淺談高速公路水泥砼路面破壞的原因及其防治

　　【摘 要】文章根據(jù)我國已建成通車的高速公路的使用情況，從路基施工、基層施工、橋頭臺背處理、砼路面施工、道路表面排水處理及斷縫處理等方面較全面地分析了水泥砼路面破壞的原因及其防治。

　　【關鍵詞】水泥砼路面,破壞原因,防治

　　目前，我國公路發(fā)展，特別是高速公路的發(fā)展迅猛，高速公路路面的舒適、平坦已日益為人們所注重。但對于高速水泥砼路面板，根據(jù)我國已建成通車的高速公路使用情況看，有相當部分破壞，如開裂、斷板、破碎、沉陷、錯臺等。這里僅對剛性路面板破壞的原因及其防治，談點個人看法。

　　一、水泥砼路面板破壞的原因

　　(一)路基施工方面的原因

　　1. 路基填筑使用了不適宜的材料。施工單位在路基填筑材料方面控制不嚴，使用了不適宜材料從而造成路基下沉或塌方，以致影響路面直到路面砼板破壞。

　　2. 軟基處理不當。軟土地段路基施工時，往往是由于采用的軟基處理方案或施工工藝不合理或施工時未認真按要求處理或處理不完善等給路基的穩(wěn)定造成了隱患，使成形的路基沉陷或滑移等，最終影響路面砼板。

　　3. 路基土石方填筑方面的問題。往往在施工過程中：(1)由于施工單位為了趕工，為了節(jié)約成本未嚴格按規(guī)范要求控制每層填料松鋪厚度及壓路機碾壓次數(shù)不夠;(2)路基填筑的有效寬度和超寬填筑不夠;(3)路基填筑每層的填料未用平地機或其它平整機械進行整平或整平效果不好，使低凹的地方達不到密實度要求且大量積水;(4)路基施工過程中沒有按要求做成一定的橫坡度，路基施工臨時排水系統(tǒng)未做或不暢通，從而使大量的積水滲入下層路基、嚴重影響路基質(zhì)量;(5)路基石方或土石混合料填筑時，石頭塊徑過大，使填石路堤或填土石混合料路堤密實度達不到規(guī)范的要求。還有在挖方路段，由于沒有控制好標高，挖深幾厘米后再回填土，這樣壓實度難以達到設計要求，也可導致基礎下沉。由于以上施工方面的原因，對路基的穩(wěn)定性造成一定的影響，直到影響路面砼板。

　　4. 填挖交界處未按規(guī)范要求施工。當路堤在斜坡上或填挖交界處，或原有路堤上或路堤處在垂直路中線測得的坡度大于1：5的坡地時，應把原地面挖成臺階，臺階寬度應不小于1m，用小型機具進行夯實，并向內(nèi)側傾斜2%，且臺階上不能有積水，然后再分層填筑壓實，這樣，才能保證路堤的穩(wěn)定和達到規(guī)定的密實度。而施工單位在施工時，遇到以上情況，在路堤填筑時，根本未將施工地段挖成臺階后分層填筑壓實，以致影響了路堤填筑的質(zhì)量，形成隱患給路面砼板造成破壞。

　　5. 橋頭臺背的回填不符合要求。當前一些施工隊盲目追求高速度，沒有嚴格按施工規(guī)程作業(yè)，臺背填土速度過快，對地基造成擾動和破壞，沒有充分時間固結，對臺背擋土墻等構造物擠壓力大，施工時沒有按分層填筑、分層碾壓、分層檢測“三分法”施工。施工單位在進行臺背回填時，松鋪厚度未嚴格控制;回填材料沒有認真地選取;壓實僅用人工夯實，有時即使用小型機具進行壓實，也只不過是形式，敷衍了事。臺背回填中最易被人忽視的是，開挖出的臺背，雖說臺背回填時中部填筑合乎要求，但邊緣為不透水性填料，沒有進行更換，所以路面滲入的水積存在臺背，這樣時間一長便影響了路基的穩(wěn)定性，造成臺背沉陷，以致路面板遭破壞。
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　　(二)路面施工方面的原因

　　1. 路面基層施工質(zhì)量不合要求。施工單位在施工時，往往容易忽視的是使用集料的級配不好，含有粘塊及有害物質(zhì)的材料來鋪筑基層;路基、底基層、面基層的標高控制不嚴;水泥穩(wěn)定集料含水量控制不準：水泥用量不足等，這樣嚴重影響了基層的質(zhì)量，直至路面板遭破壞。

　　2. 路面水泥砼板施工方面的問題。水泥砼面層施工，往往施工的厚度未達到設計要求，主要是基層施工標高控制不嚴所引起;粗集料不具有良好的級配，細長及扁平的顆粒含量太高;細集料和粗集料中含泥量過高(含泥量超過1%)，降低了混合料的粘結度;施工時配合比不準，水泥用量偏低，導致水泥砼路面標號偏低，或所用水泥質(zhì)量不穩(wěn)定;水泥砼在澆筑過程中未完全振搗密實，蜂窩麻面較嚴重，這樣勢必影響砼板本身的質(zhì)量，而造成損壞。

　　3.水泥砼路面結構層防水或排水未進行有效的處理。往往路面板遭到破壞，人們想到的總是路基、路面基層施工質(zhì)量或臺背回填質(zhì)量或水泥砼板本身的澆筑質(zhì)量等，而未足夠重視結構表面滲入到路基中的水對路基的侵害。目前，雖說對砼板的縮縫、脹縫、施工縫(縱向和橫向)采取了特制的材料對水進行封鎖，使水從路面排走，但效果仍然不佳。據(jù)了解，路面板遭破壞的原因有相當部分是由于路表水滲入路基，從而影響路基的穩(wěn)定，在外力的作用下，時間長了將會產(chǎn)生唧泥，一段時間后，路面砼板就脫空了。

　　4. 施工不當產(chǎn)生斷縫。由于切縫不及時，混凝土在干縮作用下，產(chǎn)生斷縫;由于天氣突然變化，刮起大風，水析出速度過快，拉應力迅速增加，在未到切縫時間時，產(chǎn)生斷縫;配料不注意，造成局部混凝土強度偏低，在內(nèi)外力作用下，易產(chǎn)生斷縫;由于基層高，為了控制高程而使面板減薄或為了使面板達到厚度，而將基層下刨，使基層凸凹不平，摩阻力增大，這時易產(chǎn)生斷縫。

　　二、水泥砼路面板破壞的防治

　　(一)路基施工方面

　　路基的質(zhì)量是非常關鍵的，由于路面板遭到破壞后，要對路基有質(zhì)量問題的地段返工是不可能的，且水泥砼板難修補。故在路基施工時應著重注意以下幾點：

　　1. 清表要徹底。不適宜的材料應全部清除且按規(guī)范要求分層碾壓搞好基底壓實。

　　2. 軟基處理要慎重。并采用合理的施工方案和施工工藝。

　　3. 路基填筑過程中，填筑材料以采用強度高、水穩(wěn)定好、壓縮性小的砂性土，要嚴格按規(guī)范要求選好填料，控制松鋪厚度和粒徑，控制壓實含水量與最佳含水量之差在規(guī)定的范圍內(nèi)，每層填筑要用平地機等機械整平后壓實，形成橫向路拱，做好臨時排水使路基干燥等。

　　4. 若土路基需要處理時，我們可以采用深層灌水泥漿加固土路基，使用材料主要是水、水泥、化學外加劑(如MX2000、MX2001、DCG-979)，這樣可以加固土路基。

　　(二)路面基層施工方面

　　在準備攤鋪級配碎石墊層前，應對準備鋪設段的路基恢復放樣，并檢查該段的路基標高、橫坡度、寬度、壓實度是否符合要求，并經(jīng)監(jiān)理工程師簽字認可后，方可進行級配碎石層的鋪設。級配碎石可用未篩分碎石和石屑配合而成級配碎石強度及穩(wěn)定性好壞的主要影響因素是集料的最大粒徑及顆粒組成，因此我們在選擇料場時，應先對料場進行取樣試驗?；旌狭习韬统雠_后，經(jīng)自卸汽車運到施工現(xiàn)場，用平地機進行攤鋪，人工配合修整，根據(jù)規(guī)范要求層厚不超過20cm?；旌狭蠑備亴挾葢壬蠈咏Y構寬度每側伸出至少30cm，以保證上層結構充分壓實。

　　路面砼板施工要嚴格按規(guī)范要求選好材料及材料的級配，保證砼質(zhì)量并充分地密實，搞好施工縫、縮縫、脹縫的處治，防止路表水滲入路基。施工前應準備足夠的砂石材料，各種材料要符合規(guī)范規(guī)定，并應試配好配合比，經(jīng)監(jiān)理工程師簽字認可。按規(guī)定對基層進行彎沉、平整度、高程、橫坡、幅寬等項檢測。

　　(三)橋頭跳車病害防治措施

　　1. 處理好臺后地基。處理好臺后軟弱地基是控制橋頭跳車重要措施。受造價約束，一般情況可設置過渡性路面，加強養(yǎng)護補強措施，待沉降后再改鋪原設計路面，常用過渡性路面有預制水泥砼塊、瀝青過渡層等，都是解決好橋頭跳車有效辦法。

　　2.對接頭處路面進行處理。對連接瀝青路面，則在橋臺處增設增變厚式水泥混凝土埋板，對連接水泥混凝上路面，則將連接處路面板改為變厚式。我們還應注意，混凝土路面同橋梁相接處，最好是設置鋼筋混凝土搭板。搭板一端放在橋臺上，并加設防滑錨固鋼筋和在搭板上預留灌漿孔，如為斜交橋，尚應設置鋼混凝上漸變板。 

　　(四)水泥砼路面板破壞后的處治

　　1.對于破碎、沉陷的水泥砼板最好是鏟除，用同標號的新砼進行修補。

　　2.對于水泥砼板嚴重裂縫，我們可以用乳化瀝青砂修補，材料為乳化瀝青、細砂。嚴禁在雨天施工。修補完后在其表面鋪一層細砂，1小時后可以開放交通。

　　3.對于水泥砼板中等裂縫和細微裂縫，可采用聚氨脂修補裂縫材料進行修補。

　　4.對于水泥砼板底脫空，下沉我們可以采用板底灌水泥漿加固基層，使?jié){體充滿砼板底，可以抬起砼板，減少沉降和錯臺，使用材料主要是水、水泥、化學外加劑。

　　6.對于嚴重的路面錯臺現(xiàn)象，我們可以采用廣州愛克思環(huán)保材料技術研究所生產(chǎn)的錯立平(XCR-07)，此產(chǎn)品固化速度快，減少施工對行車等的影響,但不宜在雨天施工。

　　7.對于路面坑洞，我們可以用乳化瀝青修補，乳化瀝青能夠較長時間儲存在儲罐中，使用方面，非常適用于我們的高速公路養(yǎng)護;對于路面坑洞我們還可以用北京安通科寧建筑材料有限責任公司生產(chǎn)的“科寧冷補改性瀝青”(改性瀝青由科寧添加劑、道路瀝青、柴油、石料混合制成)產(chǎn)品，成品為黑色顆粒狀固體。它是一種全新高科技材料，它的施工不受天氣、季節(jié)和氣候的限制，且修補質(zhì)量好，修補后可立即開放交通，如果路面坑穴破損深度在5cm以上時，填補工作應以每3～5cm為一層，分層填補、分層壓實，很適合我們高速公路的維修。

　　三、結語

　　公路建設是一項基礎建設，是我國經(jīng)濟發(fā)展的標志之一，從近幾年全國建成通車的高速公路來看，“質(zhì)量”這個概念已被人們所接受，并逐步認識到了它的重要性。一條高質(zhì)量、高標準公路的修建，不僅離不開一支具有高素質(zhì)的施工隊伍，同樣必須有一支高水平、責任心強的監(jiān)理隊伍和具有科學頭腦的管理隊伍。

　　【參考文獻】

　　[1]公路施工手冊.橋涵[M].人民交通出版社，1985.

　　[2]方福森.路面工程[M].人民交通出版社，1990.

　　[3]王明懷.高等級公路橋頭跳車病害的成因與防治研究[J].華東公路，1996，(1).

　　[4]公路工程技術標準[M].人民交通出版社，2004.