【摘要】農(nóng)村公路作為連接農(nóng)村和城市的重要紐帶，其混凝土路面的質(zhì)量直接影響著交通效率和鄉(xiāng)村發(fā)展。針對農(nóng)村公路混凝土路面的常見破壞類型，文中進(jìn)行了系統(tǒng)的歸納和分析，探討了破壞成因，論述了相應(yīng)的材料修復(fù)技術(shù)，評估了各種修復(fù)技術(shù)的適用性和經(jīng)濟(jì)性，提出了一套實(shí)用的路面維護(hù)與管理策略，以期提高農(nóng)村公路的使用壽命和安全性能。

【關(guān)鍵詞】農(nóng)村公路；混凝土路面；路面破壞；公路維護(hù)

【中圖分類號】TU528.37" " " "【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A" " " "【文章編號】1673-6028（2024）04-0096-03

0" 引言

隨著農(nóng)村地區(qū)交通基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展，混凝土路面成為農(nóng)村公路建設(shè)的首選。然而，因路面損壞現(xiàn)象頻發(fā)，不僅危及行車安全，也增加了維護(hù)成本，阻礙農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，研究混凝土路面的破壞機(jī)理及其修復(fù)技術(shù)，分析破壞類型識別與成因，探討具備科學(xué)性與實(shí)用性的修復(fù)技術(shù)，以促進(jìn)農(nóng)村公路可持續(xù)發(fā)展。

1" 農(nóng)村公路混凝土路面破壞類型

1.1" 裂縫形態(tài)與破壞機(jī)理

農(nóng)村公路混凝土路面裂縫問題是影響其性能和使用壽命的主要因素之一。按形態(tài)可分為橫向裂縫、縱向裂縫、網(wǎng)狀裂縫和塊狀裂縫。橫向裂縫通常與溫度變化和收縮有關(guān)。縱向裂縫則可能由路基不均勻沉降或混凝土收縮不一致引起。網(wǎng)狀裂縫，也稱龜裂，多由路面材料的老化或外部沖擊導(dǎo)致。塊狀裂縫則是路面承載力設(shè)計(jì)不足或不當(dāng)造成的破壞，常在重載交通或凍融循環(huán)影響下形成。這些裂縫的特征及其發(fā)展模式對于制定針對性的修復(fù)計(jì)劃至關(guān)重要。裂縫的寬度、深度和擴(kuò)展速率直接關(guān)聯(lián)到修復(fù)材料的選擇和施工技術(shù)的應(yīng)用，因此對裂縫進(jìn)行詳細(xì)分類和特征分析是確保修復(fù)成功的前提[1]。

1.2" 破碎破壞與破壞機(jī)理

混凝土路面的破碎破壞是路面破壞常見類型之一，破碎破壞使得路面整體失效。路面破碎破壞就是整塊混凝土結(jié)構(gòu)破碎為較小的片段或顆粒。是施工過程中，如混凝土配合比不合理，養(yǎng)護(hù)不到位。路面長期存在裂縫，使得路面的力學(xué)性能和耐久性能改變，路面呈現(xiàn)粉狀或整體坍塌。破碎破壞的另一原因是材料不合格，材料強(qiáng)度不足以承受壓力作用。此外，路面內(nèi)部夾雜著太多孔隙，也能導(dǎo)致路面力學(xué)性能不佳，從而出現(xiàn)路面破碎。

1.3" 其他類型與破壞機(jī)理

路面擠碎、拱起、凹陷、唧泥、錯臺等也是農(nóng)村公路混凝土路面常見的破壞類型，是由多種原因綜合所致。一是車輛重載導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)損傷，尤其是在交通流量增加或超載運(yùn)輸頻繁的路段。超重載車輛不僅會引起路面磨損，還會加劇路基壓實(shí)和沉降，進(jìn)而導(dǎo)致路面出現(xiàn)不同程度的變形和裂縫。二是環(huán)境因素，如溫度波動、降雨、凍融循環(huán)，以及化學(xué)物質(zhì)侵蝕，也會對混凝土路面造成顯著影響。例如，凍融循環(huán)會導(dǎo)致路面水分凍結(jié)膨脹，造成微裂縫，并隨著循環(huán)次數(shù)增多而逐漸擴(kuò)大。酸雨和鹽分等化學(xué)物質(zhì)的侵蝕則會腐蝕混凝土中的鋼筋，減弱路面的整體承載力。因此，了解這些載荷和環(huán)境因素如何作用于混凝土路面，以及它們?nèi)绾蜗嗷プ饔脤?dǎo)致路面損傷，對于制定有效的修復(fù)和維護(hù)策略至關(guān)重要[2]。

2" 混凝土路面破壞的成因分析

2.1" 設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量問題

設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量直接決定了農(nóng)村公路混凝土路面的初始性能和長期耐久性。不合理的厚度設(shè)定、配筋方案、混凝土配比或者排水設(shè)計(jì)都可能導(dǎo)致路面在后期使用中出現(xiàn)問題。例如，如果路面厚度不足，將無法承受預(yù)期的交通負(fù)荷，從而導(dǎo)致路面過早出現(xiàn)破壞。同樣，施工質(zhì)量問題，如混凝土澆筑不均勻、振搗不充分、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)和接縫處理錯誤，都會引起路面的強(qiáng)度和均勻性下降。此外，施工環(huán)境溫濕度控制不當(dāng)，也會影響混凝土的固化和強(qiáng)度發(fā)展。一旦因設(shè)計(jì)或施工缺陷出現(xiàn)路面損害，不僅修復(fù)成本高昂，也會縮短路面的整體使用壽命[3]。

2.2" 力學(xué)性能與耐久性影響

混凝土的力學(xué)性能和耐久性是影響路面壽命的關(guān)鍵因素，決定了其在承受交通負(fù)荷和環(huán)境變化時(shí)的性能好壞?；炷僚渲撇缓侠恚缢冶冗^高、骨料級配不合理，或者摻合料使用不當(dāng)，都可能導(dǎo)致混凝土的力學(xué)性能和耐久性下降。還會使路面因受凍害、鹽害、堿骨料反應(yīng)等而破壞，還會使其抵抗化學(xué)侵蝕能力下降。因此，優(yōu)化混凝土力學(xué)性能，提高耐久性，是確保農(nóng)村公路長期穩(wěn)定服務(wù)的基礎(chǔ)。

2.3" 外部環(huán)境與使用條件的作用

外部環(huán)境與使用條件對保證混凝土路面的完整性和功能性有重大影響。氣候條件極端變化、高濕環(huán)境和凍融循環(huán)，都會對混凝土路面材料造成破壞。凍融循環(huán)作用，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部應(yīng)力反復(fù)變化而產(chǎn)生裂縫和剝落。水的侵入會導(dǎo)致路基材料穩(wěn)定性下降，加劇路面破壞。交通使用條件，尤其是超載運(yùn)輸將增加路基和路面壓力，導(dǎo)致變形和結(jié)構(gòu)性裂縫，加速路面磨損?；瘜W(xué)物質(zhì)，如道路融雪劑中的鹽滲透作用使路面承載力下降。總之，混凝土路面的破壞是多方面因素綜合作用的結(jié)果，需要通過全面分析來指導(dǎo)修復(fù)和維護(hù)工作[4]。

3" 混凝土路面的修復(fù)技術(shù)

3.1" 修復(fù)材料的選擇與性能要求

選用合適的混凝土路面修復(fù)材料對確保路面修復(fù)質(zhì)量和延長路面使用壽命至關(guān)重要。修復(fù)材料必須具備與原混凝土相匹配或更優(yōu)越的力學(xué)性能，以承受相同或更嚴(yán)苛的使用條件。還應(yīng)具有高度的耐久性和優(yōu)良的黏結(jié)能力，以確保修補(bǔ)區(qū)域與周圍舊混凝土之間的結(jié)合牢固，避免未來的剝離或裂縫。材料選擇須基于路面損壞的具體類型和破壞程度，以及預(yù)期的維修效果。環(huán)氧樹脂或聚合物改性水泥漿具有優(yōu)異的滲透和黏接力，可深入裂縫內(nèi)部，恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)完整性，因而廣泛應(yīng)用。快硬高強(qiáng)度水泥或混凝土在硬化過程中能快速發(fā)展強(qiáng)度，適合緊急修補(bǔ)路面出現(xiàn)的坑洼或邊緣斷裂等結(jié)構(gòu)性損傷。為了提高修復(fù)區(qū)域的抗沖擊性和耐磨性，也會向混凝土中摻入鋼纖維修補(bǔ)材料。修復(fù)材料還需滿足特定的施工時(shí)間要求，以便在不影響交通的情況下完成修復(fù)，快速恢復(fù)承受交通荷載。

長期的耐候性、抗化學(xué)侵蝕性和環(huán)保性也是材料選擇時(shí)的重要考量，如JGN806改性環(huán)氧樹脂封縫膠、水泥路面砂處理劑等，確保了修復(fù)效果能夠持久，并減少了維護(hù)成本和環(huán)境影響。

總的來說，修復(fù)材料的選擇需綜合考量材料的性能、修復(fù)工作的迫切性，以及對環(huán)境的長期影響。

3.2" 不同路面破壞修復(fù)技術(shù)合理選擇

混凝土路面修復(fù)工藝眾多，需根據(jù)具體的破壞情況來選擇適宜的修復(fù)方法。裂縫修復(fù)通常采用通過向裂縫內(nèi)注入修復(fù)材料如環(huán)氧樹脂或聚合物改性水泥漿，以封閉裂縫并恢復(fù)路面的完整性。對表層剝離或磨損問題，表面噴涂聚合物類材料以有效施加保護(hù)層，增強(qiáng)路面耐磨性和延長使用壽命。對于結(jié)構(gòu)性損傷，如嚴(yán)重的坑洞或邊緣破碎，需要采用切除和替換技術(shù)，移除受損部分并用新混凝土填補(bǔ)和重建。為了提升路面的整體性能，還可以運(yùn)用各種加固技術(shù)。例如，外部預(yù)應(yīng)力技術(shù)能夠提高混凝土的承載能力，減少未來的裂縫發(fā)生；在混凝土層中鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)或添加纖維增強(qiáng)材料可有效增強(qiáng)抗裂和沖擊性能。修復(fù)施工作業(yè)質(zhì)量至關(guān)重要，必須確保修復(fù)區(qū)域內(nèi)混凝土材料合格，配合比合理，養(yǎng)護(hù)充分，促進(jìn)修復(fù)材料與原有路面良好結(jié)合。這些修復(fù)措施都旨在恢復(fù)路面的功能性，延長其服務(wù)生命周期，并確保道路安全[5]。

3.3" 修復(fù)效果的長效性與經(jīng)濟(jì)性評估

確?；炷谅访嫘迯?fù)的長效性，保證成本效益是維護(hù)工程成功的關(guān)鍵。通過對已使用材料的歷史性能分析，以及對材料的加速老化試驗(yàn)，確保路面修復(fù)的長效性。路面維護(hù)的經(jīng)濟(jì)性評估考慮了各種直接和間接成本，如所選材料的價(jià)格、施工操作的復(fù)雜性、必要的道路關(guān)閉時(shí)間以及長期維護(hù)費(fèi)用。成本效益分析不僅涉及初始投資，還要考慮操作的長期經(jīng)濟(jì)影響，如修復(fù)措施可能對路面整體壽命的延長，對未來維護(hù)費(fèi)用和監(jiān)管費(fèi)用的節(jié)省。在評估經(jīng)濟(jì)性時(shí)，必須對各種修復(fù)方案進(jìn)行對比，確保選擇最具成本效益的方案。除了財(cái)務(wù)考量，評估還應(yīng)該涵蓋社會經(jīng)濟(jì)效益，例如，修復(fù)活動對交通流的影響、對當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)生活的干擾以及對環(huán)境的長期影響。通過綜合考慮這些因素，管理者能夠做出明智的決策，選擇既符合技術(shù)要求又經(jīng)濟(jì)合理的路面修復(fù)方法。這種全面的評估確保了修復(fù)投資的最大回報(bào)，同時(shí)考慮了對社會和環(huán)境的責(zé)任，促成了修復(fù)工作的全面成功。

4" 路面修復(fù)后的維護(hù)與管理

4.1" 維護(hù)管理的策略與方法

混凝土路面的維護(hù)管理采取主動和反應(yīng)性維護(hù)相結(jié)合的方法至關(guān)重要。主動的維護(hù)包括根據(jù)路面的實(shí)際使用情況和預(yù)期的壽命周期進(jìn)行計(jì)劃性保養(yǎng)，如定期清理排水系統(tǒng)，檢查和維修小裂縫，以及對防護(hù)層進(jìn)行必要的補(bǔ)充或更新，旨在預(yù)防性地減緩路面老化和損壞的進(jìn)程。反應(yīng)性維護(hù)應(yīng)對突發(fā)的路面損害事件，如大面積裂縫或損傷，這通常需要緊急干預(yù)來防止進(jìn)一步惡化。緊急情況下的維護(hù)措施可能包括但不限于快速修補(bǔ)技術(shù)，以盡可能減少對交通流的干擾。在選擇具體的維護(hù)方法時(shí)，必須考慮到路面的當(dāng)前狀況和未來的使用需求。如使用合適的封填材料修復(fù)裂縫以保持路面的結(jié)構(gòu)性；應(yīng)用耐磨材料修復(fù)面層磨損以延長路面的使用壽命。保持接縫的完整也是關(guān)鍵，這需要定期檢查和維護(hù)，以防止水和污染物滲透，這對于防止下層結(jié)構(gòu)破壞尤為重要。

整個(gè)維護(hù)流程都應(yīng)以預(yù)防為主導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性和連續(xù)性的重要性，確保維護(hù)活動能以最低的成本實(shí)現(xiàn)路面最大的使用效益。通過這種策略，可以最大化路面的性能并延長其服務(wù)壽命，從而提供安全且經(jīng)濟(jì)有效的交通路面[6]。

4.2" 修復(fù)后路面性能的監(jiān)測

混凝土路面修復(fù)完成后，其性能監(jiān)測是確保其長期穩(wěn)定性和預(yù)測未來維護(hù)需求的關(guān)鍵步驟。通過對路面裂縫寬度、平整度、抗滑性能、承載力以及黏結(jié)強(qiáng)度等關(guān)鍵性能指標(biāo)的定期監(jiān)測，包括視覺檢查和儀器測量，可以有效評估修復(fù)質(zhì)量，并監(jiān)控路面的健康狀況。例如，落錘偏轉(zhuǎn)儀可用于評價(jià)路面結(jié)構(gòu)的剛性和整體性能，而摩擦系數(shù)測試器則能夠評估路面的抗滑性能，確保行車安全?？蛇x擇平板荷載試驗(yàn)、螺旋板荷載試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)等方法來檢測路面的承載力，而拉拔儀、扭剪試驗(yàn)儀、溫度計(jì)、量尺、秒表、黏結(jié)劑和鉆芯機(jī)等儀具，可以檢查路面修復(fù)后的黏結(jié)強(qiáng)度。詳細(xì)記錄和分析監(jiān)測數(shù)據(jù)對于揭示路面性能的長期趨勢至關(guān)重要。這些數(shù)據(jù)不僅幫助識別可能的性能退化，還為制定維護(hù)策略提供了科學(xué)依據(jù)。持續(xù)的性能監(jiān)測能夠指導(dǎo)管理者調(diào)整維護(hù)周期，制定針對性的預(yù)防措施，并及時(shí)修復(fù)潛在缺陷，從而避免小問題演變成大損壞。這種系統(tǒng)性的監(jiān)測和評估策略有助于延長路面壽命，同時(shí)保持其在最優(yōu)化的成本下運(yùn)行，保障道路用戶的安全與舒適[7]。

4.3" 預(yù)防性維護(hù)與全壽命周期管理

預(yù)防性維護(hù)是延長路面使用壽命、保持路面服務(wù)性能的有效方法。它側(cè)重于在路面出現(xiàn)明顯破壞之前采取措施，避免或減少損害的發(fā)生。包括對路面可能的損害因素進(jìn)行分析，如交通負(fù)荷、氣候條件和材料老化等，基于此制定維護(hù)計(jì)劃。全壽命周期管理則從路面設(shè)計(jì)開始就考慮維護(hù)因素，通過選擇高質(zhì)量的材料、合理的設(shè)計(jì)和精確的施工，減少未來的維護(hù)需求。在路面使用期間，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況制定維護(hù)計(jì)劃，定期對路面進(jìn)行評估和維護(hù)，及時(shí)修復(fù)小范圍的損害，避免其發(fā)展成大面積的破壞。通過整個(gè)壽命周期的管理，可以優(yōu)化維護(hù)資源的使用，降低維護(hù)成本，同時(shí)確保路面始終保持良好的服務(wù)性能[8]。

5" 結(jié)語

隨著農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施的加速發(fā)展，混凝土路面的完整性和功能性成為農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵支撐。深入分析農(nóng)村公路混凝土路面的常見破壞類型和成因，對于有效地指導(dǎo)修復(fù)工作和維護(hù)管理具有重要意義。文中討論了修復(fù)材料的選擇標(biāo)準(zhǔn)、修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用，以及修復(fù)工作的長效性和經(jīng)濟(jì)性，為修復(fù)實(shí)踐提供了理論依據(jù)和技術(shù)指南。強(qiáng)調(diào)了修復(fù)后維護(hù)管理的策略，監(jiān)測方法和預(yù)防性維護(hù)的重要性，指出了全壽命周期管理在維護(hù)混凝土路面中的核心作用。通過這些綜合管理措施，不僅可以提高農(nóng)村公路的服務(wù)質(zhì)量和安全性，還可以延長其使用壽命。

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[作者簡介]韋利梨（1985—），女，廣西柳州人，大學(xué)本科，研究方向：農(nóng)村公路混凝土路面養(yǎng)護(hù)。