公路工程混凝土病害及防治策略研究

张有春

（滦南县交通运输局，河北 唐山 063500）

0 引言

在公路工程项目施工过程中，混凝土是一类最为常见的材料，在施工中具有很多优势。但其使用寿命和材料性能也会受到很多外界因素影响，如天气条件和空气湿度、温度等，出现混凝土病害时应对其及时处理，否则就会出现更严重的质量问题，公路工程路面的美观性和综合性能都会受到影响。因此，必须全方位、多角度地对公路工程混凝土材料的常见病害进行深入的研究和分析，要从可预防、可处置的角度提前制定好有针对性的防治策略，从而最大限度地提升公路工程项目的施工建设水平，为其他同类型的施工项目提供借鉴和参考。

1 公路工程混凝土病害防治工作的重要性

现代公路工程项目中，混凝土结构是其施工建设过程中的最常见结构，而路面的损坏、脱空、裂缝和错台等也是其施工和竣工使用阶段最容易出现的质量问题。导致这些质量病害出现的原因是多方面的，如天气、温度、湿度、沉降、干缩和收缩等，材料的耐久性以及路面结构的使用性能都会随之受到严重影响，不但会大幅度增加后期路面维修养护的成本，还会降低公路工程的使用寿命。因此，对于施工单位的管理人员和技术人员来说，应研究并分析各类混凝土病害出现的原因，并制定更具针对性的预防和治理策略，有效预防和治理各类混凝土病害问题，保证公路结构的使用性能以及投入使用的安全性。

2 公路工程混凝土病害类型

2.1 路面损坏

在公路工程项目施工过程中，施工中的微小差错就会导致混凝土裂缝问题的出现，而导致这一问题出现的原因是多方面的，其中最常见的原因是没有遵循相应的规范流程操作，作业时没有严格控制混合料中的水分含量，导致水分在很短时间内就大量流失，这就会导致干缩和碳化等问题的出现。在对公路路面进行施工作业时，比较常见的病害就是分层离析的问题，在混合料中会有很多粗骨料分离出来，而在混合料中没有分离出来的集料则会不断下沉，内部水分不断向上移动，表面就会出现泌水现象。一般情况下，与表面水分的蒸发速度相比，泌水现象出现后的蒸发速度很慢，并且在时间不断累积后，水分还会被大量蒸发，一部分混合料聚集到路面的上方，路面就会出现凹陷问题。不同种类的固体颗粒之间存在较大张力，张力越大就越容易将颗粒凝集起来，而如果混凝土的状态不符合硬度要求，张力的不断作用就会导致路面出现裂缝病害。

2.2 路面脱空

如果混凝土路面出现了脱空问题，那么整个路面的受力情况就会受到影响，此时施工单位就应针对脱空问题采取有效的解决措施，否则如果脱空问题没有得到及时解决，还会导致裂缝等一系列问题的出现。一般情况下，路面下方的受力是比较均匀的，但是由于外界一些不利因素的影响，本来比较均匀的受力状况就会发生改变，此时一些区域所承受的荷载就会增加，最终导致其实际承受的荷载超过所能承受的极限，而在降雨等不利天气条件以及路面车辆荷载的作用下，这一问题就会变得更为突出，导致混凝土路面出现很多脱空区域，车辆行驶以及行人通行的安全性都会受到严重威胁。

2.3 接缝部位裂缝及错台

在公路工程路面施工过程中，错台问题也是经常发生的，而导致这类问题出现的根本原因就是路基的不均匀。而施工时膨胀缝出现在不同位置时也可能导致问题出现。在具体作业时会有杂质掉入缝隙内，随着混凝土材料的不断膨胀，所形成的挤压力就会越来越大，当这一加压力最终超过了混凝土抗剪力的极限值后，混凝土中就会出现剪切挤压的状况。而在混凝土持续膨胀的过程中，接缝的两侧位置就会逐步向上拱起，在这种状态下就出现了收缩缝，并且收缩缝也会随之逐渐向外张开，很多坚硬物质也会进入缝隙中，混凝土材料受到的压应力不断增大，路面就会受到较为严重的损坏。

3 公路工程混凝土病害的防治策略

3.1 路面损坏的防治策略

对于混凝土路面来说，外界的很多因素都可能导致路面出现裂缝问题，要想切实提升公路路面的整体建设质量，在施工中就必须严格把控可能对施工过程产生影响的各类外界因素，如湿度、温度、用水量和气候条件等因素。施工单位在施工准备阶段还必须严格控制砂石的实际比例，进行搅拌作业时要保证其均匀程度，有效杜绝离析问题的出现。如果施工中已经出现了裂缝问题，此时应立即采取有针对性的修补策略。具体的操作方法为：应先使用切割机等设备来切割处理相应裂缝，处理之后裂缝就被分割成边缝，之后应由相应的施工人员来凿除一部分混凝土，并在其中植入一根钢筋，具体应根据项目的实际情况来选择相应的钢筋规格，通常情况下都会选择直径为18mm的钢筋，之后在其中填入等量的水泥混凝土并适当提升振捣的力度，振捣作业完成后进行抹平处理并采取相应的养护措施。而在振捣作业完成后也可以运用真空脱水技术，其能够迅速排除表面以及内部的多余水分，从而控制公路路面已经出现的裂缝问题，并提升混凝土路面的强度和密实度。

3.2 路面脱空的防治策略

要想有效防治混凝土路面脱空问题，对于施工单位而言，关键的步骤就是要确定脱空问题出现的具体位置和大小，可采取灌浆的方式，应保证混凝土材料的配合比符合要求。具体可按照如下比例进行搭配：当水泥用量为500kg/m³，粗集料和细集料的用量分别为8 200kg/m³和5 000kg/m³，而水和添加剂的用量则分别为1 800kg/m³和100kg/m³。施工单位技术人员一定要深刻理解《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》（JGJ 52—2006）的具体规定，确保混凝土材料的各项性能指标都能符合要求，并以此为基础进行混凝土的灌注施工作业。在修复混凝土路面的脱空时并不需要用到大量的混凝土材料，并且应多次试验和检查已经配制完成的材料，确保其各项性能指标都满足相应的规范标准要求。通常情况下，材料的坍落度应控制在220～270mm的范围内，扩展度在675mm左右，28d之内的抗压强度不低于73MPa，而7d内的抗压强度则不低于66MPa。

在实际的施工作业过程中应重点做好以下5个方面的工作：

（1）施工单位的技术人员要精确分析压降泵设备的综合性能，要保证其电机组中各类部件之间的连接情况，同时还要定期检查润滑油的使用性能以及电器设备的运转情况等，确保符合相应使用要求。

（2）要科学判断搅拌设备的使用性能是否符合工程建设的实际要求，确保所选用的搅拌设备能够在短时间内将残留在设备内部的各类杂质处理干净，尽可能不影响搅拌设备的工作质量。

（3）要综合分析钻机和机组等设备水箱的实际情况，每一次对水箱加水时都要有工作人员将加水的具体数值记录下来。

（4）关注压浆管路的运转情况，当发现其运转过程中存在问题或有不合理的地方时，应立即停止其工作状态并采取有效的处理措施，当恢复正常运转时再重新开始作业。

（5）施工单位的相关人员还要精确分析不同连接板的实际情况，确保其在工作状态下没有任何损坏，明确灌浆混凝土板的选用范围。施工单位在进行灌浆作业时，一定要遵照所设计的工作流程进行各项操作，施工时还要在空洞内部直接置入喷嘴，灌浆作业时应保证压力始终不低于1.5MPa，从而获得理想的灌浆效果。

如果发现孔隙之中有浆液流出的情况，这就说明浆液应该已经充满了板内的孔隙范围，此时应先对其进行减压操作，去除喷嘴并在孔隙中用木塞填充，保证不会出现灌浆长时间流出的问题。经此操作一段时间后，浆液慢慢就会达到凝固的状态，这时就可以拔出木塞并进行封孔处理，封孔时施工单位应尽可能选择标号较高的砂浆，之后再进行抹平处理。

3.3 接缝位置处损坏的防治策略

对公路工程项目进行设计和施工时，一定要应用科学合理的防治策略来有效避免脱空和错台等质量病害的出现，尽可能不影响公路路面的建设质量，保证公路工程具有良好的使用性能和服务能力，通常情况下，针对接缝位置处损坏可重点做好以下3个方面的工作。

（1）施工单位应选择更有针对性的基层材料，从源头上提升基层的抗冲刷能力。同样也要科学使用各类基础材料，有效避免因材料问题而出现的各类质量问题。有些公路项目的等级要求更高，施工单位在项目作业过程中通常都会选择无机结合料，这类材料具有极强的抗冲刷能力，应用时可以大大提升基层的安全性和承载能力，在此过程中一定要注意不能将细粒土直接使用到基层之中，要保证材料对路面的支撑作用始终保持均匀状态。

（2）要有效地执行所制定的各类防水策略。在公路路面的建设过程中如果有积水存在，其会对整个施工造成严重影响，因此，施工单位一定要做好路面的防水工作，施工中如果发现积水应立即停止施工作业并进行处理，否则一旦其通过板边缝隙或其他缝隙部位进入到基层中并且没有得到及时清除，就会直接危害到接缝位置。施工单位一定要综合考虑可能出现的各类排水问题，并严格执行各项防水策略。

（3）将多种措施有效结合，重点降低路面所受到的载荷应力。公路项目施工过程中如果路面承受了太大的载荷应力，就很可能导致接缝问题的出现。因此，在项目的施工设计过程中，应配备高水平的技术人员来制定有效的防治策略，尽可能地减少接缝和板边底部等重要位置处的载荷，这样接缝的传递载荷能力就会大大提升，降低了底板所承受的应力，大大降低了裂缝问题出现的概率。

4 结语

本文对公路工程混凝土病害防治工作的重要性进行了阐述，分析了公路工程混凝土病害类型，并探讨了公路工程混凝土病害的防治策略。在我国公路交通事业实现可持续发展的进程中，公路工程混凝土路面已经成为公路工程建设的重要组成部分和应用形式，针对其病害问题应加强分析，制定更为科学合理的防治策略，以保证路面的建设质量，延长公路项目的使用寿命。