黄华
(河南三元工程监理咨询有限公司,河南 信阳 464000)
水泥砼是一种非均质的脆性混合材料,其最大的缺点是韧性差,抗拉强度低。水泥砼路面属于高级路面,其刚性结构的完整性,有赖于结构板块本身的完整性及其下层结构的整体刚性效能,无论是施工过程中,还是行车期间,防止和处置各类断板开裂现象的发生和发展,是维护和保证水泥砼路面使用效果与其耐久性的最基本要求。本文着重对刚性路面板破坏的原因及其预防处置的措施,谈一些浅显的看法以供参考。
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,材料若不能被压实到规定的密度或不能形成稳定填方,则不能用之于路基填筑。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,使用不适宜材料从而造成路基不稳定或不均匀沉陷,当面板脱空时,路面面板将随着基层的变形而断裂。
②软基处理不当。在软土地段路基填筑前,应该首先详细调查区域地质和水文地质,探明地基承载力,然后采用合理的软基处理方案和施工工艺。软基处理方案一般有:垫层及浅层处治、反压护道、砂桩、碎石桩、袋装砂井、塑料排水板、土工合成材料等,但是施工时,往往由于采取的软基处理方案或施工工艺不合理或施工时未认真按要求处理或处理不完善等因素,对路基的稳定造成了隐患,使成形的路基沉陷或滑移等,最终影响路面砼板的正常使用。
③路基土石方填筑方面的问题。往往在施工过程中,a施工单位未严格按规范要求和每层填料松铺厚度控制,有时填料的松铺厚度达60~80cm,这样路基填方和密度很难达到规范要求的低限值;b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,用人工摊铺夯实;这样补上来的路基部分远未达到密实度的要求,造成路基滑坡、层层冲刷;c.路基填筑每层的填料未用平地机或其他平整机械进行整平或整平效果不好,使低凹的地方达不到密实要求且大量积水;d.路基施工过程中没有按要求做到一定的横坡度;路基施工临时排水系统未做或不畅通,从而使大量的积水渗入下层路基,严重影响路基质量;由于以上施工方面的原因,对路基和稳定性造成一定的影响,直到影响路面的砼板。
④构造物台背和回填不符合的要求。目前,从建成通车的公路一看,构造物台背跳车是通病,然后最明显的是台背沉陷或错台,主要原因是台背回填质量差。台背回填要求每层松铺厚度不得大于20cm,密度必须达到95%,回填材料最在粒径不大于5cm,且应具有良好的级配和透水性。然而,施工单位要进行台背回填时,松铺厚度未严格控制,回填材料没有认真地选取;压实时仅用人工夯实,有时即使采用小型机具进行压实,也只不过是形式,敷衍了事;台背回填尺寸未按规范要求开挖,使得回填材料无法达到规定的密度。现在台背回填中最易被人忽视的是;开挖出的台背,虽说台背回填时中部填筑合乎要求,但边缘为不透水性填料,没有进行更换,所以路面渗入的水积存在台背,这样时间一长便影响了路基的稳定性,造成台背沉陷,以致路面砼板遭到破坏。
①路面基层施工质量不合要求。路面基层一般有底基层和基层。底基层级配砂砾集料,基层通常采用水泥稳定类集料。路面开始施工前要求路槽要清理干净,标高应严格控制,否则,会造成路面厚度不一致,过薄或或厚薄交界处将成为薄弱断面,在砼收缩时,难以承受拉应力而开裂。底基层集料细长及扁平的颗粒不得超过20%,且不得含有粘土块、腐殖质等有害物质;集料必须有良好的级配,级配曲线应接近圆滑并居中。水泥稳定类集料基层在铺筑前,应将底基层面上的所有浮土、杂物全部清除,并严格地整形和压实,将底基层上车辙或松软部分和压实不足的地方经及任何不符合规范要求的表面都重新翻松、清除或用同类材料进行整形,并压实到符合规范要求的密实度和规定的线形、坡度、标高。
②路面水泥砼板施工工艺方面的问题。在水泥砼面层施工过程中,搅拌不足或过分,振捣不密实,形成的砼强度不足或不均匀;砼拌和时,如果水泥和集料温度过高,再加上水泥的水化热,会使砼拌和物的温度很高,在冷却、硬化过程中会使温差收缩加大;采用真空吸水工艺时,如果因两吸垫之间未重叠而导致漏吸,则漏吸处水灰比较两侧大,砼强度较低,收缩也大,会形成薄弱环节;此外,养生不及时或养护方法不当、切缝不及时、施工车辆过早通车等均会造成路面砼板不同程度的开裂坏。
③水泥砼路面结构防水或排水未进行有效的处理。往往路面板遭到破坏,人们想到的总是路基路面基层施工质量或台背回填质量或水泥砼板本身的浇筑质量等,而未足够重视结构表面渗入到路基中的水对路基的侵害。目前虽说对砼板缩缝、胀缝、施工缝采取了特制的材料,对水进行封锁,使水从路面排走,但效果仍然不佳。据了解,路面板遭破坏的原因有相当部分是由于表水渗入路基,从而影响路基和稳定而造成的。
(1)路基施工方面
路基的质量是非常关健的,由于路面板遭到破坏后,要对路基有质量问题的地段返工是不可能的,且水泥砼板难修补。故在路基施工时应着重注意以下几点:①清表要彻底。不适宜的材料应全部清除且按规范要求搞好基底压实;②路基压实质量要求达到规定的压实度和弯沉值,特别是桥涵、构造物附近(死角部位)更应加强压实工作,保证路基有足够的、均匀的强度:排水设施应完善,并要充分考虑地下水对路基稳定的影响;③对于填挖交界、半填半挖结合处应按路面面板的要求进行特殊设计,施工中要对路槽以下部分进行处理;
(2)路面施工方面
①路面基层施工工艺方面:a.基层施工要严格按规范要求选好合格材料,保证路面基层设计厚度及顶面标高,严格控制细料,以增加基层的水稳性,防止唧泥;b.建立验槽制度,确保基层厚度均匀一致,保证强度均匀;c.尽量采用厂拌法拌基层料,确保拌和均匀;
②路面面层施工工艺方面:a.严格按规范要求做好材料管理工作,杜绝不合格的材料在水泥路面施工中使用;b.砼的拌和时间要根据机械性能准确掌握,最长拌和时间不应超过最短拌和时间的3倍;振捣应均匀密实,避免漏振或超振现象发生;c.重视砼面板养生,采用优质养护剂,或湿法养护,不要采用没有覆盖物仅洒水的养生方法。
防止路面砼的开裂、断板,除了要求基础稳固,基础坚固外,采用先进的机械化施工工艺,良好的施工组织,合理的施工工期是十分必要的。同时还应当在指导思想上克服小生产的分散施工模式,以专业化大生产及流水作业的方式来安排施工的每一个环节,才能收到良好的效果。
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