水泥混凝土路面唧漿病害防治對(duì)策

楊瑞倩

摘 要：省內(nèi)某條國道位于城市郊區(qū)，在大修改造時(shí)，考慮該路段橫向排水困難，且混合交通量大，重型車輛多，因此，設(shè)計(jì)時(shí)采用了水泥混凝土路面，該文結(jié)合省內(nèi)某條國道水泥混凝土路面唧漿病害引起的路面破損現(xiàn)象，從幾個(gè)方面分析了其成因，并提出相應(yīng)的防治對(duì)策。

關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面 唧漿病害 原因 防治

中圖分類號(hào)：TU418 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）06（c）-0049-02

省內(nèi)某條國道位于城市郊區(qū)，在大修改造時(shí)，考慮該路段橫向排水困難，且混合交通量大，重型車輛多，因此，設(shè)計(jì)時(shí)采用了水泥混凝土路面，路面結(jié)構(gòu)為26 cm水泥混凝土面板，基層為20 cm水泥穩(wěn)定砂礫，墊層為20 cm天然砂礫。該路段在交工運(yùn)營兩年后即出現(xiàn)大面積斷板現(xiàn)象，局部嚴(yán)重路段已發(fā)展為坑槽，嚴(yán)重影響路面的使用性能和行車安全，不得不進(jìn)行維修。為了查明原因，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)病害路段進(jìn)行了挖探，開挖斷面顯示，各結(jié)構(gòu)層厚度、外觀質(zhì)量、接縫鋼筋設(shè)置均滿足設(shè)計(jì)要求，路基壓實(shí)度、含水量基本處于良好狀況，路基沒有翻漿、沉陷等病害發(fā)生，唯一現(xiàn)象是板縫之間及面板與水穩(wěn)基層之間夾雜一層泥漿，厚度約為10～20 mm，可見，唧漿現(xiàn)象是引起該路段水泥混凝土路面損壞的主要原因。

1 成因分析

1.1 混凝土面板受力體系發(fā)生改變

正常條件下，混凝土面板與基層緊密結(jié)合，車輛荷載通過面板均勻傳遞到基層，但由于板縫、面板與基層之間泥漿的存在，無法及時(shí)排除，使剛性結(jié)構(gòu)層之間形成一個(gè)立體軟弱夾層，原嵌固緊密的固定面板受力體系發(fā)生改變，成為一個(gè)相對(duì)活動(dòng)的自由板，由于板底泥漿主要來源于路面雨水、灰塵混合后在行車荷載作用下沿板縫下滲擴(kuò)散，造成板底泥漿厚度不均，主要為中間薄、板縫周邊厚，均勻受力面板變?yōu)椤皯冶郯濉被颉昂?jiǎn)支板”，在重型車輛軸載影響下，極易形成斷板。這從路面表面產(chǎn)生的縱、橫向斷板裂縫可以得到映證。特殊在于，同普通瀝青混凝土路面上發(fā)生的唧漿有所不同，基層水穩(wěn)砂礫水泥漿液及細(xì)粒料并未從板縫中帶出太多，主要是泥漿的稠度較大，面板厚度大，不易擠出路面表面，泥漿主要在板底與基層、板縫之間活動(dòng)，加劇了面板受力狀況的惡化，引起斷板等損壞的快速發(fā)展。

1.2 路面結(jié)構(gòu)及材料的影響

我國現(xiàn)有的水泥混凝土路面、瀝青路面結(jié)構(gòu)基層傳統(tǒng)設(shè)計(jì)大多采用半剛性水穩(wěn)結(jié)構(gòu)，面板自身抗?jié)B能力較強(qiáng)，而半剛性基層結(jié)構(gòu)由于自身相對(duì)致密，排水性能差，缺乏基層排水性能指標(biāo)。同時(shí)，水泥混凝土路面縱橫板縫的存在，天然形成網(wǎng)狀匯水通道，為地表水及灰塵漿液的下滲創(chuàng)造了客觀條件。由于板縫大多采用平縫處理，在溫縮影響下，板縫之間的間隙會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)溫度升高時(shí)，縫隙變小，嵌縫料被擠出，當(dāng)溫度降低時(shí)，縫隙變大，嵌縫料下沉，由于西北地區(qū)冬夏溫差變化大，板縫的熱脹冷縮變化大，當(dāng)嵌縫材料質(zhì)量不佳或發(fā)生老化、填塞不密實(shí)時(shí)，其防水效果往往形同虛設(shè)。地表水及灰塵漿液會(huì)沿著板縫向基層表面下滲擴(kuò)散，當(dāng)不能迅速排出時(shí)，不僅使面層與基層之間的連續(xù)狀態(tài)遭到破壞，而且容易產(chǎn)生唧漿現(xiàn)象，導(dǎo)致路面病害迅速發(fā)展。

1.3 路面結(jié)構(gòu)層間排水不暢的影響

即使水泥混凝土路面表面防水措施到位，隨著運(yùn)營時(shí)間的延長，總有路面表層水下滲到基層之間，由于層間未設(shè)置排水滲溝，或設(shè)置的排水滲溝不連續(xù)、不通暢，這些路段滲溝內(nèi)碎石潮濕、綠化帶填土濕潤，一旦下雨或給樹木澆水，水分就無法及時(shí)排除，只能從縫隙中進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，從而引起路面唧漿。發(fā)生唧漿病害的該條國道位于城市郊區(qū)，受道路兩側(cè)建筑影響，原路面排水系統(tǒng)不暢，縱向邊溝、部分橫向排水涵溝容易被生活垃圾堵塞，且該路段縱坡較大，運(yùn)輸砂石材料及商品混凝土的重型車輛經(jīng)常采用灑水方式進(jìn)行制動(dòng)，造成路面經(jīng)常產(chǎn)生水流，且沿途灑落的粉塵與水流混合形成漿液沿板縫下滲至面板與基層之間，由于沒有設(shè)置排水滲溝，無法及時(shí)排出，最終在面板與基層之間形成厚度約為10～20 mm的泥漿，引起面板大面積出現(xiàn)斷板破壞。

1.4 重型車輛的影響

隨著公路等級(jí)提高，超重車輛數(shù)量明顯增多，水泥混凝土路面受到的荷載加大，面板受到反復(fù)碾壓，在其作用下，面板與基層之間的層間水或泥漿在受壓與自由狀態(tài)間交替，空隙不斷加大，這為加速水分下滲唧漿創(chuàng)造了條件，當(dāng)路面面板受力處于極限狀態(tài)時(shí)，局部薄弱位置即會(huì)發(fā)生受拉破壞，因此，故超重型車輛也是唧漿病害主要原因之一。

2 防治對(duì)策

水泥混凝土路面發(fā)生唧漿病害，是典型的水損壞，因此，做好防水與排水是關(guān)鍵。首先要從優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入手，其次要保證施工質(zhì)量，同時(shí)還要加強(qiáng)日常養(yǎng)護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，有針對(duì)性地采取預(yù)防措施，保證路面使用性能及耐久性。

2.1 防水措施

（1）混凝土面板集料、砂、水泥摻量必須滿足設(shè)計(jì)要求，寒冷地區(qū)必須摻加引氣劑，施工要振搗密實(shí)，防止離析，盡量減小空隙率，減小表面水下滲。

（2）板縫處理：現(xiàn)行《水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：接縫均采用平縫型式，除施工縫、脹縫外，均在板上部預(yù)切槽口，深度為30～40 mm，寬度為3～8 mm，槽內(nèi)灌塞瀝青填縫料。規(guī)范對(duì)于接縫的處理考慮了施工的便利性，但實(shí)際防水效果不佳，甚至失效，究其原因，板縫寬度太小，而且平縫不易填塞密實(shí)，當(dāng)發(fā)生熱脹冷縮時(shí)，縫內(nèi)填料受到擠壓會(huì)上升，受到擴(kuò)張時(shí)會(huì)沉落，由于填塞不密實(shí)，在數(shù)次溫縮應(yīng)力作用下，往往會(huì)沉落，造成板縫頂面形成水槽，水沿縫隙下滲，填縫料的防水效果減弱或失去作用，因此，對(duì)于施工縫、脹縫建議采用企口縫，對(duì)于原預(yù)切槽口的平縫，建議采用“V”形縫，縫寬采用5～12 mm。填縫料建議采用專用灌縫膠等新型材料。

（3）水泥穩(wěn)定基層表面處理：撒布透層油之后，建議加鋪一層橡膠瀝青碎石封層，防止水流下滲沖刷基層表面，帶起粉粒及水泥漿液，在行車荷載作用下形成唧漿。

2.2 排水措施

（1）層間排水：在面板與基層之間通過設(shè)置碎石封層，既防止基層表面發(fā)生唧漿，也可起到層間排水通道，同時(shí)每間隔50～100 m設(shè)置一道橫向碎石盲溝，將層間滲水?dāng)r截后排向路基兩則邊溝或邊坡之外。設(shè)置橫向滲溝對(duì)于縱坡較大的長陡坡，路面降水或車輛制動(dòng)灑水較多的路段非常有必要。

（2）路側(cè)排水出口處理：路側(cè)排水溝出口應(yīng)采用PE管集中排水，同時(shí)，對(duì)粘土邊坡應(yīng)在對(duì)應(yīng)層間高度使用透水粒料培路堤；對(duì)于路肩埋置式的路緣石，由于其埋置深度與路面面層及基層的厚度相當(dāng)，路緣石在擋住表面水的同時(shí)，也擋住了路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的水向外排出，應(yīng)提倡或規(guī)定采用透水多空隙混凝土路緣石。

（3）路面表面排水：路面路拱應(yīng)采用較大的橫坡，同時(shí)保證路側(cè)縱向邊溝及橫向排水涵洞的暢通有效。西北地區(qū)位于村鎮(zhèn)路段的公路排水往往受制于兩則建筑、地下管網(wǎng)及投資影響而采用明溝排水，如果管理養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，很容易失效，引起路面損壞，維修費(fèi)用很大，從全壽命角度考慮，村鎮(zhèn)路段排水宜采用市政地下排水方式。

（4）地下排水：對(duì)于某些排水不暢引起或地下水位高的路段，在鋪筑路面結(jié)構(gòu)層時(shí)應(yīng)考慮設(shè)置較厚的砂礫墊層，并設(shè)置縱橫向碎礫盲溝，將路床范圍內(nèi)的水及時(shí)排出，保證應(yīng)力工作區(qū)處于干燥狀態(tài)。

2.3 加強(qiáng)公路營運(yùn)期間的養(yǎng)護(hù)管理

公路投入運(yùn)營后，管理養(yǎng)護(hù)單位應(yīng)經(jīng)常性對(duì)公路進(jìn)行病害和缺陷情況調(diào)查，及時(shí)對(duì)路面產(chǎn)生病害的原因進(jìn)行分析，并針對(duì)性提出處理辦法，尤其應(yīng)定期進(jìn)行接縫的檢查、清理和灌縫處理，及時(shí)清掃路面，保證路面干凈，使病害做到早發(fā)現(xiàn)、早處治，避免病害的發(fā)展和蔓延，盡快使路面功能得到恢復(fù)。

3 結(jié)語

水泥混凝土路面唧漿病害是典型的水損壞，一旦發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞，維修困難，成本高，因此，處治措施中防水是關(guān)鍵，排水是保證，應(yīng)從設(shè)計(jì)源頭入手，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，加強(qiáng)日常養(yǎng)護(hù)管理，路面的使用性能及壽命是可以得到保證的。

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