命大大縮短，造成經濟損失并產生不良的社會影響。大同市根據農村公路形勢的發展，及時出臺了《大同市農村公路養護管理條例》，于2008年7月1日起正式施行，把公路養護上升到法律的高度加以管理，陽高縣交通運輸局對農村公路管理養護問題也高度重視，并將這一問題擺上重要議事日程，牢固樹立“建設是發展，養護管理也是發展”的理念，經過不斷努力，路況有了很大的改善，延長了道路的使用壽命，根據這幾年農村水泥混凝土路面的損壞情況，積累了一些養護經驗，可以在以后的養護中加以推廣。

1 水泥混凝土路面的優缺點

與瀝青混凝土路面相比，在我國廣大農村地區推廣和應用水泥混凝土路面具有以下優勢:1)穩定性好。水穩定性、熱穩定性和時間穩定性好;抗油類和化學物質的侵蝕能力強;抗雨水破壞能力比瀝青路面好;無車轍，路面平整度保持期長。2)耐久性好。由于水泥混凝土路面強度和穩定性好，溫度、濕度變化等對路面強度影響很小，不會出現“老化”現象，使用年限長。3)強度高。水泥混凝土路面的抗壓、抗彎拉、抗磨耗等路用性能優越，路面強度隨使用年限的增加而增高。這都使得水泥混凝土路面具有較高的承載力和擴散荷載能力，適用于通行各種車輛。4)建養費用低。我國是全球最大的水泥生產國家，價格低廉，在施工中大型施工機械投入少，建設成本比瀝青路面低。同時，養護工作量和養護費用約為瀝青路面的1/3。

水泥混凝土路面存在的不足主要有:對路基的穩定性要求高，對不均勻變形的適應性差;路面強度高、硬度大，出現的病害修復難度大;行車舒適性不及瀝青路面且噪聲較大;養護期較長，施工和養護用水量大。

2 水泥混凝土路面破壞機理

水泥混凝土為水硬性材料，強度高、硬度大，對不均勻變形的適應性差，這就對路基的穩定性要求較高。在水泥混凝土路面設計中，混凝土板是四邊自由的小撓度彈性矩形薄板。當混凝土板與地基間完全接觸，即不脫空時，實現了均勻支承，則無論荷載作用在什么位置，應力都較小。當一旦出現脫空時，板內將產生過大的附加彎拉應力，混凝土板很容易就出現裂縫并緩慢發展到斷板等病害，嚴重的甚至一次壓斷。

3 常見病害及成因分析

在我國，很多早期修建的水泥混凝土路面，隨著使用年限的增加，路面病害逐漸表現出來。同時，部分剛修建不久的水泥公路，由于諸多原因均出現了不同程度的早期損壞。在農村公路中，水泥混凝土路面出現的常見病害主要是由于行車和自然因素導致的，接縫破壞類和土板損壞類病害居多。本文僅對在農村水泥混凝土路面中出現的常見病害成因進行分析介紹。

1)板邊擠碎類病害。主要包括板邊擠碎、錯臺、唧泥、拱起等。

a.板邊擠碎，在公路各幅面板的脹縫或是搭接處產生剪切擠碎，嚴重的表現為整塊面板碎裂或斷裂成很多大小不等的小塊(見圖1)。成因分析:在施工中，脹縫清理不干凈，存在混凝土搭連或硬質雜物等，面板伸脹受阻而擠碎;超重車輛反復碾壓也可能導致混凝土板的直接斷裂;也有可能是脹縫內的滑動傳力桿位置不正確導致的板邊擠碎。

b.拱起，混凝土板順著接縫或裂縫向上拱起(見圖2)。成因分析:主要是氣溫升高時，脹縫膨脹受阻，沒有發揮作用導致的。可能的原因有混凝土板縫內嵌入硬質雜物;也有可能是脹縫縫隙設置過窄。

c.錯臺，

在混凝土板接縫兩側位置的面板出現的豎向相對位移(見圖3)。成因分析:可能是地表水沿接縫滲入基層，使得基層軟化產生沉降;在車輪等荷載作用下，由于載荷在橫向各板上分布不均導致的面板沉降不一致;接縫的傳荷能力不足，相鄰的面板端部出現撓度差導致的;脹縫兩側的混凝土面板壁面不垂直，在荷載和脹擠作用下，上下錯開。

圖1 板邊擠碎

圖2 拱起

d.唧泥，在接縫或裂縫處，當有車輛經過時噴濺出稀泥(見圖4)。成因分析:在車輪反復碾壓下，混凝土板基層脫空，雨水等順著縫隙或裂縫滲入并在脫空間隙內積聚，當有車輛經過時，積水攪動基層細料成為泥漿，并沿縫隙或者裂縫噴出。與唧泥相伴隨的是在離接縫不遠處出現的由于脫空導致的裂縫。

圖3 錯臺

圖4 唧泥

此外，在水泥混凝土路面病害中，出現的諸如縱縫兩側的橫縫前后搓開、縱縫縫隙拉寬等也都屬于接縫破壞。

2)混凝土面板損壞類病害。主要有斷板、坑槽、剝落、麻面、路面磨光等。

a.斷板，這是水泥混凝土路面最主要的病害之一，有角隅斷裂的，也有貫穿路面全板全厚度的斷裂，直接影響行車的安全和舒適。成因分析:因路基、路面基層發生不均勻沉降導致的;車輛荷載反復碾壓;施工過程中質量控制不嚴引起的，如干縮裂縫、冷縮裂縫、切縫不及時等。

b.坑槽，在水泥混凝土面板上出現的一定深度的坑洞。成因分析:當輪胎防滑鏈或履帶車輛等通過時，路面局部受到強力破壞造成的局部剝落;水泥混凝土面板強度不足導致出現的露骨;凍融作用產生起皮等病害逐步發展而成;在施工中，質量控制不嚴，如使用了質量差的水泥、水灰比過大、養護不及時或用砂漿找平或集料表面不潔導致面層剝落等。

c.磨光，路面摩擦系數已達到極限以下，路面成為了光滑面，抗滑性能差。成因分析:施工中，采用了磨光值低的骨料;在重型交通的頻繁碾壓下，路面表面磨損嚴重;在施工中，壓紋作業效果不理想。

在很多路面中，由于施工質量控制不嚴導致的平整度較差，一般不予處治。

4 常見病害的預防及處治

為確保農村公路運輸暢通，我國公路養護者不斷探索水泥混凝土路面養護技術，對一些常見的病害進行了有效處治。要確保水泥路面的結構標準，不降低路面結構強度，重視平時保養，對早期病害進行補修，對影響使用的病害采用加鋪面層和翻修的辦法，確保并提高路面的使用性能。

1)水泥路面的保養。在水泥混凝土路面中，由于受到動荷載和自身伸縮的影響，接縫處是最易損壞的部位之一，是日常養護的關鍵部位。同時，雨水等也最容易從接縫處滲入，對基層的穩定性產生破壞，出現積水、脫空等病害。在日常養護中，要及時清除縫內的泥土、石塊、砂礫等，有計劃的填充和更換填縫材料，確保脹縫的正常收縮。其他措施有:應加強對平交道口及與其他不同種類路面連接處的日常清掃及保養作業;嚴格杜絕在水泥混凝土路面上拌合砂漿或混凝土等現象，以確保路面的排水性、平整度及抗滑性等。

2)水泥路面的修補。重視初期病害的處治，及時對發現的坑槽、錯臺、裂縫、破碎等早期病害進行補修。主要措施包括:對早期病害，如裂縫、破損、坑槽等，使用乳劑和嵌縫料等材料進行補充;對寬裂縫采用條帶形修補法;對嚴重裂縫或斷裂最徹底的辦法是部分更換。對完整板塊之間的錯臺用細粒式水泥混凝土或水泥砂漿修補。對面板和基層之間脫空產生的錯臺，一般通過向脫空的板體下部注入乳化瀝青或水泥漿來固定面板。灌注施工還可以用來處治唧泥病害。板端拱起采用直接切開拱起端，將板塊恢復原位，再進行清理和封填作業。對已磨光路面，采用金剛石研磨、機械刻槽或化學劑腐蝕，使路面達到平整和抗滑的要求。

3)水泥路面的加鋪面層。這是從根本上解決原路面病害的補強措施之一。根據新、老路面的結合方式分為結合式、直接式和分離式三種結構。采用加鋪層的成本較高。

4)水泥路面翻修。當基層強度太弱，路面損壞嚴重時，難以徹底解決路面病害時，就需進行路面翻修，但翻修費用較高。

5 結語

在我國，農村公路已基本實現村村通水泥路，現在陸續進入養護高峰期，由于施工水平參差不齊，運營一段時間后均出現不同的病害，針對不同的病害及早采取相應的處治措施，能有效提高道路的完好率，降低養護費用，最大程度地滿足人們的出行需要。農村公路的基層養護部門要及時總結混凝土路面的病害處治經驗，具有相當強的現實意義。

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