浅析水泥混凝土路面病害产生的原因及预防措施

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  道路基本情况
  该路段于1994年修建,1996年基本建成通车,全长约1500m,路幅规划宽度为40m,其中机动车道15m、两侧分隔花带2€?.5m、非机动车道2€?m、人行道2€?m,路面为水泥混凝土结构。自2000年起,该路面开始出现不同程度的破损现象,由于得不到管护,破损继续发展,至2003年路面破损严重,致使路面服务性能大大降低,影响正常运营。破损现象主要表现为:水泥混凝土路面普遍出现贯穿的纵向、横向裂缝及角隅断裂;局部下沉、破碎;较多的接缝剥落、碎裂;部分相邻板块出现错台,另外还有脱空、唧泥、露石、蜂窝等现象。
  现场勘查情况
  1、《下沉勘察》资料显示:水泥混凝土面层厚度20㎝;碎石基层约10~15㎝;路基上部为1.2~1.3m的填土,土质较差,湿润,呈松散、稍密~中密状,下部为次生红粘土或红粘土、淤泥质粘土等不均匀分布的土层。
  2、现场开挖揭示:路基回填土由粘性土、建筑垃圾及生活垃圾等组成,开挖至60~70㎝有地表水渗出。
  3、经现场路面测量,道路的最小纵坡仅为1‰。
  4、道路排水设施情况:雨水口间距偏大。两侧的排水沟为浆砌片石排水沟,侧壁未进行勾缝处理,沟底为原土层,因此沟内污水渗入路基。
  5、据调查,道路沿线原为水塘、农田,在修筑路基时未对淤泥及农田耕植层进行处理。
  原因分析
  1、路基影响
  (1)该路段沿线原为水塘、农田,水位较高,地质情况复杂,软弱土基未处理或处理不当就直接用作路基。
  (2)路基强度不均匀,路基填料混杂、未经压实或压实度达不到规范要求。
  因此路基较差,而路面在长期作用过程中,受到水位、温度的变化以及行车荷载作用等,路基产生不均匀沉降,致使沉降量不同的结合面产生错台,混凝土面板出现裂缝、断裂。
  2、基层影响
  该路段碎石基层厚度偏小,厚度不均,压实度不足,强度不均匀或较低。
  (1)基层松散,在渗水作用下,产生唧泥现象,甚至造成板底面与基层顶面出现局部,继而破碎。
  (2)基层不合格导致开裂。
  (3)基层标高失控、不平整,使水泥混凝土面层厚度不均。
  3、面层及排水影响
  有关研究资料表明,路面的使用寿命与路面厚度成5次方关系。而该路段是我市重要的交通运输枢纽,重车多、车流量大,其路面厚度偏薄也是过早出现开裂、断板的原因之一。
  部分路段道路纵坡过缓,小于设计规范要求(道路纵坡应≥3‰),雨水口间距偏大,使得路面排水不畅、积水,加上排水沟施工处理不当等,致使地表水沿缝隙渗至基层、路基,造成基层和路基浸水软化,引起失稳或强度不足,在荷载的反复作用下,路基下沉,路面出现破损。
  4、车辆荷载过大
  车辆的实际荷载大大超过设计规范中规定的设计车辆荷载,路面长期处于超负荷运行状态,导致路面的薄弱部位产生裂缝及破碎。
  5、后期管理不到位,没有定期维护
  接縫是水泥混凝土路面的薄弱环节,填缝料老化、脱落后,如不及时更换、填补,土、砂石等嵌入板缝,接缝失效。路面出现的早期轻微裂缝得不到及时有效的处理,裂缝会迅速扩展。路表水沿着接缝、裂缝下渗,基层、路基软化失稳,最终导致路面损坏、破碎等。
  预防措施
  1、设计方面
  设计人员要对水泥混凝土路面的设计理论和规范要求进行深入细致的研究和讨论,提高对设计理论的认识。
  2、施工方面
  (1)要注意路基压实质量、 排水设施及路基填筑相关标准。路基不稳定、特殊软弱土基等路段,应经过治理措施或加固处理。
  (2)面层质量的控制
  ①合理地选择原材料、严格控制材料质量;
  ②生产稳定、均匀的混凝土;
  ③按设计要求设置传力杆、拉杆,其必须与接缝侧壁垂直、与路面板和路面中心线平行,严格安设塑料套筒和涂沥青隔层。加强接缝和板角处的振捣;
  ④板件成型后,根据当地气温条件及时切缝和严格养生,避免因切割不及时出现整体断裂或养生不及时造成强度不足;
  ⑤控制交通车辆,避免在混凝土强度不足的条件下,过早开放交通,养护车辆也应尽量避免直接在面板上通行。
  3、管理、养护方面
  水泥混凝土路面的局部损坏,如不及时、有效地加以修复,往往会引起损坏迅速发展,因此要经常性做好混凝土路面的养护清理工作,要做到勤观察、早发现、并及时处治。平时加强路面清扫工作,不让路面上有碎石及其它硬物,以免破坏路表面;制定必要的法律、法规,严格控制超重车辆通行。
  结论
  论文以贺州市八达西路东段水泥混凝土路面破损实例为研究对象,分析了其产生原因,并探讨了相应预防措施,对类似工程具有一定借鉴意义。
  (作者单位:贺州市政府投资项目评审中心)
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