道路基本情況
該路段于1994年修建,1996年基本建成通車,全長(zhǎng)約1500m,路幅規(guī)劃寬度為40m,其中機(jī)動(dòng)車道15m、兩側(cè)分隔花帶2€?.5m、非機(jī)動(dòng)車道2€?m、人行道2€?m,路面為水泥混凝土結(jié)構(gòu)。自2000年起,該路面開始出現(xiàn)不同程度的破損現(xiàn)象,由于得不到管護(hù),破損繼續(xù)發(fā)展,至2003年路面破損嚴(yán)重,致使路面服務(wù)性能大大降低,影響正常運(yùn)營(yíng)。破損現(xiàn)象主要表現(xiàn)為:水泥混凝土路面普遍出現(xiàn)貫穿的縱向、橫向裂縫及角隅斷裂;局部下沉、破碎;較多的接縫剝落、碎裂;部分相鄰板塊出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái),另外還有脫空、唧泥、露石、蜂窩等現(xiàn)象。
現(xiàn)場(chǎng)勘查情況
1、《下沉勘察》資料顯示:水泥混凝土面層厚度20㎝;碎石基層約10~15㎝;路基上部為1.2~1.3m的填土,土質(zhì)較差,濕潤(rùn),呈松散、稍密~中密狀,下部為次生紅粘土或紅粘土、淤泥質(zhì)粘土等不均勻分布的土層。
2、現(xiàn)場(chǎng)開挖揭示:路基回填土由粘性土、建筑垃圾及生活垃圾等組成,開挖至60~70㎝有地表水滲出。
3、經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)路面測(cè)量,道路的最小縱坡僅為1‰。
4、道路排水設(shè)施情況:雨水口間距偏大。兩側(cè)的排水溝為漿砌片石排水溝,側(cè)壁未進(jìn)行勾縫處理,溝底為原土層,因此溝內(nèi)污水滲入路基。
5、據(jù)調(diào)查,道路沿線原為水塘、農(nóng)田,在修筑路基時(shí)未對(duì)淤泥及農(nóng)田耕植層進(jìn)行處理。
原因分析
1、路基影響
(1)該路段沿線原為水塘、農(nóng)田,水位較高,地質(zhì)情況復(fù)雜,軟弱土基未處理或處理不當(dāng)就直接用作路基。
(2)路基強(qiáng)度不均勻,路基填料混雜、未經(jīng)壓實(shí)或壓實(shí)度達(dá)不到規(guī)范要求。
因此路基較差,而路面在長(zhǎng)期作用過程中,受到水位、溫度的變化以及行車荷載作用等,路基產(chǎn)生不均勻沉降,致使沉降量不同的結(jié)合面產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái),混凝土面板出現(xiàn)裂縫、斷裂。
2、基層影響
該路段碎石基層厚度偏小,厚度不均,壓實(shí)度不足,強(qiáng)度不均勻或較低。
(1)基層松散,在滲水作用下,產(chǎn)生唧泥現(xiàn)象,甚至造成板底面與基層頂面出現(xiàn)局部,繼而破碎。
(2)基層不合格導(dǎo)致開裂。
(3)基層標(biāo)高失控、不平整,使水泥混凝土面層厚度不均。
3、面層及排水影響
有關(guān)研究資料表明,路面的使用壽命與路面厚度成5次方關(guān)系。而該路段是我市重要的交通運(yùn)輸樞紐,重車多、車流量大,其路面厚度偏薄也是過早出現(xiàn)開裂、斷板的原因之一。
部分路段道路縱坡過緩,小于設(shè)計(jì)規(guī)范要求(道路縱坡應(yīng)≥3‰),雨水口間距偏大,使得路面排水不暢、積水,加上排水溝施工處理不當(dāng)?shù)?,致使地表水沿縫隙滲至基層、路基,造成基層和路基浸水軟化,引起失穩(wěn)或強(qiáng)度不足,在荷載的反復(fù)作用下,路基下沉,路面出現(xiàn)破損。
4、車輛荷載過大
車輛的實(shí)際荷載大大超過設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定的設(shè)計(jì)車輛荷載,路面長(zhǎng)期處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),導(dǎo)致路面的薄弱部位產(chǎn)生裂縫及破碎。
5、后期管理不到位,沒有定期維護(hù)
接縫是水泥混凝土路面的薄弱環(huán)節(jié),填縫料老化、脫落后,如不及時(shí)更換、填補(bǔ),土、砂石等嵌入板縫,接縫失效。路面出現(xiàn)的早期輕微裂縫得不到及時(shí)有效的處理,裂縫會(huì)迅速擴(kuò)展。路表水沿著接縫、裂縫下滲,基層、路基軟化失穩(wěn),最終導(dǎo)致路面損壞、破碎等。
預(yù)防措施
1、設(shè)計(jì)方面
設(shè)計(jì)人員要對(duì)水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)理論和規(guī)范要求進(jìn)行深入細(xì)致的研究和討論,提高對(duì)設(shè)計(jì)理論的認(rèn)識(shí)。
2、施工方面
(1)要注意路基壓實(shí)質(zhì)量、 排水設(shè)施及路基填筑相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。路基不穩(wěn)定、特殊軟弱土基等路段,應(yīng)經(jīng)過治理措施或加固處理。
(2)面層質(zhì)量的控制
①合理地選擇原材料、嚴(yán)格控制材料質(zhì)量;
②生產(chǎn)穩(wěn)定、均勻的混凝土;
③按設(shè)計(jì)要求設(shè)置傳力桿、拉桿,其必須與接縫側(cè)壁垂直、與路面板和路面中心線平行,嚴(yán)格安設(shè)塑料套筒和涂瀝青隔層。加強(qiáng)接縫和板角處的振搗;
④板件成型后,根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁貤l件及時(shí)切縫和嚴(yán)格養(yǎng)生,避免因切割不及時(shí)出現(xiàn)整體斷裂或養(yǎng)生不及時(shí)造成強(qiáng)度不足;
⑤控制交通車輛,避免在混凝土強(qiáng)度不足的條件下,過早開放交通,養(yǎng)護(hù)車輛也應(yīng)盡量避免直接在面板上通行。
3、管理、養(yǎng)護(hù)方面
水泥混凝土路面的局部損壞,如不及時(shí)、有效地加以修復(fù),往往會(huì)引起損壞迅速發(fā)展,因此要經(jīng)常性做好混凝土路面的養(yǎng)護(hù)清理工作,要做到勤觀察、早發(fā)現(xiàn)、并及時(shí)處治。平時(shí)加強(qiáng)路面清掃工作,不讓路面上有碎石及其它硬物,以免破壞路表面;制定必要的法律、法規(guī),嚴(yán)格控制超重車輛通行。
結(jié)論
論文以賀州市八達(dá)西路東段水泥混凝土路面破損實(shí)例為研究對(duì)象,分析了其產(chǎn)生原因,并探討了相應(yīng)預(yù)防措施,對(duì)類似工程具有一定借鑒意義。
(作者單位:賀州市政府投資項(xiàng)目評(píng)審中心)