水泥混凝土路面板破壞的原因及其防治

黃 毅 李 江

摘要 由于公路具有機(jī)動(dòng)、靈活、直達(dá)、迅速、適應(yīng)性強(qiáng)、服務(wù)面廣的特點(diǎn),在社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮著巨大作用,并且具有良好發(fā)展前景。目前,我國公路發(fā)展,特別是高等級(jí)公路發(fā)展迅猛,高等級(jí)路面平坦已日益被人們所重視。根據(jù)我國已建成通車的高等級(jí)公路使用情況看,高等級(jí)水泥混凝土路面板有相當(dāng)部分破壞,如開裂、沉陷、錯(cuò)臺(tái)等,本文根據(jù)不同的破壞,闡述了有針對性的措施。

關(guān)鍵詞 水泥混凝土;路面板;防治

中圖分類號(hào) U416.216文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708(2009)08-0010-02

1 水泥混凝土路面板破壞的原因

1.1 路基施工方面的原因

1)路基填筑使用了不適宜的材料。公路路基施工規(guī)范規(guī)定,在通常情況下,不能被壓實(shí)到規(guī)定的密實(shí)度和不能形成穩(wěn)定填方的材料不能用于路基填筑,如沼澤土、泥炭、含有樹根、雜草和易腐朽物質(zhì)等材料;液限指數(shù)大于50%,塑限指數(shù)大于25%的材料;有機(jī)質(zhì)含量大于3%的材料;壓實(shí)含水量和最佳含水量之差大于 2%的材料等等。

2)軟基處理不當(dāng)。在軟土地段路基填筑前,應(yīng)該首先探明地基承載力,然后采取合理的軟基處理方案和施工工藝。軟基處理方案一般有:混凝土回填土方、石方、或砂礫、袋裝砂井,塑料排水板,土工布,土工格柵或以上兩種方案組合等,但是施工時(shí),往往由于采取軟基處理方案或施工工藝不合理,施工時(shí)未認(rèn)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,形成路基的沉陷或滑移,最終影響路面混凝土板。

3)在施工過程中,路基土石方填筑方面問題:(1)施工單位未嚴(yán)格按規(guī)范要求的每層填料松鋪厚度控制,有時(shí)填料的松鋪厚度達(dá)60~80cm,這樣路基填方的密實(shí)度很難達(dá)到規(guī)范要求的低限值;(2)路基填筑的有效寬度和超寬填筑不夠。為達(dá)到路基有效寬度,施工單位往往沒有按規(guī)范要求挖臺(tái)階分層填筑壓實(shí)至路基要求寬度,而是將一些松散土傾倒在邊坡上用人工攤鋪拍實(shí),這樣補(bǔ)上來的路基部分遠(yuǎn)未達(dá)到密實(shí)度要求,造成路基滑坡、層層沖刷;(3)路基填筑每層的填料未用平地機(jī)或其它平整機(jī)械進(jìn)行整平或整平效果不好,使低凹地方達(dá)不到密實(shí)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橫坡度。路基施工臨時(shí)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(yán)重影響路基質(zhì)量;(5)路基石方或土石混合料填筑時(shí),石頭塊徑過大,使填石路堤或填土石混合料路堤密實(shí)度達(dá)不到規(guī)范要求。

4)填挖交界處未按規(guī)范要求施工。當(dāng)路堤在斜坡上或填挖交界處,或原有路堤上以及路堤處在垂直路中線測得的坡度大于 1:5的坡地時(shí),應(yīng)把原地面挖成臺(tái)階,臺(tái)階寬度應(yīng)不小于1m,用小型機(jī)具進(jìn)行夯實(shí),并向內(nèi)側(cè)傾斜2%,且臺(tái)階上不能有積水,然后再分層填筑壓實(shí),這樣才能保證路堤的穩(wěn)定和達(dá)到規(guī)定的密實(shí)度。施工單位在施工時(shí),如在填筑路堤時(shí)遇到以上情況,根本未將施工地段挖成臺(tái)階后分層填筑壓實(shí),以致影響了路堤填筑的質(zhì)量,形成隱患給混凝土路面板造成破壞。

5)構(gòu)造物臺(tái)背的回填不符合要求。目前,從建成通車的公路來看,構(gòu)造物臺(tái)背跳車是通病,然而最明顯的是臺(tái)背沉陷或錯(cuò)臺(tái),其主要原因是臺(tái)背回填質(zhì)量差。臺(tái)背回填要求每層松鋪厚度不得大于20cm,密實(shí)度必須達(dá)到95%,回填材料最大粒徑不大于5cm,且應(yīng)具有良好的級(jí)配和透水性。然而,施工單位在進(jìn)行臺(tái)背回填時(shí),松鋪厚度未嚴(yán)格控制,回填材料沒有認(rèn)真地選取,壓實(shí)僅用人工夯實(shí),即使用小型機(jī)具進(jìn)行壓實(shí),也只不過是形式,敷衍了事。臺(tái)背回填尺寸未按規(guī)范要求開挖,使得回填材料無法壓實(shí)達(dá)到規(guī)定的密實(shí)度?，F(xiàn)在臺(tái)背回填中最易被人忽視的是,開挖出的臺(tái)背,雖說臺(tái)背回填時(shí)中部填筑合乎要求,但邊緣不是透水性填料,沒有進(jìn)行更換,所以路面滲入的水積存在臺(tái)背,這樣時(shí)間一長便影響了路基的穩(wěn)定性,造成臺(tái)背沉陷,以致路面板遭破壞。

1.2 路面施工方面的原因

1)路面基層施工質(zhì)量不合要求。路面基層一般有底基層和面基層。底基層為級(jí)配砂礫集料,面基層為水泥穩(wěn)定類集料。路面開始施工前要求路槽應(yīng)清理干凈,標(biāo)高應(yīng)嚴(yán)格控制,否則會(huì)影響基層的設(shè)計(jì)厚度。底基層集料細(xì)長及扁平的顆粒不得超過20%,且不得含有粘土塊、腐殖質(zhì)等有害物質(zhì),集料必須有良好的級(jí)配,級(jí)配曲線應(yīng)接近圓滑并居中。水泥穩(wěn)定類集料面基層在鋪筑前,應(yīng)將底基層面上的所有浮土、雜物全部清除,并嚴(yán)格地整形和壓實(shí)。水泥穩(wěn)定集料的級(jí)配要求良好,水泥質(zhì)量要求穩(wěn)定,水泥用量應(yīng)嚴(yán)格按試驗(yàn)配合比加入。施工單位在施工時(shí),往往容易忽視的是使用集料的級(jí)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(biāo)高控制不嚴(yán);水泥穩(wěn)定集料含水量控制不準(zhǔn);水泥用量不足等,這樣嚴(yán)重影響了基層的質(zhì)量,直至路面板遭破壞。

2)路面水泥混凝土板施工方面的問題。水泥混凝土面層施工,往往施工的厚度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求,主要是基層施工標(biāo)高控制不嚴(yán)所引起;粗集料不具有良好的級(jí)配,細(xì)長及扁平的顆粒含量太高;細(xì)集料和粗集料中含泥量過高,降低了混合料的粘結(jié)度;所用水泥質(zhì)量不穩(wěn)定或已過期;水泥混凝土在澆筑過程中未完全振搗密實(shí),蜂窩麻面較嚴(yán)重。

2 水泥混凝土路面板破壞的防治

1)路基施工方面。路基的質(zhì)量是非常關(guān)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,且水泥混凝土板難修補(bǔ)。故在路基施工時(shí)應(yīng)著重注意以下幾點(diǎn):(1)清表要徹底。不適宜的材料應(yīng)全部清除且按規(guī)范要求搞好基底壓實(shí);(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,要嚴(yán)格按規(guī)范要求選好填料,控制松鋪厚度和粒徑、控制壓實(shí)含水量與最佳含水量之差在規(guī)定的范圍內(nèi),每層填筑要整平后壓實(shí),形成橫向路拱,做好臨時(shí)排水使路基干燥;(4)臺(tái)背回填施工,要求選用監(jiān)理工程師或圖紙要求的回填料,保證每層填筑厚度及壓實(shí)度,回填時(shí)在臺(tái)背可考慮做排水管和土工格柵。排水管間距不得大于2m,土工格柵層間距最好為 50~80cm。

2)路面施工方面。路面基層施工要嚴(yán)格按規(guī)范要求選好合格材料,保證路面基層設(shè)計(jì)厚度及頂面標(biāo)高,保證壓實(shí)度,嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。路面混凝土板施工要嚴(yán)格按規(guī)范要求選好材料及材料的級(jí)配,保證混凝土質(zhì)量并充分地密實(shí),搞好施工縫、縮縫、脹縫的處治,防止路表水滲入路基。

3)水泥混凝土路面板破壞后的處治:(1)水泥混凝土板錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象,可在接縫處產(chǎn)生的錯(cuò)臺(tái)最好是鏟除,用同標(biāo)號(hào)的新混凝土進(jìn)行修補(bǔ),并加入 JK 系列混凝土快速修補(bǔ)劑,這樣4h后便能開放交通,也可用瀝青砂或密級(jí)配瀝青混凝土進(jìn)行罩面接順;(2)板塊沉陷現(xiàn)象,可采用頂升施工法和灌漿施工法進(jìn)行處治。頂升施工法是先將混凝土板鉆成透孔,然后用壓縮空氣或千斤頂把板直接頂起,然后往孔中壓注灌砂直至填滿空隙密實(shí)為止。灌漿施工法是在混凝土板上的透孔中以200kPa~400kPa的壓力灌注溫度為210℃以上的熱溶瀝青或以300kPa~500kPa的壓力灌注水泥漿,水泥漿用水泥和水調(diào)和,并摻加細(xì)粒料、粉煤灰、石膏等。當(dāng)瀝青或水泥漿灌注填滿孔隙、板恢復(fù)至預(yù)定高度后,封死孔口,待瀝青溫度下降后或水泥漿養(yǎng)生3d后可開放交通;(3)水泥混凝土板裂縫現(xiàn)象,對于較小的裂縫(縫寬小于毫米)可采用粘結(jié)劑直接灌縫處理。常用的粘結(jié)劑有:聚胺脂、聚硫環(huán)氧樹脂、甲凝、環(huán)氧樹脂。對于局部性裂縫,可采用噴嘴灌漿法;對于貫通板厚的橫向裂縫,可用條帶罩面法處理;(4)水泥混凝土龜裂、網(wǎng)裂、剝落、磨光局部破壞現(xiàn)象,可在板表面將其破損鑿除至一定深度,而后在其上面作薄層表面處理,或局部換板進(jìn)行修補(bǔ)并加入JK系列混凝土快速修補(bǔ)劑。

綜上所述,在施工中能夠把握住問題出現(xiàn)的原因,并能夠按照規(guī)定的工序施工,就能夠避免路面板破壞的現(xiàn)象,同時(shí),對已經(jīng)出現(xiàn)的破壞,也能夠按照此法進(jìn)行處理。