摘要:近幾年來(lái),我國(guó)城鄉(xiāng)各地修筑了大量的水泥混凝土路面,毋庸置疑,這對(duì)提高我國(guó)的公路路面質(zhì)量,增強(qiáng)公路的抗災(zāi)能力,改善公路行車條件,提高客貨運(yùn)輸效益均起到了積極的作用。但是在重交通荷載、超載、水毀、其它自然環(huán)境等諸多外部因素的影響下,近期修建的水泥混凝土路面行車后不久就出現(xiàn)了許多不同程度的病害,導(dǎo)致路面的使用性能迅速下降,嚴(yán)重地影響了車輛快速、安全行駛,而且給養(yǎng)護(hù)和維修帶來(lái)了巨大的壓力。所以本文從分析水毀原因入手,提出了設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)三個(gè)環(huán)節(jié)提出防治辦法。

  關(guān)鍵詞:水泥混凝土路面;水毀; 唧泥作用;凍融作用

  0 引言

  近幾年,水泥混凝土路面在我們國(guó)家的城鄉(xiāng)應(yīng)用的都十分廣泛,水泥混凝土路面受水的侵蝕,在綜合因素及環(huán)境、氣候等影響下基層失穩(wěn),會(huì)產(chǎn)生病害。

  1 水泥混凝土路面的水毀分析

  1.1 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)層水的來(lái)源 水毀的防治,必須先了解積水產(chǎn)生原因,切斷積水的產(chǎn)生渠道,及時(shí)處理、排除積水,增強(qiáng)對(duì)水的抵抗力,就能達(dá)到防治的目的,混凝土路面結(jié)構(gòu)層水的來(lái)源主要有以下幾方面:

 、俣⒋杭竟(jié)地下水位升高,路面設(shè)計(jì)標(biāo)高較低;

 、诼访嫠畯穆访“三帶”、接縫和裂縫中滲入;

 、勖(xì)管中的水位上升或相互連通水膜中水的垂直運(yùn)動(dòng);

  ④路肩、綠化帶水的滲入。

  1.2 路面積水原因

  1.2.1 機(jī)非隔離墩 機(jī)非隔離墩施工埋設(shè)時(shí),兩側(cè)砂漿封閉不嚴(yán)、質(zhì)量不合格,泄水孔標(biāo)高不準(zhǔn),日久封閉口松動(dòng)漏水;養(yǎng)護(hù)時(shí)泄水孔疏通不及時(shí),造成積水。

  1.2.2 非機(jī)動(dòng)車道 施工時(shí),非機(jī)動(dòng)車道橫坡控制不好形成反坡;通車后,機(jī)動(dòng)車道沉降量大于非機(jī)動(dòng)車道,導(dǎo)致非機(jī)動(dòng)車道偏高,產(chǎn)生積水。

  1.2.3 接縫滲水 填縫料剝落,導(dǎo)致路面雨水滲入基層。

  1.3 路面結(jié)構(gòu)層處于水飽和狀態(tài),在重載頻繁作用下,基層條件惡化 實(shí)踐和研究表明,路面過(guò)早的破壞在很大程度上是由于水滲入路面結(jié)構(gòu)層引起的。水滲入路面結(jié)構(gòu)層,得不到及時(shí)有效排除和處理,就會(huì)使得路面結(jié)構(gòu)層長(zhǎng)期處于水飽和狀態(tài),這是引起路面早期破壞的主要原因。

  受綜合因素、環(huán)境、氣候等的影響,使得混凝土路面基層條件惡化,導(dǎo)致面層唧泥、裂縫、斷板、錯(cuò)臺(tái)、拱起等各種病害的發(fā)生,進(jìn)而造成混凝土路面破壞,失去其應(yīng)有的功能。

  路面結(jié)構(gòu)層長(zhǎng)期處于水飽和狀態(tài),在重載、水泥混凝土板塊收縮應(yīng)力、翹曲應(yīng)力等重復(fù)作用下,使得路基發(fā)生唧泥、凍融現(xiàn)象,路基土不均勻膨脹和沉降,細(xì)粒材料的沖刷及流失,導(dǎo)致基層脫空,使混凝土板塊支承條件惡化。

  1.3.1 唧泥作用

  在路基基層處于水飽和狀態(tài)時(shí),重載壓低了受彎的路面板邊緣,重復(fù)作用就會(huì)產(chǎn)生唧泥現(xiàn)象。在重載車輛的作用下,車輪使得后板回彈時(shí)形成真空,這種負(fù)壓進(jìn)一步將水泵入業(yè)已形成的原始空隙中,車輛載荷再一次作用,擠出空隙中的水和粒料,這就是唧泥現(xiàn)象。唧泥使得細(xì)粒材料發(fā)生沖刷、流失、移動(dòng)等產(chǎn)生唧泥病害。細(xì)粒材料移動(dòng)積存在路面板的末端,導(dǎo)致路面的錯(cuò)臺(tái)、不均勻支撐以及路面板破壞、斷裂。細(xì)粒材料沖刷、流失,使路面板底沿橫向接縫位置脫空,路面板受彎產(chǎn)生橫向裂縫;沿路面外邊緣位置脫空,使路面板產(chǎn)生縱向扭距而產(chǎn)生縱向裂縫;板角位置脫空,產(chǎn)生板角斷裂縫、沉陷等。

  1.3.2 凍融作用

  路基基層在凍融作用下松散、破碎,失去支撐能力,從而產(chǎn)生各種病害。

  1.3.3 水沖刷路堤作用 一側(cè)為溝、渠的高填方路堤,由于溝、渠中的水對(duì)路堤浸蝕坡腳,造成邊坡下滑,基層失穩(wěn),引起路面縱向裂縫、側(cè)移等病害。

  1.3.4 基層失穩(wěn) 護(hù)規(guī)范中提到的常見(jiàn)水泥混凝土路面破壞形式,根據(jù)其原因分析基層失穩(wěn)是板破壞的一個(gè)重要原因,而水的作用則是造成基層失穩(wěn)的一個(gè)重要原因。

  2 具體的防治措施

  水毀原因特別復(fù)雜,要想有效防治,必須從設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)三個(gè)環(huán)節(jié)入手,加強(qiáng)重視。

  2.1 設(shè)計(jì)階段

  2.1.1 橫斷面 為了保證路面水能夠及時(shí)排除,機(jī)非隔離墩最好不要設(shè)置,即使設(shè)置也應(yīng)采取放在路表面的隔離體系。非機(jī)動(dòng)車道路面標(biāo)高要比機(jī)動(dòng)車道標(biāo)高低5cm為宜,因?yàn)橥ㄜ嚩嗄旰螅瑱C(jī)動(dòng)車道沉降量大于非機(jī)動(dòng)車道約3cm左右。非機(jī)動(dòng)車道橫坡要大,以3%為宜,目前橫坡設(shè)計(jì)多為1.5%~2%,由于下沉和施工等原因,常出現(xiàn)平坡甚而反坡現(xiàn)象。

  2.1.2 排水體系 路面下排水不足是引起路面性能不佳和路面早期破壞的主要原因。所以,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮一個(gè)合理有效、切實(shí)可行的排水體系來(lái)及時(shí)排除路表、路面下各層次的水,以及切斷地下水浸入。

  2.1.3 接縫 必須選用滿足功能要求的密封、接縫材料,選擇合理的接縫構(gòu)造尺寸,以切斷路面水的浸入。

  2.1.4 基層 為了增強(qiáng)對(duì)水的抵抗力,提高結(jié)構(gòu)的整體效能,必須設(shè)計(jì)合適的基層體系,提高基層的水穩(wěn)性。

  2.2 施工階段

  2.2.1 把好“四關(guān)” 施工過(guò)程中,要嚴(yán)格把好原材料進(jìn)場(chǎng)關(guān)、施工工藝關(guān)、現(xiàn)場(chǎng)旁站監(jiān)理關(guān)、各環(huán)節(jié)驗(yàn)收檢測(cè)關(guān),必須嚴(yán)格按照公路有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求施工,必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求施工。

  2.2.2 接縫施工

  必須做好接縫的清洗和表面處理工作。一方面,低質(zhì)量的密封材料受熱時(shí)流淌,受冷時(shí)脆裂、粘結(jié)性低,使接縫喪失防水性。另一方面,施工不當(dāng)也會(huì)使密封材料的性能降低,甚至喪失防水作用。如果接縫壁上粘附有水泥漿、灰塵或潮濕,即使性能好的密封材料也難以粘結(jié)牢固。接縫壁粗糙有利于提高粘結(jié)強(qiáng)度,混凝土強(qiáng)度低時(shí)切割的縫壁會(huì)具有較粗糙的表面;強(qiáng)度高時(shí),切縫表面較光滑,所以切縫要選擇合適的時(shí)機(jī)。

  2.2.3 基層施工

  提高基層的施工質(zhì)量,在路基施工中,應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行,做到分層填筑、分層壓實(shí)、分層檢驗(yàn)。每層質(zhì)量指標(biāo)都必須滿足設(shè)計(jì)要求和規(guī)范要求,以提高基層的水穩(wěn)性。

  2.3 養(yǎng)護(hù)階段

  對(duì)于出現(xiàn)的病害,采取了灌漿、開(kāi)設(shè)橫向排水溝、鑿除重澆等相結(jié)合的方法進(jìn)行處治,取得了較好的效果。

  2.3.1 鑿除重澆。對(duì)于破損成3塊以上的嚴(yán)重破碎板,可鑿除后重新澆筑混凝土板塊。對(duì)于基層松軟的問(wèn)題,可使用素混凝土和夯實(shí)相結(jié)合的補(bǔ)強(qiáng)方法,局部設(shè)置鋼筋網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

  2.3.2 灌漿。對(duì)于板底脫空積水的板塊和嚴(yán)重裂縫板塊進(jìn)行灌漿處理。對(duì)于孤立的一塊板采取鉆4個(gè)孔,對(duì)于許多連續(xù)板塊的,考慮到板塊之間的相互聯(lián)系,采用3孔或2孔的形式。每個(gè)孔距板邊大約0.5m左右,鉆孔深度大約比板厚深4~5cm,成孔直徑為42~45mm,壓漿壓力控制在2Mpa以內(nèi),保養(yǎng)時(shí)間約為5~7天。

  2.3.3 設(shè)置橫向排水管。對(duì)于排水不暢的地方每隔10m設(shè)置一道橫向排水PC管(Φ50),與機(jī)非隔離墩相接處設(shè)置一小積水井,將水排到路基以外,定期進(jìn)行疏通。

  2.3.4 灌縫。加強(qiáng)對(duì)水泥混凝土路面日常養(yǎng)護(hù)灌縫的控制,采用水泥混凝土灌縫機(jī)灌縫,嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行灌縫的養(yǎng)護(hù),尤其要加強(qiáng)雨季之前的養(yǎng)護(hù)工作。

  鑒于目前的體制,養(yǎng)護(hù)部門不能參與道路的設(shè)計(jì)和交竣工驗(yàn)收,而設(shè)計(jì)單位、施工單位對(duì)通車后道路出現(xiàn)的問(wèn)題往往不甚了解,因而造成了許多工程遺留問(wèn)題。建議今后能讓養(yǎng)護(hù)部門參與到工程項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到施工的各個(gè)主要環(huán)節(jié)中去,以有效地解決道路的養(yǎng)護(hù)和長(zhǎng)效管理問(wèn)題。