农业环境科学论文发表:农村水泥混凝土路面裂缝的防治__墨水学术,

所属栏目：农业环境论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:149

副标题#e#
　　农村水泥混凝土路面裂缝的防治
　　张杰
　　重庆交通大学
　　摘要：水泥砼路面由于具有良好的使用性能，建设费用低，寿命长，抗灾能力强，养护费用低，社会效益和经济效益显著等优点在农村公路的建设中得到了广泛的应用。针对农村公路中水泥砼路面由于其具有养护管理落后、建设缺乏可行性研究、设计粗糙和施工人员专业素质较低等方面的特殊性，对农村水泥砼路面裂缝的成因及预防措施进行了探讨。
　　关键词：农村公路；水泥砼路面；裂缝成因；路面养护；防治措施
　　随着水泥砼应用的越来越广泛，在现实的应用过程中产生了许多病害，如裂缝、错台、碎裂、板底脱空等，在这些病害中最常见、最普遍、对水泥砼路面性能影响最大的是裂缝，裂缝的处理在道路养护中成为很重要的一个分支。
　　1水泥砼路面裂缝的形成原因
　　水泥砼裂缝的分类有很多种，按裂缝形成的位置可分为横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝、板角断裂、网裂和龟裂等。按裂缝出现的严重程度可分为轻度、中度、严重裂缝病害等。
　　由于水泥砼是一种非均质混合材料，它是由水、水泥、骨料以及在其中的部分空气组成，水泥在具有一定温度和湿度的情况下硬化，在硬化过程中产生的体积变形与粗骨料的变形不一致，在水泥砼的内部产生了许多细小的毛细裂缝，这些裂缝在外部因素影响的情况下贯通，这是水泥砼路面裂缝成因的根本原因。
　　影响农村公路开裂的因素很多。主要包括：
　　1.1路面结构设计不当
　　当前农村公路建设中存在的结构设计不当主要是指路面结构的设计不合理，主要包括：①面层的厚度偏小，大量的路面达不到设计厚度有的甚至未达到18cm。②路面结构的组合不够合理，造成路面的排水不畅，大量的水存在于面层与基层之间，导致路面接缝处唧泥，最终导致断板的发生。③接缝处不设钢筋。由于农村公路建设资金不足，许多水泥砼的接缝处不设钢筋，或者钢筋的数量偏少而且布置不合理，不能有效地传递荷载。④在农村公路建设中未设基层或者基层偏薄，基层材料的配合比不能满足有效排水的要求，大量的水泥砼路面是直接铺筑在水稳定性较差的泥结碎石基础之上的。
　　1.2材料的质量较差
　　农村公路材料质量较差，具体体现在路面和路基的材料选择上。一方面水泥砼路面在水泥的使用上，使用的是质量较差的水泥甚至有不合格的水泥。虽然我国水泥生产居世界第一，但有一部分水泥是在农村中的小作坊生产，水泥生产质量没有保证。而在我国的农村公路建设中大量采用的就有这种质量没有保证的水泥，这是造成农村水泥砼路面大量开裂的原因之一。另一方面在骨料方面，部分骨料的质量未经检验，或者检验马虎，或使用了强度、磨耗值和磨损值都不合格的骨料。
　　1.3对工程地质条件的重视不够
　　我国的农村公路有相当一部分是建设在不良的工程地质条件之上的。不良的工程地质条件对路面的影响，一方面表现在一些浅层滑坡的地段，由于滑坡体的不断沉降和侧移使路面逐年下沉，整段路面开裂破坏，另一方面表现在地下水使路基湿软，而在未经正确处理的情况下使路基产生不均匀的沉降变形，最终导致路面的开裂破坏。对工程地质条件的不足还表现在我国中西部农村公路的建设中，大量的农村公路是建设在半填半挖的路基上，不均匀沉降使得路面大量开裂。
　　1.4养护管理不够
　　农村公路的建设和养护管理中普遍存在的一个问题是重建轻养，这不仅表现在农村公路养护不及时、养护人员的技术水平低、养护的不合理等问题。在农村公路建设中由于人们对这一方面的认识不足和使用的需要，大量的水泥砼路面在未达到设计强度也没有经过足够养护的情况下就进行使用，造成了砼路面的破坏。除此之外农村公路在使用的过程中，没有进行适当的清扫保养，再加上农村公路的填缝料质量问题，使用一段时间后填缝#p#副标题#e#料就会减少，碎石等杂物进入接缝中经过挤压造成裂缝。
　　1.5施工质量存在问题
　　除此之外农村公路开裂的原因还表现在施工质量上：其一，农村公路的施工质量没有保障，其原因主要可以归结为以下几个方面：一方面表现在摊铺的机械上，在目前高等级公路普遍使用滑模摊铺机和轨道摊铺机施工的情况下，农村公路的大部分施工仍然采用路拌法和人工摊铺的方法，使施工质量没有保证。另一方面还表现在施工管理不规范、不能严格按图施工、不能严格执行监理制度，更有甚者在农村公路的施工中根本没有经过设计，也没有监理的监督。其二，农村公路的施工材料没有保障，这不仅仅表现在路面材料的选择上，还表现在路面材料在运输、搅拌以及摊铺过程中的质量控制上，还是由于工作人员技术水平的原因，农村公路对这一方面的重视不够，大量配合比不合格和已经离析的材料被用于农村公路的建设中。
　　当然农村公路裂缝形成的原因不仅仅是这些，归结以上可以得出结论，除了高速公路裂缝产生的原因外，施工人员技术水平低下和养护管理不善是造成农村公路裂缝比高速公路裂缝严重的重要原因。
　　2裂缝的防治措施
　　对于因不同的影响因素引起的裂缝，采取不同的措施可以有效地预防裂缝的形成和扩大，从而提高农村水泥砼路面的平整度、行车舒适性、减少噪音、提高砼路面的使用寿命。
　　2.1进行可行性研究
　　可行性研究看似和砼路面裂缝的形成没有什么关系，实则不然，可行性研究对砼路面裂缝的形成起着基础性的作用，正确合理地估计农村公路的交通量主要表现之一：
　　交通量是设计道路等级、宽度以及路面厚度的基础，如果不能正确地估计公路的交通量，将会直接影响公路的使用质量，促使公路产生裂缝病害。我国现行的交通量调查是以直接记录不同车型车辆的通行次数，然后将其换算成标准的轴载，但轴载在20kN以下的由于其对路面的破坏较小通常被忽略。
　　农村公路的交通量和高等级公路的交通量有所不同，农村公路中低吨位、小轴载的车辆较多，而大型的车辆较少，若将这些小型车的轴载忽略，势必会造成农村公路的交通量偏少，因此建议在农村公路的交通量统计中适当降低忽略轴载的吨位。因此，正确估计农村公路交通量的增长率也是正确估计交通量的前提。
　　2.2选择能保证路基和路面质量的设计和施工方法
　　2.2.1通过设计来减少路面的裂缝
　　通过设计来保证路面的质量，一方面要考虑选择合适农村公路的材料，正如普通的水泥砼路面一样，砼路面开裂主要原因就是在道路设计中采用的材料。在设计中主要考虑水泥的品种和等级，农村水泥砼路面有其特殊性，一般是以三四级和等外级公路为主，由于交通量较小，不可能也没有必要采用和高等级公路同样的水泥，在农村公路的建设中可以在保证质量的情况下适当降低水泥的等级，以减少造价。在骨料方面，可以适当地增大骨料的粒径，以减少在骨料破损方面的费用，同时在能保证路面质量的情况下应该尽量选择当地的丰富的石料。
　　与路面相比，通过设计合适农村公路的基层也能够较好地预防路面裂缝的形成，当前农村公路路面裂缝的主要原因之一，就是基层的设置不合理，存在基层的厚度偏薄、基层类型单一、强度偏低等问题。由于人们对基层的重视不够，大量在农村公路中采用填隙碎石基层、片石基层、和泥结碎石基层等等级和强度都不高的基层，甚至在有些农村公路的建设中不设置基层，这些都直接造成了砼路面的开裂。
　　因此，设置合理类型的基层、提高基层的强度、适当提高基层的厚度，可以减少砼路面裂缝的发生。与提高路面的强度与厚度相比，由于材料便宜的原因，提高基层的强度和厚度可以更加有效地降低工程的造价。除此之外，在设计良好的基层的情况下可以适当减低路面的厚度，这样也可以减少农村公路的造价。
　#p#副标题#e#　2.2.2通过施工来减少路基和路面的裂缝的发生
　　与设计控制路面裂缝发生相比，通过施工控制裂缝的发生也十分重要，通过施工控制裂缝主要表现在，
　　其一：控制切缝的时间和方法，农村公路在这一点上与高等级公路没有太大的区别。切缝的设置首先表现在要选取合适的时间上，切缝过早难以施工并且也会影响砼路面的整体性能，切缝过迟会由于约束而出现裂缝，扩展后会形成断板，一般砼路面的切缝时间在拆模后12h左右，以不损坏缝边为宜。其次，切缝的设置还表现在切缝的长度和切缝的深度上，通常在砼路面设计中切缝的深度应在板厚的1/4～1/5之间，同时在接缝处应配有钢筋。而切缝的长度应综合考虑基层的刚度、收缩应力和翘曲应力，一般来讲基层刚度越大切缝的间距就应该越小。
　　其二：在施工的过程中要考虑施工的温度，在高温时要尽量暂停施工，在逼不得已的情况下适当掺加缓凝剂或保塑剂以减低砼凝结的速度，在低温天施工时必须采取必要的促凝和早强措施。在任何气温下，均要求将拌和物的初凝时间控制在施工所需要的3h，终凝时间控制在10h。
　　2.3通过加强路面的养护管理来预防裂缝
　　2.3.1加强养护管理人员的养护水平
　　养护管理人员的专业水平是农村公路养护管理成败的关键，在农村公路的养护管理中，养护管理人员通常来自于当地的居民，对养护管理一无所知。因此可以建立固定的农村公路专业的养护队伍，利用闲时加以培训，以提高养护人员的专业技术水平显得十分重要。提高养护管理水平还表现在提高对农村公路养护管理的思想意识方面，有些农村居民认为农村公路不需要养护，而且事实上农村公路也很少进行养护，这些都是由于有关人员对农村公路养护不够重视造成的，其直接后果就是农村公路的裂缝破坏严重。
　　2.3.2建立健全完善的施工管理制度
　　目前农村公路的施工质量存在很大的问题，一部分低等级农村公路的监理制度不够完善，导致施工管理不规范、不能严格按图施工、不能严格执行监理制度。因此建立健全完善的施工管理制度，严格按图施工，严格地按设计的配合比和砂率等技术参数施工是预防农村水泥砼路面裂缝的根本措施。建立完善的施工管理制度还表现在要灵活运用管理制度，创造适合当时施工环境的施工方法上。如在路面纵坡较大处施工时，应反向浇注砼，以利用砼本身的自重来平衡坡面上的力，同时也可以用自重来挤密砼，使砼的强度增加等。
　　2.3.3选用合理的施工和养护方法
　　在选用合理的施工和养护方法当中，首先是在施工过程中要及时地洒水，在砼养生期前14d应做到“及时洒水，勤洒水”保持砼路面表面湿润，在没有条件的地区至少要保持7d的养生期，统计资料表明养生7d的后期强度和充分养生的后期强度差不多。其次，在使用的过程中要适时地清扫路面，保持路面的清洁。最后，要选择适合农村公路的摊铺机械，在有条件的地方使用摊铺质量较高的机械，尽量少使用摊铺质量不好的人工摊铺，以提高摊铺质量。
　　3结束语
　　农村砼路面裂缝的成因是多种多样的，是各种因素综合的结果。这就需要我们在现实的设计和施工中多观察、多思考、多比较来发现问题，并提出更多的预防措施，以便于彻底解决农村水泥砼路面的开裂问题，建设更多质量更好的水泥砼路面，用以适应农村经济快速发展的需要。