山西忻州地区农村水泥混凝土路面病害调研、原因分析及防治措施

霍 敏

(山西省公路局大同分局阳高公路管理段 大同市 037000)

山西忻州地区农村水泥混凝土路面病害调研、原因分析及防治措施

霍 敏

(山西省公路局大同分局阳高公路管理段 大同市 037000)

对山西省忻州市农村水泥混凝土路面病害情况进行了实地调研，根据调研结果进行了病害原因分析，并提出了相应的防治措施，为农村水泥混凝土路面病害预防提供技术指导。

农村；水泥混凝土；路面病害；防治措施

农村经济的快速发展促使交通建设处于高速建设期，截止2015年，忻州市4888个行政村中有4871个已通公路，通车比例99.65%，极大地方便了群众出行[1]。农村水泥混凝土路面，建设初期鲜有后期养护考虑，大部分处于失养状态，且建设时期违规施工现象比较严重[2-4]。虽然水泥混凝土路面用于农村道路建设有诸多优势。但是，水泥混凝土路面一旦开始破损，其速度是非常惊人的，后期修补较其他路面形式更为困难[5-6]。为详细了解山西省忻州市农村水泥混凝土路面病害情况，笔者对忻州市周边20余个行政村水泥混凝土路面进行了实地调研，并对造成病害的原因进行了分析。

1 调研结果

在农村水泥混凝土路面病害调研过程中，发现主要病害形式有水泥浆剥落、露骨、裂缝、脱空、断板、破碎等，且各类病害所占比例大小依次为：水泥浆剥落、露骨>裂缝>断板>破碎>脱空。

水泥浆剥落、露骨病害基本在调研村中均有发生，说明这是农村水泥混凝土路面病害中最普遍的形式。裂缝病害中，网络状裂缝宽度多为5mm以下，5mm以上裂缝多为横向和纵向裂缝，且多为整板贯穿型。横向和纵向裂缝进一步发展则会发生断板病害，两种病害之间存在因果关系。破碎病害发生几率较小，主要得益于农用车辆荷载较小。脱空现象较为普遍，且主要发生在路面与土质路肩结合处。

2 原因分析

2.1 水泥浆剥落、露骨

(1)施工中水泥标号较低、放置时间过长或受潮凝结硬化，这些水泥活性不合格从而导致水泥混凝土强度降低，在车辆轮胎磨损下，发生水泥浆脱落造成路面露骨。

(2)使用骨料的级配不合格,或者骨料中针片状、土块等含量较多,在硬化后的水泥混凝土中形成受力弱点,从而导致水泥混凝土强度下降。

(3)水泥混凝土配合比不准确。水泥混凝土拌和过程中水灰比过大,造成水泥砂浆大量聚集在路面面层,出现面层强度下降的现象；水灰比过小,出现抹面困难，施工工人违规向面层洒水,导致面层强度下降。

(4)欠振、漏振或过分振捣。振捣时间控制不严格，造成内部骨料分布不均,硬化后容易产生收缩裂纹，导致强度降低。

(5)表面整修不合理。在施工中出现实际标高低于设计值时，为了施工方便，工人违规使用水泥砂浆去修补,从而降低了水泥混凝土强度。

(6)养护不当。路面浇筑成型后，表面泌水未结束，工人开始向表面洒水进行养护，导致后期路面大面积起皮。或者泌水结束后，养护工作迟迟未开展,水泥混凝土中水分在干燥环境中迅速散失，内部水化作用受到严重影响,导致水泥混凝土强度的降低。

(7)施工管理不善。水泥混凝土路面养护时间较短，强度还未达到要求，即出现工人踩踏，车辆碾压，使水泥混凝土遭受压力破坏,导致强度降低。

2.2 裂缝

(1)表层裂缝

龟裂是水泥混凝土路面表层裂缝的主要病害形式。龟裂产生的原因不仅有水泥混凝土配合比设计上的不合理，也有施工过程中工人的违规操作。

水泥混凝土配合比设计上的不合理，主要指单位水泥用量过大或细集料比重过高；外加剂与水泥配伍性不好。

施工过程中工人的违规操作，主要指水泥混凝土浇注完成后，工人未按照规定按时进行养护，水泥混凝土早期强度较低，养护不当使水泥混凝土承受过大的收缩应力而开裂。

(2)贯穿裂缝

贯穿裂缝包括纵向和横向两种，纵向贯穿裂缝是平行于路面纵轴线方向的板面贯穿至板底的裂缝。其主要是由于路面基层不均匀沉降导致的。横向贯穿裂缝是垂直于路面纵轴线方向的板面贯穿至板底的裂缝。其产生的原因有两个：一是由混凝土自身原因，即抗拉强度不足导致的；二是施工工人切缝不符合要求导致。

2.3 断板

农村水泥混凝土路面由于行车荷载普遍较小，断板主要由于路基不均匀沉降造成的，个别路段大型货车车辆通过，可能也会造成断板。

2.4 脱空

农村水泥混凝土路面脱空主要发生在混凝土板与土质路肩交界处，由于道路两边为农田，农民为了多种粮食，经常沿路边开垦农田，造成混凝土板底脱空。

2.5 破碎

破碎多为板底脱空后车辆碾压造成的，还有部分为混凝土强度低车辆碾压折断和路面未硬化前车辆和行人上路造成的。

3 防治措施

由上述调研结果及原因分析可知，欲延长农村地区水泥混凝土路面使用寿命，提高服务质量，需在以下四个阶段做好防治措施：

3.1 设计阶段

(1)设计初期，充分考虑农村交通发展趋势，广泛调研，确定合理的交通量及车辆载重类型。

(2)充分调研农村水泥混凝土道路沿线地理、水文、气候等自然因素，降低不利条件对道路性能的影响。

(3)选择适宜的路面结构形式，以免设计厚度较小或强度较低，导致路面在设计年限提前出现疲劳破坏，发生裂缝、断板等现象，缩短路面使用寿命。

(4)水泥混凝土面板应设置合理尺寸，降低板体在温度应力作用下产生伸缩和翘曲。

(5)设置合理的内部排水系统，及时排出路表水，避免水渗入基层造成唧泥、脱空导致断板现象出现。

3.2 基层处理阶段

(1)路基应分层填筑，碾压厚度应符合要求，保证压实度和设计弯沉值。

(2)严格把控基层填筑材料质量、配合比，保证基层具备均匀的承载力。

3.3 铺筑阶段

(1)严格控制水泥和粗细集料质量，保证原材料质量满足相关技术规范。

(2)水泥混凝土配合比计算合理，不得随意调整，并根据原材料含水量的变化及时调整用水量。

(3)加强对水泥混凝土拌和、振捣过程的监督，保证足够的拌和时间，合理的振捣时间，避免出现振捣不足或离析现象。

(4)铺筑完成后，当表面泌水结束，应尽快进行保水养护，避免表面水分蒸发产生干缩裂缝。

(5)根据水泥混凝土强度测试数据，确定适宜的路面切缝时间，严格控制切缝距离和深度。

(6)严格控制养护时间，水泥混凝土强度未达到设计值时，严禁一切行人和车辆上路。

3.4 后期养护阶段

(1)农村水泥混凝土道路路口应设置限高桩和限宽桩，禁止超高、超宽和超重车辆上路行驶。

(2)路面使用过程中出现裂缝病害时，及时灌缝密封，防止水沿缝隙进入结构层，出现唧泥、脱空导致断板现象。

(3)对排水系统进行定期检查，及时清除堵塞物，防止排水不畅造成结构层泡水。

(4)在道路两旁设置保护区，防止农田过度开垦造成基层损伤。

4 结语

由上述调研结果及病害原因分析可知，山西省忻州市农村水泥混凝土路面病害由多种因素导致，其中既包括建设时期的材料原因、配合比设计原因、施工工人不规范操作原因，也包括施工后期养护不到位的原因，总而言之，想要延长农村水泥混凝土路面使用寿命，必须在建设前期进行合理的设计，建设时期严格按照标准进行材料的选取、配合比的设计、施工人员的操作，同时施工后期的养护管理工作也需要得到足够的重视，才能从根本上提高农村水泥混凝土路面的使用寿命。

[1] 山西省交通运输厅.2015年全省行政村通公路、通油路情况[DB/OL].http://www.sxjt.gov.cn/sxjt_www2/info_79957.html.2016-03-15.

[2] 陈亚中.农村水泥混凝土路面破坏原因及预防对策[J].黑龙江交通科技，2013(6):41.

[3] 许世杰,农春棉.农村公路水泥混凝土路面裂缝的成因分析及方法研究[J].现代物业(上旬刊)，2014(10):44-45.

[4] 刘春宇.吉林省农村公路水泥路面养护技术研究[D].长春：吉林大学，2009.

[5] 张党.农村水泥混凝土路面常见病害与处治[J].山西建筑，2014(25):175-176.

[6] 郑树庭,杨月萍.水泥混凝土路面裂缝产生原因及防治措施[J].内蒙古公路与运输，2012(5):13-15.

Investigation and Survey, Reason Analysis and Prevention Measures of Rural Cement Concrete Pavement Disease in Xinzhou Region of Shanxi

HUOMin

(Shanxi Provincial Highway Bureau Datong Branch Yang Gao Highway Management Office，Datong 037000,China)

The field investigation and survey on rural cement concrete pavement disease in Xinzhou City of Shanxi Province is made, the reason analysis on disease is made according to investigation and survey result, and corresponding prevention measures are put forward, so as to provide technical guidance for rural cement concrete pavement disease prevention.

Rural area; Cement concrete; Pavement disease; Prevention measures

1673-6052(2016)11-0065-03

10.15996/j.cnki.bfjt.2016.11.018

U416.216

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