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，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，設計時采用了水泥混凝土路面，該文結合省內(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，從幾個方面分析了其成因，并提出相應的防治對策。

關鍵詞：水泥混凝土路面 唧漿病害 原因 防治

中圖分類號：TU418 文獻標識碼：A 文章編號：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，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，設計時采用了水泥混凝土路面，路面結構為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。該路段在交工運營兩年后即出現(xiàn)大面積斷板現(xiàn)象，局部嚴重路段已發(fā)展為坑槽，嚴重影響路面的使用性能和行車安全，不得不進行維修。為了查明原因，現(xiàn)場對病害路段進行了挖探，開挖斷面顯示，各結構層厚度、外觀質(zhì)量、接縫鋼筋設置均滿足設計要求，路基壓實度、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，無法及時排除，使剛性結構層之間形成一個立體軟弱夾層，原嵌固緊密的固定面板受力體系發(fā)生改變，成為一個相對活動的自由板，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)椤皯冶郯濉被颉昂喼О濉?，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，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 路面結構及材料的影響

我國現(xiàn)有的水泥混凝土路面、瀝青路面結構基層傳統(tǒng)設計大多采用半剛性水穩(wěn)結構，面板自身抗?jié)B能力較強，而半剛性基層結構由于自身相對致密，排水性能差，缺乏基層排水性能指標。同時，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，板縫之間的間隙會發(fā)生變化，當溫度升高時，縫隙變小，嵌縫料被擠出，當溫度降低時，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，當嵌縫材料質(zhì)量不佳或發(fā)生老化、填塞不密實時，其防水效果往往形同虛設。地表水及灰塵漿液會沿著板縫向基層表面下滲擴散，當不能迅速排出時，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，導致路面病害迅速發(fā)展。

1.3 路面結構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，隨著運營時間的延長，總有路面表層水下滲到基層之間，由于層間未設置排水滲溝，或設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，水分就無法及時排除，只能從縫隙中進入路面結構內(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)常采用灑水方式進行制動，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，由于沒有設置排水滲溝，無法及時排出，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，當路面面板受力處于極限狀態(tài)時，局部薄弱位置即會發(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鍵。首先要從優(yōu)化結構設計入手，其次要保證施工質(zhì)量，同時還要加強日常養(yǎng)護，及時發(fā)現(xiàn)問題，有針對性地采取預防措施，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計要求，寒冷地區(qū)必須摻加引氣劑，施工要振搗密實，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《水泥混凝土路面設計規(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)范對于接縫的處理考慮了施工的便利性，但實際防水效果不佳，甚至失效，究其原因，板縫寬度太小，而且平縫不易填塞密實，當發(fā)生熱脹冷縮時，縫內(nèi)填料受到擠壓會上升，受到擴張時會沉落，由于填塞不密實，在數(shù)次溫縮應力作用下，往往會沉落，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，對于施工縫、脹縫建議采用企口縫，對于原預切槽口的平縫，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，同時每間隔50～100 m設置一道橫向碎石盲溝，將層間滲水攔截后排向路基兩則邊溝或邊坡之外。設置橫向滲溝對于縱坡較大的長陡坡，路面降水或車輛制動灑水較多的路段非常有必要。

（2）路側排水出口處理：路側排水溝出口應采用PE管集中排水，同時，對粘土邊坡應在對應層間高度使用透水粒料培路堤；對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，路緣石在擋住表面水的同時，也擋住了路面結構層內(nèi)部的水向外排出，應提倡或規(guī)定采用透水多空隙混凝土路緣石。

（3）路面表面排水：路面路拱應采用較大的橫坡，同時保證路側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)護不當，很容易失效，引起路面損壞，維修費用很大，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：對于某些排水不暢引起或地下水位高的路段，在鋪筑路面結構層時應考慮設置較厚的砂礫墊層，并設置縱橫向碎礫盲溝，將路床范圍內(nèi)的水及時排出，保證應力工作區(qū)處于干燥狀態(tài)。

2.3 加強公路營運期間的養(yǎng)護管理

公路投入運營后，管理養(yǎng)護單位應經(jīng)常性對公路進行病害和缺陷情況調(diào)查，及時對路面產(chǎn)生病害的原因進行分析，并針對性提出處理辦法，尤其應定期進行接縫的檢查、清理和灌縫處理，及時清掃路面，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。

3 結語

水泥混凝土路面唧漿病害是典型的水損壞，一旦發(fā)生嚴重損壞，維修困難，成本高，因此，處治措施中防水是關鍵，排水是保證，應從設計源頭入手，嚴格控制施工質(zhì)量，加強日常養(yǎng)護管理，路面的使用性能及壽命是可以得到保證的。

參考文獻

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