公路水泥路面的管理及养护措施分析

李晓峰

佳木斯市公路管理处，黑龙江佳木斯 154003

伴随着我国经济水平整体稳中向好，我国居民的生活水平得到了显著的提高。这其中最为显著的表现就是我国居民出行的手段更加丰富、出行也更加便捷。而这离不开在我国经济水平整体提升大背景下，我国交通运输业的整体发展。尤其是伴随着改革开放以来，我国公路交通不论从建设里程上看，亦或是从覆盖面积和网络建设上看均取得了明显的成绩。目前，我国的道路交通主要以使用水泥混凝土以及沥青混凝土路面为主。

一般而言，沥青混凝土公路主要适用于较高等级的公路以及城市内部道路。而水泥混凝土公路则主要适用于较低等级的公路以及农村道路。这也主要是考虑到高等级公路以及城市内部道路中所行驶车辆自身重量较轻，对路面的损耗较少。而较低等级道路以及农村道路经常会有运输车辆经过，需要耐老化、强度高的道路。但是需要注意到，虽然水泥混凝土公路具有更高的强度，但伴随着使用年限的增长，即使是水泥混凝土路面也会受到各种类型的损伤进而出现包括裂痕、塌陷等多种情况的病害，严重威胁到水泥混凝土路面的使用安全以及人们的出行安全。因此，有必要从水泥混凝土路面的日常管理、养护、病害的处置等角度入手分析公路水泥混凝土路面的管理和养护措施，进而保证人们的出行安全、延长公路的使用年限。

1 公路水泥路面的常见病害成因分析

目前我国公路在种类上主要包括沥青混凝土公路以及水泥混凝土公路。其中，沥青混凝土路面属于柔性路面。沥青混凝土路面的优势在于具有良好的减震效果。尤其是配合机动车自身所具有的减震效果，使得机动车乘坐的舒适性更为优良，且其所产生的噪音也较小。不仅如此，对于沥青混凝土路面而言，由于其对地基以及路基自身潜在的变形和沉降具有一定的适应性，因此在修复速度上也具有一定的优势。但在温度稳定性上表现较差。

对于水泥混凝土路面而言，其属于刚性路面，优势在于具有更高的水稳定性和温度稳定性。这主要是由于其具有耐老化以及强度高的特征。但是其缺点也较为明显，相对于沥青混凝土路面，其减震效果较差、噪音也较大。不仅如此，水泥混凝土路面在适应路基的属性上也不如沥青混凝土路面具有优势。目前，在我国较低等级的公路以及农村道路中多使用水泥混凝土公路。由于水泥混凝土公路在路基的适应性上较差。这就使得水泥混凝土路面极容易出现路面沉降、路基翻浆、路面出现裂缝等各类病害和破损。而造成上述各类病害的原因大致包括以下几点：

首先，水是造成水泥混凝土路面出现病害的较为重要的因素之一。传统的水泥混凝土路面的横缝大多采用沥青完成灌缝，而纵缝则不进行灌缝的操作。不仅如此，路肩盲沟也大多没有进行排水的设计和施工。这就容易导致水泥混凝土路面存在着排水设施不健全的问题。如果水泥混凝土路面在维护、保养工作中也没有得到足够的重视，一旦使用年限较长，尤其是承担运输车辆时间较长就会出现路面板块之间出现相互挤压或者低洼地排水困难等现象。其中，当路面板块之间出现相互挤压之后，原有的路面横缝连接之处的填缝料就会出现老化或者破损的问题，进而使得路面上的雨水或者积水沿着裂缝处逐渐渗入到路基上，并给路基带来老化、破损以及沉降等各类问题。而当路面出现了低洼处排水困难的问题时，就会使得路面两侧产生大量的积水，而积水在毛细作用的带动下又会逐渐向路基两侧以及路基的上部延伸和渗透，最终，水泥混凝土路面在运输车辆等重量载荷较大的车辆反复作用下会使得路基出现承载力不足而出现不均匀下沉的现象。不仅如此，当路基下沉较为严重后还会产生唧泥。而唧泥又会将路基的细料冲走并导致路面板块之间出现松动、冒浆、错台等较为严重的质量问题。

其次，各类车辆，尤其是运输车辆的超载也会造成水泥混凝土路面出现病害。虽然水泥混凝土路面的一个重要优势在于其耐老化以及承压能力强。但在我国的低等级公路以及农村公路中要承担着相当数量的运输车辆。而部分运输车辆为了获取更高的利润往往会通过加高车厢或者加厚大梁的方式而存在着超载的现象。根据统计，双轴运输车辆的总重量基本保持在25t左右，而三轴运输车辆的总重量基本保持在35～45t左右，这也是水泥混凝土路面所设计的承压上限。一旦运输车辆私自进行加高车厢、加厚大梁的操作就会而超过水泥混凝土路面自身所设计的承载负荷，出现超载的现象。而超载的运输车辆长时间在水泥混凝土路面上行驶会给路面本身带来较大的负荷并造成路面板块的疲劳，最终也会造成水泥混凝土路面断板、碎板等问题的发生。

第三，水泥混凝土路面在最初的设计方面存在缺陷或者问题也会造成路面出现各类病害。在水泥混凝土路面施工建设之初会根据路面的使用性质、用途等因素对路面建成之后的交通流量进行一定的预测，进而根据预测以对路面的基层和面层的厚度进行设计和施工。当交通流量预测与实际使用量存在一定的差异时，尤其是交通流量预测较实际使用偏小时就会导致所设计的路面难以承受相应的路面承载压力，进而给路面带来一定的损伤。不仅如此，随着近年来我国机动车保有量的快速增长以及超载车辆的持续增多，原有的水泥混凝土基层和面层的设计已经难以满足实际运输车辆的承载需求并最终严重影响了水泥混凝土路面的使用寿命。在这一大背景下，各种水泥混凝土路面病害也随之出现。

第四，针对水泥混凝土路面的日常养护工作不到位也在一定程度上加剧了路面出现病害的频率和程度。根据水泥混凝土路面的日常养护规定，当路面出现了包括胀缝、缩缝等病害时需要使用沥青进行灌缝的操作。同时，当水泥混凝土路面使用年限达到3年左右时，由于填缝处所使用的沥青材料会出现老化和松脱的现象，也需要及时使用沥青进行填缝工作。如果没能够及时进行填缝，就会发生雨水渗透到路基的现象，进而严重地损坏路基和垫层，并使得路面在接缝处出现破损的现象。因此，需要定时、定期的对水泥混凝土路面开展维护和保养工作。

2 公路水泥路面病害预防及管理措施分析

在我国的交通运输体系中，基础公路是重要组成部分。在对水泥公路的施工、管理和养护工作中主要以预防为主、防治结合为基本方针。即在水泥公路还没有出现较为严重的病害时就及时地开展相应的修补工作。而通过上述讨论可以看出水泥混凝土路面如果没有及时、定期开展维护和保养工作就会存在一定的损害。因此，需要定期对路面开展相应的养护工作以保证路面的正常使用、减少因路面存在病害而给车辆行驶造成影响。事实上，水泥混凝土路面病害的预防以及养护工作可以从设计、施工以及养护3个方面入手开展相应的工作。

2.1 设计层面

根据我国有关水泥混凝土路面的设计理论，已经在设计之初考虑到了温度给水泥混凝土路面所造成的影响。但需要注意到，这一设计理论制定之初时的年车辆通行量与现阶段我国年车辆通行量已经存在很大的差异。尤其是在近年来车辆保有量呈现出井喷式增长的大背景下，水泥混凝土路面所要承担的载荷已经在急剧地增长。加之在低等级公路以及农村公路中经常出现的运输车辆超载现象，使得根据设计理论所给出的路板厚度存在较薄的问题。而一旦路板厚度较薄就难以承受较大的冲击破坏动能。因此，在现阶段开展水泥混凝土路面的设计时，需要充分考虑到车辆通行量的增长，尤其是要重视在未来数年里车辆通行量的增长，进而给出一定的提前量并充分重视应力的计算。

具体而言，在进行路面设计工作时，要逐渐由静力学计算向动力学计算转变，通过适当地加大路面的设计厚度以及用技术标准的方式增强路面对冲击荷载的承受力。同时，针对软基路段、桥头下挖路段以及填挖路段等交换频繁、承压较大的路基上还需要开展相应的补强设计。还需要通过提高路基的耐冲刷和弯沉均匀性而进一步提高路基的稳固性。这就要求在材料设计的选取上需要充分地结合本地气候特征以及车辆通行量等因素，进而选取适当的材料。具体而言，在路基基层之下，当地下水水位较高或者地处多雨区域时，需要额外设计并建设具有一定厚度的用于渗透排水的垫层。而对于温度较低的严寒或者高原地区，在路基基层之下除了考虑设计有排水层还需要设计有防冻层。在设计层面上还需要提高路板之间接缝所使用材料的质量以防止因为接缝材料的膨胀而给路面造成损坏。

2.2 施工层面

在施工层面，第一，需要严格的选择施工原材料。优质、严格把控施工材料是保证水泥混凝土路面施工质量的前提。这就要求在混凝土配比上保证均匀、配比准确。同时，在施工中建议使用机械式的施工方式以保证路面面板的质量。第二，在嵌缝处需要使用混凝土和沥青。这就要求加强接缝和板角处的振捣工作。当板块成形之后，还需要根据施工地所处的气温和湿度条件进行切割。第三，在对路基基层进行施工的过程中，需要将施工材料进行集中厂拌并使用机械摊铺机开展摊铺工作。当基层路面完成整平压实工作后进行一定的养护以防止基层出现裂缝或干缩的现象。

2.3 养护层面

对于水泥混凝土路面而言，需要及时进行清扫和养护工作，尤其是对路面接缝处要定期进行清扫以防止接缝处材料出现老化、脱落或者是包括水、石子、泥沙等透过接缝处渗透到路基之中。同时，对于路面上的碎石或者各种较为坚硬的物品也要及时进行清扫以防止路面受到往来车辆的碾压而出现麻面现象。尤其是对于路面上以及路面两侧可能存在的积水问题，需要通过建设相应的排水系统和设施的方式加强路面的排水效果，进而防止积水对水泥混凝土路面和路基造成的危害。

其次，除了建设有排水系统以防止积水对路面的危害，还需要对路面之间的裂缝处使用沥青进行填缝以防止积水渗透入路基而破坏路面的稳定性。针对这一情况，要先对路面的老旧的填缝材料进行清理，进而为新的填缝材料的灌入提供基础条件。在完成陈旧材料清除工作后要将沥青加热到150℃左右再将沥青灌入到填缝处。完成填缝后在沥青上铺撒石灰粉以将沥青固定。

第三，在日常养护工作中还需要对脱空板进行处置。当路面出现隐蔽的脱空板时，需要及时对板块进行更换并使用沥青进行填塞工作，即将已经破损的板块进行挖出然后重新铺筑混凝土板块。另外，在养护工作中需要注意因外界温度的因素而导致的路面病害。水泥混凝土路面往往会随着外界温度的变化而出现细微的热胀冷缩现象。同时，在热胀冷缩的过程中还会释放出大量的热能。在这一情况下，板面往往会因外界温度过低而存在收缩的现象，进而形成内外部的压力差。一旦外部混凝土受到来自内部膨胀或者收缩的冲击就会造成板面的破裂。针对这一情况，在日常的养护工作中需要严格关注各个切缝之间的距离并在养护过程中适当地减少泥浆的使用。同时，还可以通过在高温天气下向路面喷水的方式以降低路面温度、防止路面出现变形的问题。不仅如此，开展路面的养护工作还需要建立有定期的巡视和清扫制度。在日常的巡视和清扫过程中，当发现路面出现裂缝或早期病害时，需要及时地采取相应的措施进行修复工作。