談水泥混凝土公路改建的設(shè)計(jì)和施工

額爾敦

摘 要：早期修建的水泥混凝土公路將要陸續(xù)進(jìn)行改建，本文根據(jù)幾年來的施工經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勗谒嗷炷谅访娓慕ǖ脑O(shè)計(jì)和施工的幾點(diǎn)意見。

關(guān)鍵詞：水泥混凝土公路；改建；設(shè)計(jì)；施工

水泥混凝土路面以其強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、耐久性長、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少而廣泛用于通鄉(xiāng)、通村公路。自2003年交通部提倡和支持農(nóng)村公路建小水泥混凝土公路以來，筆者所在地內(nèi)蒙古自治區(qū)興安盟的農(nóng)村公路水泥混凝土公路發(fā)展十分迅速。早期建成的水泥混凝土路面有的已經(jīng)破損嚴(yán)重，或因?qū)挾炔粔蛐枰慕?。本文根?jù)幾年來的施工經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勊嗷炷谅访娓慕ㄔO(shè)計(jì)和施工的幾點(diǎn)意見，供各級(jí)交通部門的領(lǐng)導(dǎo)和同行們參考。

1 需要重做水泥混凝土路面的類型

1.1 路面破損嚴(yán)重 水泥混凝土路面的壽命應(yīng)在20年以上，投入運(yùn)營以后在很長時(shí)間內(nèi)不出現(xiàn)或出現(xiàn)少量養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，這也是大力提倡修建小泥路的主要因素之一。但是，因?yàn)樵陂_始大規(guī)模修建水泥混凝土路面時(shí)，缺少專業(yè)隊(duì)伍，有的承包商為了牟利，在材料上，減少水泥用量，對(duì)砂、礫石的含土量和徑級(jí)等控制的不嚴(yán)，在施工中，對(duì)路基、墊層、基層的強(qiáng)度要求不夠，以為有20cm的混凝土板，別的方面差點(diǎn)沒關(guān)系，所以，有的公路質(zhì)量沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，致使路面在使用三四年后就出現(xiàn)嚴(yán)重的斷板、坑槽等病害。因?yàn)檗r(nóng)村公路中的村道、鄉(xiāng)道沒有養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，所以，有了病害也得不到及時(shí)處理，病害很快擴(kuò)大，以致到影響行車的程度，只好重做混凝土路面。

1.2 原路面需要加寬 2003年，開始大規(guī)模做水泥混凝土路面時(shí)，國家和內(nèi)蒙古自治區(qū)專項(xiàng)資金較少，每公里僅補(bǔ)助10萬元，當(dāng)?shù)亟煌ú块T和政府為了盡快普及農(nóng)村公路水泥混凝土路面，為農(nóng)民兄弟出行提供方便，為農(nóng)村發(fā)展經(jīng)濟(jì)服務(wù)，很多路面僅為3.5m寬。國家加大投資力度以后，每公里水泥混凝土公路已補(bǔ)助到60萬元。隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)民生活水平的提高，交通量也隨著大幅度的增長。興安盟有名的貧困地區(qū)——北八鄉(xiāng)中的寶力根花蘇木，每個(gè)六七十戶的村子就有二三十臺(tái)轎車、面包車和客貨兩用車，每戶都有一臺(tái)農(nóng)用小四輪拖拉機(jī)，加上各地往來的車輛，鄉(xiāng)級(jí)公路的混合交通量普遍達(dá)到400次以上，原來的路面寬度已經(jīng)不夠使用了，需要加寬。

2 加寬部分的設(shè)計(jì)和施工

2.1 加寬部分的設(shè)計(jì) 加寬部分的設(shè)計(jì)往往有三種：一是將原混凝土面板清除，重做路基、墊層、基層、面層。拆除原混凝土面板一是不經(jīng)濟(jì)，二是重做基層，強(qiáng)度也不如原混凝土路面做基層強(qiáng)度高，但是，原路面的切縫和較寬的裂縫要反射到新路面上來。筆者所在地區(qū)的烏蘭浩特市高根營子至東蘇公路進(jìn)行改建，在原混凝土面板上直接打混凝土板，發(fā)現(xiàn)在原路面切縫處和較大的裂縫處，無一例外的出現(xiàn)反射裂縫。這種做法清除原混凝土板的費(fèi)用較高，破碎后的混凝土面板無法利用，數(shù)量太大，無處堆放，成為垃圾，造成環(huán)境污染。這種設(shè)計(jì)的路面各結(jié)構(gòu)層整體強(qiáng)度均勻，質(zhì)量能得到保證。二是將原混凝土面板作為基層，在其上直接打混凝土面板。即使有一些坑槽和斷板，其強(qiáng)度也比水泥穩(wěn)定砂礫基層要高，但路基壓實(shí)度應(yīng)比《公路路基建設(shè)規(guī)范》（JTJOB—95）的要求提高一級(jí)，即將規(guī)定的93%區(qū)提高到95%，95%區(qū)提高到96%，97%提高到98%。提高壓實(shí)度多花一點(diǎn)費(fèi)用，可是比出現(xiàn)病害再治理的費(fèi)用少得多，而且還有很好的社會(huì)效益?；鶎右鏊喾€(wěn)定砂礫基層，配合比應(yīng)水泥：砂礫=5：95，7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于2.5 MPa。這種設(shè)計(jì)的投資比前一種要低，但涉及加寬部分的路基、墊層、基層的強(qiáng)度問題。如果原公路設(shè)計(jì)合理又不受地形的限制，在一側(cè)加寬最好，便于施工。三是在原混凝土路面上鋪20cm的天然級(jí)配砂礫，同時(shí)，要保證加寬部分路基、墊層、基層的強(qiáng)度，這種設(shè)計(jì)在投資上更低一些，而且不在原混凝土板上打板，也不會(huì)產(chǎn)生反射裂縫，但是同樣需要把路基、墊層、基層的強(qiáng)度做好。材料應(yīng)是經(jīng)過選擇的天然砂礫，級(jí)配合理，含泥量不能超過3%。

實(shí)踐證明：水泥混凝土路面的損壞尤其是早期損壞大多數(shù)原因是路基不穩(wěn)定，不均勻沉降和基層壓實(shí)度不夠，板底支撐不穩(wěn)定，造成裂縫、斷板及沉陷，路基和基層強(qiáng)度不足的問題遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過面板本身問題帶來的損壞。由于通村、通鄉(xiāng)水泥路的建設(shè)大多是由當(dāng)?shù)亟M織施工，往往忽視路基和基層的壓實(shí)問題。

現(xiàn)有水泥混凝土路面板的力學(xué)分析是建立在板底均勻支撐的假設(shè)之上，因此，在路基或基層局部沉降不勻的路段上，這種假設(shè)如果得不到滿足，勢必產(chǎn)生一定的附加應(yīng)力。有關(guān)研究表明，由于支撐不均勻引起的應(yīng)力可增大20%～140%，過大的應(yīng)力將急劇地減少面板的使用壽命，甚至?xí)?dǎo)致面板在某一次較大的荷載作用下發(fā)生斷裂。

在設(shè)計(jì)以前，要詳細(xì)地做一次路況調(diào)查，將原路面中碎板嚴(yán)重的路段或因地質(zhì)、水文情況不好造成的翻漿路段要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。如果遇到低洼路段、沼澤或稻田地，路線無法繞行又必須通過時(shí)，要用土工織物或塑料布處理好地下水；如果用石灰土或水泥進(jìn)行改善，具體摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定，關(guān)鍵是石灰或水泥與土要拌合均勻。

2.2 施工 對(duì)加寬部分的施工質(zhì)量要求要嚴(yán)上加嚴(yán)，因?yàn)殡S著時(shí)間的推移和行車的作用，加寬部分的路基將要產(chǎn)生沉降，板底有脫空的現(xiàn)象發(fā)生，新加寬部分和原混凝土面板之間很可能產(chǎn)生裂縫，形成病害。這就要求新做部分的路基、墊層、基層都要達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求以免發(fā)生板底脫空。尤其是路基部分的強(qiáng)度必須要保證?！盎A(chǔ)不牢，地動(dòng)山搖”。路基強(qiáng)度不夠，和混凝土路面基層的強(qiáng)度相差太遠(yuǎn)，混凝土路面將要沿原混凝土路面縱向開裂。

2.2.1 澆水。在原混凝土面板上打水泥混凝土板時(shí)要掃凈原路面的浮料，對(duì)原路面要澆水，要澆透，這樣能使新老混凝土板結(jié)合牢固。

2.2.2 切縫。在原混凝土面板上打水泥混凝土板的切縫是保證新做的混凝土路面質(zhì)量的重要一環(huán)。因?yàn)樵访娴那锌p不可避免地要反射到新做的路面上，經(jīng)常在新路面切縫的旁邊出現(xiàn)反射裂縫，所以，在施工中，要把原路面切縫處的兩端明顯的標(biāo)出來，按這條線進(jìn)行切縫，使反射上來的裂縫和這條線重合。

2.2.3 抹面。抹面不但關(guān)系到平整和美觀，也關(guān)系到路面密實(shí)和強(qiáng)度，是關(guān)鍵的一道工序。做面前，應(yīng)做好清邊整縫，清除粘漿，修補(bǔ)掉邊、缺角等工作。抹面時(shí)嚴(yán)禁在混凝土表面灑水或撒干水泥。

抹完第一遍后，要用用3m直尺檢查混凝土面板平整度。

2.2.4 混凝土路面板養(yǎng)護(hù)。砼板做面完成后應(yīng)及時(shí)養(yǎng)護(hù)，使砼板在開放交通前具有足夠的強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)在抹面2小時(shí)后砼具有相當(dāng)強(qiáng)度時(shí)開始，養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般為14天以上，以保證砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求（設(shè)計(jì)抗彎拉強(qiáng)度為5.0Mpa）。

養(yǎng)護(hù)期間要禁止車輛通行。在達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%以后，才可允許行人通過。