路面水毀成因與防治措施

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　　摘要：近幾年來，我國城鄉(xiāng)各地修筑了大量的水泥混凝土路面，毋庸置疑，這對提高我國的公路路面質(zhì)量，增強公路的抗災(zāi)能力，改善公路行車條件，提高客貨運輸效益均起到了積極的作用。但是在重交通荷載、超載、水毀、其它自然環(huán)境等諸多外部因素的影響下，近期修建的水泥混凝土路面行車后不久就出現(xiàn)了許多不同程度的病害，導(dǎo)致路面的使用性能迅速下降，嚴(yán)重地影響了車輛快速、安全行駛，而且給養(yǎng)護和維修帶來了巨大的壓力。所以本文從分析水毀原因入手，提出了設(shè)計、施工、養(yǎng)護三個環(huán)節(jié)提出防治辦法。

　　關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面；水毀； 唧泥作用；凍融作用

　　0 引言

　　近幾年，水泥混凝土路面在我們國家的城鄉(xiāng)應(yīng)用的都十分廣泛，水泥混凝土路面受水的侵蝕，在綜合因素及環(huán)境、氣候等影響下基層失穩(wěn)，會產(chǎn)生病害。

　　1 水泥混凝土路面的水毀分析

　　1.1 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)層水的來源 水毀的防治，必須先了解積水產(chǎn)生原因，切斷積水的產(chǎn)生渠道，及時處理、排除積水，增強對水的抵抗力，就能達到防治的目的，混凝土路面結(jié)構(gòu)層水的來源主要有以下幾方面：

　?、俣?、春季節(jié)地下水位升高，路面設(shè)計標(biāo)高較低；

　　②路面水從路面“三帶”、接縫和裂縫中滲入；

　?、勖毠苤械乃簧仙蛳嗷ミB通水膜中水的垂直運動；

　?、苈芳?、綠化帶水的滲入。

　　1.2 路面積水原因

　　1.2.1 機非隔離墩 機非隔離墩施工埋設(shè)時，兩側(cè)砂漿封閉不嚴(yán)、質(zhì)量不合格，泄水孔標(biāo)高不準(zhǔn)，日久封閉口松動漏水；養(yǎng)護時泄水孔疏通不及時，造成積水。

　　1.2.2 非機動車道 施工時，非機動車道橫坡控制不好形成反坡；通車后，機動車道沉降量大于非機動車道，導(dǎo)致非機動車道偏高，產(chǎn)生積水。

　　1.2.3 接縫滲水 填縫料剝落，導(dǎo)致路面雨水滲入基層。

　　1.3 路面結(jié)構(gòu)層處于水飽和狀態(tài)，在重載頻繁作用下，基層條件惡化 實踐和研究表明，路面過早的破壞在很大程度上是由于水滲入路面結(jié)構(gòu)層引起的。水滲入路面結(jié)構(gòu)層，得不到及時有效排除和處理，就會使得路面結(jié)構(gòu)層長期處于水飽和狀態(tài)，這是引起路面早期破壞的主要原因。

　　受綜合因素、環(huán)境、氣候等的影響，使得混凝土路面基層條件惡化，導(dǎo)致面層唧泥、裂縫、斷板、錯臺、拱起等各種病害的發(fā)生，進而造成混凝土路面破壞，失去其應(yīng)有的功能。

　　路面結(jié)構(gòu)層長期處于水飽和狀態(tài)，在重載、水泥混凝土板塊收縮應(yīng)力、翹曲應(yīng)力等重復(fù)作用下，使得路基發(fā)生唧泥、凍融現(xiàn)象，路基土不均勻膨脹和沉降，細粒材料的沖刷及流失，導(dǎo)致基層脫空，使混凝土板塊支承條件惡化。

　　1.3.1 唧泥作用

　　在路基基層處于水飽和狀態(tài)時，重載壓低了受彎的路面板邊緣，重復(fù)作用就會產(chǎn)生唧泥現(xiàn)象。在重載車輛的作用下，車輪使得后板回彈時形成真空，這種負壓進一步將水泵入業(yè)已形成的原始空隙中，車輛載荷再一次作用，擠出空隙中的水和粒料，這就是唧泥現(xiàn)象。唧泥使得細粒材料發(fā)生沖刷、流失、移動等產(chǎn)生唧泥病害。細粒材料移動積存在路面板的末端，導(dǎo)致路面的錯臺、不均勻支撐以及路面板破壞、斷裂。細粒材料沖刷、流失，使路面板底沿橫向接縫位置脫空，路面板受彎產(chǎn)生橫向裂縫；沿路面外邊緣位置脫空，使路面板產(chǎn)生縱向扭距而產(chǎn)生縱向裂縫；板角位置脫空，產(chǎn)生板角斷裂縫、沉陷等。

　　1.3.2 凍融作用

　　路基基層在凍融作用下松散、破碎，失去支撐能力，從而產(chǎn)生各種病害。

　　1.3.3 水沖刷路堤作用 一側(cè)為溝、渠的高填方路堤，由于溝、渠中的水對路堤浸蝕坡腳，造成邊坡下滑，基層失穩(wěn)，引起路面縱向裂縫、側(cè)移等病害。

　　1.3.4 基層失穩(wěn) 護規(guī)范中提到的常見水泥混凝土路面破壞形式，根據(jù)其原因分析基層失穩(wěn)是板破壞的一個重要原因，而水的作用則是造成基層失穩(wěn)的一個重要原因。

　　2 具體的防治措施

　　水毀原因特別復(fù)雜，要想有效防治，必須從設(shè)計、施工、養(yǎng)護三個環(huán)節(jié)入手，加強重視。

　　2.1 設(shè)計階段

　　2.1.1 橫斷面 為了保證路面水能夠及時排除，機非隔離墩最好不要設(shè)置，即使設(shè)置也應(yīng)采取放在路表面的隔離體系。非機動車道路面標(biāo)高要比機動車道標(biāo)高低5cm為宜，因為通車多年后，機動車道沉降量大于非機動車道約3cm左右。非機動車道橫坡要大，以3％為宜，目前橫坡設(shè)計多為1.5％～2％，由于下沉和施工等原因，常出現(xiàn)平坡甚而反坡現(xiàn)象。

　　2.1.2 排水體系 路面下排水不足是引起路面性能不佳和路面早期破壞的主要原因。所以，設(shè)計時應(yīng)考慮一個合理有效、切實可行的排水體系來及時排除路表、路面下各層次的水，以及切斷地下水浸入。

　　2.1.3 接縫 必須選用滿足功能要求的密封、接縫材料，選擇合理的接縫構(gòu)造尺寸，以切斷路面水的浸入。

　　2.1.4 基層 為了增強對水的抵抗力，提高結(jié)構(gòu)的整體效能，必須設(shè)計合適的基層體系，提高基層的水穩(wěn)性。

　　2.2 施工階段

　　2.2.1 把好“四關(guān)” 施工過程中，要嚴(yán)格把好原材料進場關(guān)、施工工藝關(guān)、現(xiàn)場旁站監(jiān)理關(guān)、各環(huán)節(jié)驗收檢測關(guān)，必須嚴(yán)格按照公路有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求施工，必須嚴(yán)格按照設(shè)計要求施工。

　　2.2.2 接縫施工

　　必須做好接縫的清洗和表面處理工作。一方面，低質(zhì)量的密封材料受熱時流淌，受冷時脆裂、粘結(jié)性低，使接縫喪失防水性。另一方面，施工不當(dāng)也會使密封材料的性能降低，甚至喪失防水作用。如果接縫壁上粘附有水泥漿、灰塵或潮濕，即使性能好的密封材料也難以粘結(jié)牢固。接縫壁粗糙有利于提高粘結(jié)強度，混凝土強度低時切割的縫壁會具有較粗糙的表面；強度高時，切縫表面較光滑，所以切縫要選擇合適的時機。

　　2.2.3 基層施工

　　提高基層的施工質(zhì)量，在路基施工中，應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程進行，做到分層填筑、分層壓實、分層檢驗。每層質(zhì)量指標(biāo)都必須滿足設(shè)計要求和規(guī)范要求，以提高基層的水穩(wěn)性。

　　2.3 養(yǎng)護階段

　　對于出現(xiàn)的病害，采取了灌漿、開設(shè)橫向排水溝、鑿除重澆等相結(jié)合的方法進行處治，取得了較好的效果。

　　2.3.1 鑿除重澆。對于破損成3塊以上的嚴(yán)重破碎板，可鑿除后重新澆筑混凝土板塊。對于基層松軟的問題，可使用素混凝土和夯實相結(jié)合的補強方法，局部設(shè)置鋼筋網(wǎng)進行補強。

　　2.3.2 灌漿。對于板底脫空積水的板塊和嚴(yán)重裂縫板塊進行灌漿處理。對于孤立的一塊板采取鉆4個孔，對于許多連續(xù)板塊的，考慮到板塊之間的相互聯(lián)系，采用3孔或2孔的形式。每個孔距板邊大約0.5m左右，鉆孔深度大約比板厚深4～5cm，成孔直徑為42～45mm，壓漿壓力控制在2Mpa以內(nèi)，保養(yǎng)時間約為5～7天。

　　2.3.3 設(shè)置橫向排水管。對于排水不暢的地方每隔10m設(shè)置一道橫向排水PC管（Φ50），與機非隔離墩相接處設(shè)置一小積水井，將水排到路基以外，定期進行疏通。

　　2.3.4 灌縫。加強對水泥混凝土路面日常養(yǎng)護灌縫的控制，采用水泥混凝土灌縫機灌縫，嚴(yán)格按照規(guī)范進行灌縫的養(yǎng)護，尤其要加強雨季之前的養(yǎng)護工作。

　　鑒于目前的體制，養(yǎng)護部門不能參與道路的設(shè)計和交竣工驗收，而設(shè)計單位、施工單位對通車后道路出現(xiàn)的問題往往不甚了解，因而造成了許多工程遺留問題。建議今后能讓養(yǎng)護部門參與到工程項目從設(shè)計到施工的各個主要環(huán)節(jié)中去，以有效地解決道路的養(yǎng)護和長效管理問題。