水泥混凝土路面水毁及对策

概要：水泥混凝土路面水毁及对策严士军【吴江市公路管理处吴江 215200】摘要水泥混凝土路面受水的侵蚀，在综合因素及环境、气候等影响下基层失稳，产生病害。本文通过分析水毁原因，从设计、施工、养护三个环节提出防治办法。关键词水泥混凝土路面水毁对策近几年来，我国城乡各地修筑了大量的水泥混凝土路面，毋庸置疑，这对提高我国的公路路面质量，增强公路的抗灾能力，改善公路行车条件，提高客货运输效益均起到了积极的作用。但是在重交通荷载、超载、水毁、其它自然环境等诸多外部因素的影响下，近期修建的水泥混凝土路面行车后不久就出现了许多不同程度的病害，导致路面的使用性能迅速下降，严重地影响了车辆快速、安全行驶，而且给养护和维修带来了巨大的压力。国内外对水泥混凝土路面病害开展了大量的研究，提出了许多对策，收到了一定的效果。现根据318国道吴江段水泥混凝土路面水毁情况作一分析。1情况介绍1.1路面结构体系318国道是连接上海和西藏方向的主要干线，吴江段自1995～1996年陆续进行改建。该路段全长52.26Km，其中，90％为双向四车道的水泥混凝土路面，机动车道和非机动车道之间设置了机非隔离

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水泥混凝土路面水毁及对策

严士军

【吴江市公路管理处　吴江 215200】


摘　要　水泥混凝土路面受水的侵蚀，在综合因素及环境、气候等影响下基层失稳，产生病害。本文通过分析水毁原因，从设计、施工、养护三个环节提出防治办法。
关键词　水泥混凝土路面　水毁　对策


　　近几年来，我国城乡各地修筑了大量的水泥混凝土路面，毋庸置疑，这对提高我国的公路路面质量，增强公路的抗灾能力，改善公路行车条件，提高客货运输效益均起到了积极的作用。但是在重交通荷载、超载、水毁、其它自然环境等诸多外部因素的影响下，近期修建的水泥混凝土路面行车后不久就出现了许多不同程度的病害，导致路面的使用性能迅速下降，严重地影响了车辆快速、安全行驶，而且给养护和维修带来了巨大的压力。国内外对水泥混凝土路面病害开展了大量的研究，提出了许多对策，收到了一定的效果。现根据318国道吴江段水泥混凝土路面水毁情况作一分析。


1　情况介绍


1.1　路面结构体系
　　318国道是连接上海和西藏方向的主要干线，吴江段自1995～1996年陆续进行改建。该路段全长52.26Km，其中，90％为双向四车道的水泥混凝土路面，机动车道和非机动车道之间设置了机非隔离墩。路面结构为：24cmC35水泥混凝土面层，18cm二灰碎石基层，20cm12％石灰土基层，50cm土基处理。到目前为止，机动车道路拱中间的两个车道路面病害板块较少，而机非隔离墩一侧两个车道的严重病害的板块竟然达到22.5％，加上通车几年养护维修的板块，其坏板率共达到30％以上。由于当初设计时排水体系不完善，再加上江南雨水较多，使得全线积水现象比较普遍，给养护带来了很多困难。
1．2　路面病害特点
　　(1)板块连续纵向裂缝较多，离机非隔离墩约2m左右的地方积水都较为严重；
　　(2)板块角隅断裂现象较多，断裂位置接缝材料剥落严重，且积水严重；
　　(3)断板和严重破碎板较多，基本上都是在前两种病害基础上进一步发展而产生；
　　(4)唧泥现象较多，在病害位置车辆行走时缝隙冒出的水头高达30cm以上，雨后很长时间病害位置仍有唧泥挤出；
　　(5)病害严重位置的辅道沥青面层损坏较严重，由于积水和冻融作用使沥青砼松散。
1．3　路面病害处治情况对照
　　(1)对混凝土板块凿除重新修复，未实施横向排水体系的，通车时间不长，病害仍然很快产生，实施横向排水体系的，通车一年半时间基本没有病害发生；
　　(2)对裂缝板和板底脱空的板块进行压浆灌缝处治后，未实施横向排水体系的，通车时间不长，病害仍然继续发展成严重破碎板，实施横向排水体系的，通车一年半时间后病害仍然比较稳定；
　　(3)在板块完好而积水严重位置处设置了横向排水体系的，经过一年观测，发现基本没有裂缝、破碎板等病害发生，而未设横向排水体系的，经过半年行车就出现了纵向连续严重裂缝和其它病害现象。


2　水毁分析


2．1　水泥混凝土路面结构层水的来源
　　水毁的防治，必须先了解积水产生原因（见图1），切断积水的产生渠道，及时处理、排除积水，增强对水的抵抗力，就能达到防治的目的，混凝土路面结构层水的来源主要有以下几方面：
　　(1)冬、春季节地下水位升高，路面设计标高较低；
　　(2)路面水从路面“三带”、接缝和裂缝中渗入；
　　(3)毛细管中的水位上升或相互连通水膜中水的垂直运动；
　　(4)路肩、绿化带水的渗入。
2.2　路面积水原因
　　(1)机非隔离墩
　　机非隔离墩施工埋设时，两侧砂浆封闭不严、质量不合格，泄水孔标高不准，日久封闭口松动漏水；养护时泄水孔疏通不及时，造成积水。
　　(2)非机动车道
施工时，非机动车道横坡控制不好形成反坡；通车后，机动车道沉降量大于非机动车道，导致非机动车道偏高，产生积水。
　　(3)接缝渗水
　　填缝料剥落，导致路面雨水渗入基层。
2．3　路面结构层处于水饱和状态，在重载频繁作用下，基层条件恶化
　　实践和研究表明，路面过早的破坏在很大程度上是由于水渗入路面结构层引起的。水渗入路面结构层，得不到及时有效排除和处理，就会使得路面结构层长期处于水饱和状态，这是引起路面早期破坏的主要原因。
受综合因素、环境、气候等的影响，使得混凝土路面基层条件恶化，导致面层唧泥、裂缝、断板、错台、拱起等各种病害的发生，进而造成混凝土路面破坏，失去其应有的功能。
　　路面结构层长期处于水饱和状态，在重载、水泥混凝土板块收缩应力、翘曲应力等重复作用下，使得路基发生唧泥、冻融现象，路基土不均匀膨胀和沉降，细粒材料的冲刷及流失，导致基层脱空，使混凝土板块支承条件恶化。
2．3．1　唧泥作用
　　在路基基层处于水饱和状态时，重载压低了受弯的路面板边缘，重复作用就会产生唧泥现象。在重载车辆的作用下，车轮使得后板回弹时形成真空，这种负压进一步将水泵入业已形成的原始空隙中，车辆载荷再一次作用，挤出空隙中的水和粒料，这就是唧泥现象。唧泥使得细粒材料发生冲刷、流失、移动等产生唧泥病害。细粒材料移动积存在路面板的末端，导致路面的错台、不均匀支撑以及路面板破坏、断裂。细粒材料冲刷、流失，使路面板底沿横向接缝位置脱空，路面板受弯产生横向裂缝；沿路面外边缘位置脱空，使路面板产生纵向扭距而产生纵向裂缝；板角位置脱空，产生板角断裂缝、沉陷等。
2．3．2　冻融作用
　　路基基层在冻融作用下松散、破碎，失去支撑能力，从而产生各种病害。
2．3．3　水冲刷路堤作用
　　一侧为沟、渠的高填方路堤，由于沟、渠中的水对路堤浸蚀坡脚，造成边坡下滑，基层失稳，引起路面纵向裂缝、侧移等病害。
2．3．4　基层失稳
　　养护规范中提到的常见水泥混凝土路面破坏形式，根据其原因分析基层失稳是板破坏的一个重要原因，而水的作用则是造成基层失稳的一个重要原因。


3　防治措施


　　水毁原因特别复杂，要想有效防治，必须从设计、施工、养护三个环节入手，加强重视。

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