張磊香

張磊香

一、前言

防汛道路是建在河湖堤岸兩側(cè)或堤頂?shù)牡缆?，作為水利工程的一項配套工程，其主要功能是在汛期提供防汛搶險及防汛物資運輸，對水利設(shè)施的日常檢修、維護等具有重要意義。水泥混凝土路面因其具有穩(wěn)定性好、強度高、耐久性強等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于各類防汛道路中，然而隨著社會的快速發(fā)展，車輛保有量劇增，城鄉(xiāng)道路的交通壓力越來越大，車輛狀況也越來越復(fù)雜，同時受到施工技術(shù)、自然環(huán)境、車輛超載等諸多因素的影響，導(dǎo)致水泥混凝土防汛道路出現(xiàn)開裂、沉陷、粉碎等問題，嚴(yán)重影響了其壽命和通行效率。因此，對水泥混凝土防汛道路常見病害進行分析與研究具有重要的現(xiàn)實意義。

二、水泥混凝土防汛道路常見病害分析

1.錯臺

由于混凝土面板下端的接縫板產(chǎn)生形變從而與上端縫隙之間對齊存在誤差形成錯臺；由于混凝土澆筑過程中模板放置不當(dāng)，或模板本身存在瑕疵導(dǎo)致脹縫兩側(cè)的混凝土壁面不光滑不垂直，使得接縫兩側(cè)的面板在硬化過程中上下錯開而形成錯臺。

當(dāng)接縫處的路基處理不當(dāng)時，地下水會通過路基滲入接縫處，使得該處的路基和面板承受載荷能力下降，相鄰面板間傳力效果變差，也會導(dǎo)致錯臺現(xiàn)象的發(fā)生。

此外，由于防汛道路通常位于城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)域，交通環(huán)境復(fù)雜多變，車輛超載情況較多，如果混凝土路基基層碾壓不密實，面板在車輛載荷的作用下會發(fā)生橫向塑性位移，該位移疊加使得各面板沉降不一致，這時接縫處也會產(chǎn)生錯臺。

2.起皮

起皮，也稱脫皮，一般是因為混凝土振搗時采用灑水提漿或是混凝土澆筑后硬化養(yǎng)護過程中泌水時間不夠即進行收漿飾面，這時面板表面的自由水使得水泥漿游離漂浮在混凝土表面，待完全硬化后浮漿即脫落形成起皮。此外，商品混凝土質(zhì)量不過關(guān)也會直接導(dǎo)致起皮，比如水灰比過大等。

3.拱起

混凝土在硬化養(yǎng)護過程中面板會隨著環(huán)境溫度的變化發(fā)生形變，如果施工時脹縫內(nèi)部有混凝土搭連或是脹縫內(nèi)摻有堅硬雜質(zhì)、碎屑等，混凝土面板受熱膨脹或伸長會受到阻礙，這時接縫處兩側(cè)的面板會向上拱起；當(dāng)該擠壓應(yīng)力大于混凝土的抗剪切強度時會發(fā)生面板被擠碎的現(xiàn)象。

4.斷板

當(dāng)環(huán)境溫度與車輛載荷綜合作用產(chǎn)生的應(yīng)力大于水泥混凝土的強度時，面板就會產(chǎn)生縱向、橫向和斜向裂縫，該裂縫累積發(fā)展最終導(dǎo)致混凝土面板完全折斷成兩塊以上的情況，稱為斷板。斷板的發(fā)生具體有如下幾種情況：（1）混凝土在硬化收縮時受到阻礙而產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強度；（2）硬化過程中受到環(huán)境溫度影響而產(chǎn)生的翹曲應(yīng)力大于混凝土的抗彎強度；（3）路基不均勻沉降或路基受到侵蝕而使面板底部出現(xiàn)脫空，加上車輛載荷的重復(fù)作用，造成疲勞應(yīng)力大于混凝土的疲勞強度。

5.唧泥和脫空

唧泥和脫空往往同時發(fā)生，混凝土面板在車輛載荷的反復(fù)作用下，路基表面的松散顆粒材料會從接縫處隨積水一道產(chǎn)生強制性位移，導(dǎo)致面板與路基之間逐漸脫空，并在接縫處不斷溢出淤泥，隨著時間的積累，路基下部會形成脫空。

6.蜂窩麻面與露石

隨著車輛載荷的不斷作用，水泥混凝土防汛道路表面的水泥漿會隨著混凝土的硬化逐漸剝落，局部出現(xiàn)酥松、砂漿少、石子多或是出現(xiàn)許多凹坑、麻點，甚至露出粗骨料，最后導(dǎo)致面板表面粗糙或形成高低不平的小陷坑。

此種病害的產(chǎn)生主要是由于振搗時間不夠，振搗不密實，導(dǎo)致氣泡無法完全排出停留在模板表面，造成拆模板時會粘壞混凝土表面；同時，混凝土模板表面粗糙有縫隙，雜物未清理干凈，或混凝土配合比不當(dāng)?shù)纫矔?dǎo)致該病害的出現(xiàn)。

7.填縫材料失效

鑒于成本有限，防汛道路施工中使用的填縫材料多為瀝青類，在環(huán)境較惡劣時該類填縫材料在使用過程中往往會出現(xiàn)老化、剝落、脆硬、擠出等現(xiàn)象。填縫材料的失效使得接縫內(nèi)不斷摻入砂石、細(xì)土等顆粒雜質(zhì)，阻礙了面板的膨脹或伸長，從而引起面板的壓曲、破碎和接縫剝落等；同時，面板表面的積水不斷滲入路基，使其蓬松、軟化，進而出現(xiàn)脫空和唧泥等病害。

三、水泥混凝土防汛道路常見病害的防治

唧泥和脫空往往是水泥混凝土防汛道路產(chǎn)生一系列病害的根源，因而在設(shè)計和施工階段，如果能采取必要的改進措施來避免或減少其影響，則對病害的防治有事半功倍的效果。筆者對參與的淮北大堤維修工程進行了認(rèn)真的總結(jié)，并查閱相關(guān)資料，結(jié)合工程建設(shè)的實際操作，認(rèn)為可從以下幾個方面入手。

1.合理選用路基材料

水泥混凝土防汛道路面板下的路基中有摻有松散細(xì)小的顆粒砂土是導(dǎo)致唧泥和脫空的主要原因。目前國內(nèi)二級以上的高等級公路通常采用瀝青穩(wěn)定碎石基層或是強度更高且抗沖刷的無機結(jié)合料基層。然而，防汛道路由于受到成本等因素的限制往往只能選用水泥穩(wěn)定碎石甚至是普通的碎石，但無論采用何種基層，都應(yīng)嚴(yán)格控制細(xì)小顆粒砂土的應(yīng)用，以確?；炷撩姘逵蟹€(wěn)定均勻的支撐，防止唧泥和脫空的發(fā)生。

2.增強排防水能力

水泥混凝土防汛道路的排防水結(jié)構(gòu)對防治唧泥和脫空等病害至關(guān)重要，面板表面的積水通過接縫或面板邊緣的縫隙滲入路基，如果能增強其防水能力或是優(yōu)化排水結(jié)構(gòu)使得積水能及時順暢排出，即可大大減少前述病害的發(fā)生。為此，可通過選用優(yōu)質(zhì)填縫料或接縫板、增大面板排水坡度（1.5%左右）、增設(shè)路肩排水帶或排水槽等來實現(xiàn)。

3.減小載荷應(yīng)力

根據(jù)前文所述，如果能減小載荷應(yīng)力，有效提高水泥混凝土面板傳遞載荷的能力，即可抑制唧泥與脫空的發(fā)展。為此，可在橫向接縫處設(shè)置傳力桿、縱向接縫設(shè)置拉筋等措施來減小混凝土面板接縫、裂縫及底部的載荷應(yīng)力。

4.改進施工工藝

采用科學(xué)的施工方法改進水泥混凝土的施工工藝，保證工程質(zhì)量對前述病害的防治具有十分重要的意義，根據(jù)工程建設(shè)實際操作，可從以下方面入手：（1）選用大廠家的商品混凝土，提高原材料質(zhì)量；（2）保證足夠的振搗時間，必要時可采取二次振搗的方法，提高混凝土的密實度；（3）要合理控制拆模時間，保證混凝土凝固后的強度；（4）重視混凝土澆筑后的養(yǎng)護。

四、結(jié)語

近年來，淮北大堤水泥混凝土防汛道路使用情況一直不容樂觀，很多路段均未達(dá)到預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)和使用年限，各種病害也是層出不窮，不僅會影響其綜合效益的發(fā)揮，也對周邊百姓的出行帶來諸多不便。實踐表明，水泥混凝土一旦出現(xiàn)病害，如不及時有效地處理，就會迅速蔓延直至全部損壞；同時，受到資金等因素的限制，現(xiàn)階段無法對損毀的防汛道路進行大面積的拆除重建，故對其早期的病害進行分析與防治至關(guān)重要■