迟 爽,邢宏涛
(1.黑龙江省公路工程造价管理总站;2.黑龙江省高速公路建设局)
(1)基层平整度较差。如基层表面凹凸不平,导致面板与基层间的摩阻力增大,并使面板下面的摩阻力形成了不均匀的片状区集中区,在不均匀的片状区的边缘部位和摩阻力集中的区域可能形成面板破损;另一方面,在基层标高低处,浇筑的混凝土面板偏厚,当切缝深度达不到一定深度时,缩缝不在此处断裂,在拉应力的作用下,就会在面板相对比较薄的部分产生不规则裂缝。
(2)基层强度和密实度达不到设计要求。在荷载的作用下,基层强度薄弱断面处易产生路面破损,因此混凝土路面要求有足够的下承层。施工时易出现使用集料的级配不合要求,且含有粘块及有害物质;路基、底基层、面基层的标高控制不严;水泥稳定集料含水量控制不准;水泥用量不足;基层压实度未达到规范要求;施工养生不及时;封闭交通不严,未达强度前在荷载的作用下会造成基层松散。
基层施工标高控制不严导致水泥混凝土面层的厚度未达到设计要求;粗集料不具有良好的级配,细长及扁平的颗粒含量太高;细集料和粗集料中含泥量过高;水泥质量不稳定;水泥混凝土在浇筑过程中振捣不密实,蜂窝麻面较严重。
虽然对混凝土板的缩缝、胀缝、施工缝(纵向和横向)采取了特制的材料对水进行封锁,使水从路面排走,但由于灌缝质量控制不好,通车一段时间养护不到位,路面表水渗入基层、路基,从而影响路基的稳定而造成路面板破损。
(1)路基填筑使用了不适宜的材料。公路路基施工规范规定,在通常情况下不能被压实到规定的密实度和不能形成稳定填方的材料不能用于路基填筑。如沼泽土,泥炭、含有树根、杂草和易腐朽物质等材料;液限指数大于50%,塑限指数大于25%的材料;有机质含量大于3%的材料;压实含水量和最佳含水量之差大于2%的材料等等。但是,由于施工单位在路基填筑材料方面控制不严,使用了不适宜材料从而造成路基下沉或塌方,以致影响路面直到路面混凝土板破坏。
(2)软基处理不当。在软土地段路基填筑前,应该首先探明地基承载力,然后采取合理的软基处理方案和施工工艺。软基处理方案一般有清淤回填土方、石方、土石混合料或砂砾,袋装砂井,塑料排水板,土工布,土工格栅或以上两种方案的组合等,但是施工时,由于采取的软基处理方案或施工工艺不合理,施工时未认真按要求处理或处理不完善等,给路基的稳定造成了隐患,导致成形的路基沉陷或滑移,最终影响路面混凝土板的使用。
(3)路基土石方填筑方面的问题。①路基土方施工填方过厚,有时填料的松铺厚度达60~80 cm,这样路基填方的密实度很难达到规范要求;②路基填筑的有效宽度和超宽填筑不够,有的部分在路基填筑完成时,才发现填筑宽度不够,为达到路基的有效宽度,施工单位往往没有按规范要求,挖台阶分层填筑压实至路基要求的宽度,而是将一些松散的土倾倒在边坡上用人工摊铺拍实,这样补上来的路基部分远未达到密实度的要求,易造成路基滑坡、层层冲涮;③路基填筑表面不平整或整平效果不好,使低凹的地方达不到密实度要求且大量积水;④路基施工过程中横坡度达不到要求,路基表面排水不畅通,积水渗入下层路基,严重影响路基质量;⑤路基石方或土石混合料填筑时,石头块径过大,使填石路堤或填土石混合料路堤密实度达不到规范的要求;⑥挖方段施工不规范,未设置排水设施,造成层间水浸泡路基。
(4)填挖接合部未按规范要求施工。在路堤填筑时,未将施工地段挖成台阶后分层填筑压实,以致影响了路堤填筑的质量,形成隐患给路面板造成破坏。
(5)构造物台背的回填不符合要求。清淤不到位,没有把桥头两侧的淤泥、软弱层彻底清理干净;没有严格控制原材料质量,没有选择透水性、级配较好的材料填筑;松铺厚度未严格控制;压实仅采用人工夯实,有时即使用小型机具进行压实,也只不过是形式,敷衍了事。影响了路基的稳定性,造成台背沉陷,以致路面板遭破坏。
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和了解,根据沿线工程地质和水文地质,特别是交通量的组成和车辆的类别以及地方材料的供应情况,提出符合实际的轴载等设计参数(特别是重轴载的交通需求)、路面结构、材料组成、路基填料、碾压方案和要求,设计出适宜的水泥混凝土面板,以及完善的排水系统,提出合理经济的水泥混凝土配比设计和要求。
(1)路面施工。①严格控制混合料组成配合比,使施工配合比与设计配合比相符合,特别是水灰比这一关。②施工中及时正确地切缝是预防断板的有力措施。③在基层施工中,使基层表面平整是预防路面破坏的一个方面。④施工中严格把住材料关是保证混凝土质量的前题。⑤在施工中水泥混凝土必须振捣均匀密实。⑥正确地在纵坡变化处、平曲线及构造物结合部设置胀缝是预防路面破坏的有力措施。⑦水泥混凝土路面必须有完善排水系统。
(2)路基施工。①清表要彻底、软基处理要慎重。不适宜的材料应全部清除且按规范要求搞好基底压实;严格地处理好软弱地基,如采用板桩、灰桩、换填土、化学加固等措施。②路基填筑过程中要严格按规范要求选好填料,控制松铺厚度和粒径,控制压实含水量与最佳含水量之差在规定的范围内,每层填筑要用平地机等机械整平后压实,形成横向路拱,做好临时排水使路基干燥等。③台背回填施工,缓解桥头混凝土板的沉陷采用桥头施工“六原则”,即彻底清淤、换填颗粒土、薄层碾压、消灭压实盲区、采用轻型压路机与重型压路基相配合的碾压方式、加大管理力度严把回填土方的质量关。④路基不能受水浸泡,将基础的排水系统进行完善,对路基进行必要的防护。⑤对可能引起滑移、下塌的路段坡脚处设置支撑挡土构造物,在新老路基、山坡填土衔接处、高填方处,按照要求做成阶梯形进行填筑压实,最好是完成路基后不立即进行基层和路面施工,待经过一雨季或更长时间后再铺筑路面,这样可以避免和防止因路基的不均匀沉降而引起混凝土面板的断板破坏。