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(1.湖北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430074；2.武漢工程大學(xué)，湖北 武漢 430074；3.孝昌縣公路管理局，湖北 孝昌 432900)

引言

水泥混凝土路面是一種剛度較大、擴(kuò)散荷載應(yīng)力能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好和使用壽命長的路面結(jié)構(gòu)，是我國主要的路面結(jié)構(gòu)形式之一。但在某些特殊路段排水條件不佳的情況下，水泥混凝土路面容易發(fā)生積水，如果積水在一定時(shí)間內(nèi)未能消除，將導(dǎo)致各種病害，縮短使用壽命，造成經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。

本文對三宋線下穿京港澳高速路段水泥混凝土路面進(jìn)行了結(jié)構(gòu)病害分析，以期為類似路段制定養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)方案及病害處治措施提供借鑒。

1 工程概況

三宋線下穿京港澳高速路段水泥混凝土路面樁號為K62+775～K63+200，全長425 m，寬度為9 m，路面結(jié)構(gòu)形式為30 cm厚毛碴墊層，20 cm厚的水泥穩(wěn)定碎石基層，22 cm厚的C30水泥混凝土面層。該路面于2017年進(jìn)行了中修，采用砂墊層路床的設(shè)計(jì)方案。

(1)將整段425 m水泥混凝土路面破碎挖除，再開挖槽下1 m后，進(jìn)行墊層70 cm中粗砂水密實(shí)回填，澆筑C25厚30 cm素水泥混凝土基層，面層采用C30厚22 cm鋼筋水泥混凝土面層。

(2)路基兩側(cè)邊溝采用60 cm×60 cm漿砌磚邊溝，并對路基外排水溝進(jìn)行了清理。

經(jīng)現(xiàn)場勘察，按中修設(shè)計(jì)方案施工后，通車不到百日，路面相繼出現(xiàn)了開裂、唧泥、沉陷、錯(cuò)臺(tái)甚至斷板等病害，嚴(yán)重影響了行車的舒適性和安全性，必須及時(shí)地進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修。

2 病害分析

2.1 排水設(shè)計(jì)欠完善

由于下穿京港澳高速路，三宋線此路段地勢低于兩側(cè)地表，積水不易排出，降雨后，路基常處于浸水潮濕狀態(tài)。原中修設(shè)計(jì)方案開挖1 m深路床設(shè)置砂墊層，雖然將邊溝再挖深50 cm，但仍遠(yuǎn)高于透水層底面標(biāo)高，留有隱患。另外，中修設(shè)計(jì)在路段最低處垂直向外側(cè)設(shè)置約5 m長排水溝，將邊溝連接到田間水渠。但由于水渠蓄水量有限，并不能起到收納積水的作用，導(dǎo)致中修后路基兩側(cè)邊溝持續(xù)積水。

2.2 施工次序不合理

在中修施工過程中，路基邊溝未先行開挖，而是先開挖路床，其間采用水密法進(jìn)行70 cm中粗砂墊層施工，造成大量注水浸泡。由于路基邊溝積水面高于砂墊層濾水面，導(dǎo)致砂墊層中的孔隙水不能溢出，滯留于路槽內(nèi)。

2.3 開放交通稍倉促

三宋線交通量大，在中修主體工程完工、路側(cè)排水尚未完工時(shí)，就過早地開放了交通。由于超、重車輛荷載的反復(fù)作用，在中粗砂墊層中形成了有壓水，水在板間高速流動(dòng)，將砂粒從板邊帶到路面上，產(chǎn)生了唧泥現(xiàn)象，進(jìn)而板底發(fā)生脫空，改變了混凝土面板原有的受力狀況，最終產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)、斷板(如圖1所示)。

圖1 水泥混凝土路面唧泥、裂縫病害

3 處治方案及成效

雖然原中修方案存在一定的設(shè)計(jì)缺陷，即不宜在低洼地段設(shè)置砂墊層基層。但出于經(jīng)濟(jì)性考慮，處治方案沒有顛覆原設(shè)計(jì)，主要采取了如下措施。

3.1 加強(qiáng)排水系統(tǒng)

將路基邊溝深挖至與中粗砂墊層同一標(biāo)高，使砂墊層空隙水能正常濾出，當(dāng)砂墊層達(dá)到干燥狀態(tài)后，路基邊溝設(shè)置反濾層土工布外包，阻止路基外的水滲入砂墊層中，邊溝用磚漿砌一字墻與路肩同高。針對京港澳高速路橋梁下方低洼路段邊溝長期積水的問題，經(jīng)與地方協(xié)調(diào)，將排水溝盡頭的田間溝渠擴(kuò)建為集水井，設(shè)置虹吸管，隨時(shí)將水排灌到公路界外的一處藕塘。

3.2 合理處理斷板

對于水泥混凝土路面斷板，首先將舊混凝土板破碎運(yùn)走，再處理基層。如果基層破損嚴(yán)重，則挖除基層澆筑素混凝土，待基層強(qiáng)度達(dá)到要求后，采用混凝土重新澆筑路面板。

3.3 加強(qiáng)接縫處理

當(dāng)水泥混凝土板上裂縫程度較輕時(shí)，不作為斷板處理，但必須對其裂縫采取條帶修補(bǔ)的方法進(jìn)行維修。對于板邊結(jié)構(gòu)的路肩需要進(jìn)行硬化處理，并且要處理好路肩板與路肩的縫隙。對于接縫的維護(hù)，采用拉伸性能好、粘結(jié)力強(qiáng)、對溫度不敏感的聚氨酯類填料，或在原有裂縫位置開槽，把槽內(nèi)清理干凈，用密封材料填滿嵌實(shí)，從而有效地防止雨水下滲。經(jīng)后期現(xiàn)場調(diào)查，經(jīng)過處治后的水泥混凝土路面，有效控制了病害的發(fā)生，取得了理想的效果。

4 結(jié)語

從對三宋線下穿京港澳高速路段的病害研究可以看出，施工次序?qū)Φ缆返呐潘幸欢ǖ挠绊?。在施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照施工的先后次序進(jìn)行施工。

在對水泥混凝土路面裂縫和接縫進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)根據(jù)路面裂縫程度來選擇合適的方法。同時(shí)，對于斷板的處理，首先應(yīng)當(dāng)判別基層的損害程度，然后再予以處治，以避免不必要的麻煩，做到省時(shí)省力。

防水是水泥混凝土路面的首要任務(wù)。因此，需注意道路邊溝與墊層的高差，完善排水設(shè)施，將路面結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)的水盡快排出，防止排水不暢而導(dǎo)致基層破壞，進(jìn)而影響整個(gè)路面結(jié)構(gòu)的安全。

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