公路路面病害分析與防治

李前銀

摘要：對于廣泛采用二灰碎石材料做基層的一級公路以下的等級公路中，公路路面的橫向裂縫、二灰碎石基層的冒漿及二灰碎石基層的成型不統(tǒng)一是路面基層施工中發(fā)現(xiàn)的常見問題，本文就其產(chǎn)生機理從材料、施工控制、氣候、養(yǎng)護條件等方面進行了綜合分析，并就具體工程實例（武港二級公路）從設計、施工、管理、養(yǎng)護幾個方面提出了切實可行的防治措施。

關鍵詞：路面；病害；分析；防治

1 概述

公路路面基層施工是公路工程施工中最為重要的環(huán)節(jié)之一，其施工質(zhì)量的好與壞直接關系到整條路線的使用年限，乃至對整個工程的經(jīng)濟效益，以及日后的社會效益產(chǎn)生重大的影響。因此，如何做好公路路面基層施工，確保施工質(zhì)量，是廣大工程技術人員努力的方向。下面就近幾年來在路面基層施工中發(fā)現(xiàn)的問題及解決問題的方法談一下自己的見解。

2 問題

在公路施工及養(yǎng)護工程中，人們常見的問題是：

2.1 路面橫向裂縫。

2.2 設有二灰碎石基層的路面局部出現(xiàn)冒漿現(xiàn)象，進而發(fā)展成坑槽。

2.3 二灰碎石基層施工中，底部2cm左右強度提高較慢，成型不統(tǒng)一。

3 原因分析

3.1 關于路面橫向裂縫問題，在公路建設與養(yǎng)護中是經(jīng)常見到的，大都屬于基層反射裂縫，一般縫距在20～50米不等。嚴重者在10米左右。從事公路建設與養(yǎng)護的工程技術人員曾從多個方面，多種情況進行分析補救，情況雖有所好轉(zhuǎn)，但至今仍沒有完全杜絕。究其原因，它與工程建設中所使用的材料（包括土質(zhì)、粒料、水分）、養(yǎng)護條件、氣候（空氣的潮濕程度）等諸因素有很大關系。因此，如何杜絕裂縫或?qū)⒘芽p減少到最低限度，是廣大公路工程技術人員努力的方向。造成路面裂縫的原因有以下幾個方面：

3.1.1 施工所用土質(zhì)塑性指數(shù)高，一般在20～30之間。尤其是一級公路以下的公路工程，由于工程造價問題，公路施工用土只能在兩側(cè)就地取用，雖然工程技術人員在施工中考慮了這一問題，也采取了一定的措施，但難以達到理想的效果。一般公路工程施工季節(jié)3～10月之間進行，其中很長一段時間在炎熱的夏季，基層或底基層施工成型后，由于天氣原因，水分流失過快，強度迅速提高，加之施工用土塑指過大，造成基層裂縫反射至面層。

3.1.2 施工中各工序銜接過緊。由于工期所限，施工進度較快，在路面基層施工中，尤其是路基與灰土之間，灰土與灰土之間，一般在底層工序施工完后即刻封蓋，進行下一工序的施工，水分沒有充分流失，灰土沒有達到足夠的強度，致使再經(jīng)過一段時間（竣工后），達到了足夠的強度，加之其他原因造成灰土開裂，反射至面層。

3.1.3 作為基層的二灰碎石，其混合料塑指過大，含泥量超限，所用材料超出級配范圍，細粒料偏多，成型后含水量大，加之氣候原因，水分流失過快，強度增長迅速，也是造成裂縫的原因之一。

從近幾年施工經(jīng)驗上看，二灰碎石早期強度提高過早過高也容易出現(xiàn)裂縫，二灰碎石的裂縫與施工季節(jié)有關，上半年施工的工程易出現(xiàn)裂縫，下半年施工的工程裂縫較少，而接轉(zhuǎn)工程（第一年完成灰土底基層，第二年進行二灰碎石基層施工）裂縫更少，有的路段幾乎沒有裂縫。

空氣的潮濕程度，對二灰碎石基層的施工也有較大的影響。近年來在沿海一帶施工的公路工程，凡是設有二灰碎石基層的路面結(jié)構(gòu)，沒有出現(xiàn)過裂縫現(xiàn)象，原因在于沿海一帶空氣潮濕，而且施工用水中含鹽分較多，造成二灰碎石基層早期強度提高緩慢，成型期長，以鉆芯機強度取樣比較，沿海一帶 25左右天可取出樣品。

從機理分析，半剛性基層材料的縮裂分為因溫度變化而造成的溫縮與因含水量變化而造成的干縮兩種。水是影響此類材料溫縮的最主要因素，特別是在非飽水狀態(tài)時影響較大，實驗表明，當溫度在T=0～-10°C時，在最佳含水量附近總出現(xiàn)最大的溫縮系數(shù)。干縮的基本原理是由于水的蒸發(fā)而發(fā)生的毛細管作用，吸附作用及分子間的作用和材料礦物品體或凝膠體間水的作用，碳化收縮作用等而引起的整體宏觀體積變化。集料齡期增加，強度提高可是干縮降低，可見初期養(yǎng)生不良或含水量太大必將導致很大干縮，特別是二灰碎石7天后干縮才趨于穩(wěn)定。

3.2 二灰碎石基層的冒漿問題。該問題在公路施工部門剛剛接觸二灰碎石基層施工的時期，當時的施工方法是路拌法，由于缺乏施工經(jīng)驗，拌和料含水量較高，而且碾壓遍數(shù)較多，致使二灰碎石基層出現(xiàn)了“唧泥”現(xiàn)象，其表面形成了一種“素二灰漿”薄層，強度很低，而且表面光滑無石子外露與瀝青路面層連接，面層抗剪性能大大降低，而想通過行車使其石子外露不僅不切實際，而且會產(chǎn)生基層表面的松散。工程竣工后，特別是在雨季，由于面層局部透水，加之行車等諸因素的影響，使二灰漿薄層變成灰漿，經(jīng)行車擠壓順著面層縫隙溢出，造成二灰碎石基層粒料松動，而松動的粒料由于行車，互相嵌擠，致使內(nèi)部灰漿溢出。以上情節(jié)惡性循環(huán)，呈“△”狀向下發(fā)展，灰漿不斷溢出，只剩下粒料存在，造成路面破壞，形成坑槽。

3.3 二灰碎石或水泥穩(wěn)定碎石基層成型不統(tǒng)一問題，大都出現(xiàn)在場拌機械攤鋪施工的工藝中。在二灰碎石或水泥穩(wěn)定碎石基層的質(zhì)量檢測中，尤其是在其強度的鉆芯取樣時，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)樣品的底部2cm左右，強度較低，與上部成型不統(tǒng)一。經(jīng)分析原因如下：施工時，由于灰土底基層表面含水量小，基層攤鋪后，其底部的部分水分被灰土吸收，造成基層底部2cm左右缺水，養(yǎng)生不充分，導致強度提高緩慢。基層邊部由于緊靠土質(zhì)培肩，也易出現(xiàn)類似情況。以上情況在基層鉆芯取樣時，其樣品表現(xiàn)的最為明顯。

4 防治措施

針對以上問題，可采取如下措施加以防治。

4.1 路面的橫向裂縫問題

4.1.1 改變底基層施工用土的塑性指數(shù)

在工程造價允許的條件下，更換施工用土，選用符合施工規(guī)范要求的土質(zhì)用于施工；在施工用土中摻加其他原料，以達到降低土的塑性指數(shù)符合施工規(guī)范要求的目的。

4.1.2 合理安排工序銜接

確保各結(jié)構(gòu)層的養(yǎng)護時間及符合要求的養(yǎng)護條件，一般情況下養(yǎng)護時間不小于7天，塑指較大的路段養(yǎng)護時間不小于15天，讓其在合理的養(yǎng)護條件下達到足夠的強度，然后再進行下一工序的施工，減少反射裂縫。此種方法經(jīng)施工驗證是可行的，效果非常明顯。

4.1.3 改變基層的粒料結(jié)構(gòu)

為了解決好二灰碎石基層的裂縫問題，工程技術人員曾進行了多方面的探討與研究，比較有效的方法是：

改變用料結(jié)構(gòu)，將原二灰碎石所用粒料，由混合料改為級配碎石，保證80%粒料比例不變，0.8MPa無側(cè)限抗壓強度不變，集料連續(xù)級配不變；控制5mm以下粒料用量；提高2mm以上粒料用量。這樣以嵌擠型代替膠結(jié)型，減少收縮；增大粗粒料用量，減少對水的敏感程度；減少整體材料的孔隙率、比表面和含水量，大幅度降低干燥收縮；以適當級配代替單一級配，減少缺乏連接面以造成離析和平整度差等缺點。

施工中嚴格控制碾壓含水量。

改用水泥穩(wěn)定碎石施工。隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，各條路線交通量迅速增長，同時對公路的等級要求也在不斷提高。

4.1.4 改善養(yǎng)護條件

養(yǎng)護條件對于防止二灰碎石基層裂縫是非常重要的，特別是在炎熱的夏季，水分流失特別快，要隨時觀察，加大養(yǎng)護用水量，確保二灰碎石有一個理想的養(yǎng)護環(huán)境。

4.2 二灰碎石冒漿問題

改變粒料結(jié)構(gòu)，將原二灰碎石所用粒料，由混合料改為級配碎石；施工時嚴格控制碾壓遍數(shù)，避免出現(xiàn)“唧泥”現(xiàn)象；確保面層不透水、不裂縫；選用松弛性能好的瀝青做瀝青面層；面層所用粒料級配要合理；面層施工時要確?；鶎颖砻鏉崈魺o松散。

4.3 二灰碎石成型不統(tǒng)一問題

基層施工前，要對底基層表面及兩側(cè)培肩進行一次撒水濕潤，撒水時間要合理，如早晨施工，要在前一天晚上進行，撒水量要大，使其充分濕潤。施工時看其濕潤程度，隨時進行撒水，撒水量要小，以不使施工車輛打滑為準。近年來這一措施在施工中應用，效果良好，鉆芯取樣表明：樣品顏色一致，成型統(tǒng)一。

5 結(jié)語

公路路面基層施工，根據(jù)施工區(qū)域的不同各有其特點，施工中或竣工后出現(xiàn)和發(fā)生的問題也各有不同，只要我們不懈努力，認真探討，定能發(fā)現(xiàn)問題解決問題，把公路工程建設的盡善盡美。以上問題是自己在工作中發(fā)現(xiàn)積累的一點經(jīng)驗，作為探討僅供參考。

參考文獻

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[2]JTD D50-2006,公路瀝青路面設計規(guī)范.

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