泥混凝土路面板破壞的原因及其防治

梁寶虎

1.前言

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(guó)公路發(fā)展，特別是高等級(jí)公路發(fā)展迅猛，高等級(jí)路面舒適、平坦已日益為人們所注重。但對(duì)于高等級(jí)水泥混凝土路面板，根據(jù)我國(guó)已建成通車(chē)的高等級(jí)公路使用情況看，有相當(dāng)部分破壞，如開(kāi)裂、沉陷、錯(cuò)臺(tái)等。

2.水泥混凝土路面板破壞的原因

2.1 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(shù)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。但是，由于施工單位在路基填筑材料方面控制不嚴(yán)，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混凝土板破壞。

（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）路基土石方填筑方面問(wèn)題。在施工過(guò)程中，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(méi)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(lái)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(guò)程中沒(méi)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(guò)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。由于以上施工方面的原因，對(duì)路基的穩(wěn)定性造成一定影響，直到影響路面混凝土板。

（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，或原有路堤上或路堤處在垂直路中線(xiàn)測(cè)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。而施工單位在施工時(shí)，遇到以上情況，在路堤填筑時(shí)，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(chē)的公路來(lái)看，構(gòu)造物臺(tái)背跳車(chē)是通病，然而最明顯的是臺(tái)背沉陷或錯(cuò)臺(tái)，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 20 cm，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(méi)有認(rèn)真地選取。壓實(shí)僅用人工夯實(shí)，有時(shí)即使用小型機(jī)具進(jìn)行壓實(shí)，也只不過(guò)是形式，敷衍了事。臺(tái)背回填尺寸未按規(guī)范要求開(kāi)挖，使得回填材料無(wú)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(kāi)挖出的臺(tái)背，雖說(shuō)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(méi)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(zhǎng)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。

2.2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(lèi)集料。路面開(kāi)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(zhǎng)及扁平的顆粒不得超過(guò) 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(xiàn)應(yīng)接近圓滑并居中。水泥穩(wěn)定類(lèi)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(lái)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(wèn)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(zhǎng)及扁平的顆粒含量太高；細(xì)集料和粗集料中含泥量過(guò)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(guò)期；水泥混凝土在澆筑過(guò)程中未完全振搗密實(shí)，蜂窩麻面較嚴(yán)重，這樣勢(shì)必影響混凝土板本身的質(zhì)量，而造成損壞。

3.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(duì)路基有質(zhì)量問(wèn)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(guò)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：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(kāi)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(mǎn)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(mǎn)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(kāi)放交通。③水泥混凝土板裂縫現(xiàn)象，對(duì)于較小的裂縫（縫寬小于mm）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(shù)脂、甲凝、環(huán)氧樹(shù)脂。對(duì)于局部性裂縫，可采用噴嘴灌漿法。對(duì)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。