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摘要:本文介绍了省道369线春湾至罗阳段二级公路改建工程,通车后部分路段水泥混凝土路面出现开裂(有纵向裂缝和横向裂缝)、断板等现象;过了几年后,越来越严重,出现板角断裂、错台、喞泥、沉陷等病害。探研分析了质量缺陷的产生原因,给在同类工程施工过程中以供借鉴。
关键词:水泥混凝土路面;开裂;断板;原因;分析
1.引言
水泥混凝土路面施工技术是公路工程中广泛应用的一技术,水泥混凝土以其稳定性好、刚性大及抗疲劳性、养护费用低等优点在公路工程中得到了广泛应用。然而,就全国水泥混凝土路面使用状况而然,仍存许多问题。所以公路路面的好坏,直接影响到公路运输效益和行车安全。
省道369线春湾至罗阳段公路改建工程,起点桩号为K65+465,与省道113线相接(K191+200),经春湾镇潭葛、坑子尾、大岗坪、春湾煤站、横岗、松柏墟、塘尾、荔枝塘、河朗塘、大村岗、白岭仔电站、河朗茶场、神仙岭、冬天蜡烛、山耀塘、河汶迳、罗阳墟,讫于与罗定市交界处,终点桩号为K96+790,路线总长31.335公里。原改建工程总造价1.2亿,工程于是2007年动工兴建,2009年建成通车。使用几年后,出现水泥混凝土路面损坏严重,直接影响到公路运输效益和行车安全。又对该工程在原有的二级公路路基、路面上进行路面改造,设计行车速度:K65+465~K83+200段为60公里/小时(其中松柏镇范围K72+670~K74+820限速40km/h);K83+200~K96+790段为40公里/小时。路基宽:10.0/8.5米;桥梁与路基同宽;汽车荷载等级为公路—Ⅰ级。并顺利建成通车.以下是本人根据现场施工经验和对收集资料进行分析,提出如下看法,以供同行参考.
2.水泥混凝土路面质量缺陷原因分析
要有效地控制水泥混凝土路面施工质量,必须充分分析水泥混凝土路面可能出现的质量
缺陷和产生的原因。根据该项目特点,结合我的具体工程经验,存在质缺陷量大致分为以下几种类型:
2.1原设计标准过低
路面结构形式表
3.路基不均匀沉降原因
该工程原来是由三级砂土路面改建成二级公路,原来路基宽6-7米;改建为10米宽路基。原来路面结构层为5cm沥青贯入式表处路面;后改建成8.5米宽24cm厚水泥混土路面。当时该项目分3个施工单位施工,每个标段约10km,各个施工单位的实力参差不齐,当时业主管理、资金、材料等各方面原因,因此造成各个施工队路段的进度、质量各不相同是原因之二。
路基是路面的基础,路基不均匀沉降,必然引起路面的不平整。路基不均匀沉降的主要原因:
3.1路堤地基处理不当
3.1.1伐树除根及表土处理不彻底,路堤成形后一旦杂质腐烂变质,地基将会发生松软和不均匀沉降。
3.1.2地面横坡大于1:5的路段,路堤填筑前土基未按规定要求挖成台阶,填料与土基结合不良,在荷载作用下,填料极易失稳而沿坡面产生滑移。
3.2路堤填料控制不当
3.2.1选用了稳定性较差的路基填料,如采用高液限粘土、粉质土或使用淤泥、腐殖质含量高的土料填筑路堤,会使路堤产生整段或局部的变形。
3.2.2采用不同土质填筑路堤时,因土的性质不同,如填筑方法不当,碾压成型后易造成不均匀沉降。
3.3半填半挖路基的接合部处理不当
半填半挖地段的施工,土基未按规范要求挖成台阶,使土基与填料在结合部产生裂缝和沉降。
3.4填土路基压实不足
当路基填料的含水量、压实时的松餔厚度、碾压机具的选择不当,都易造成路基压实不足,使路基土壤的密度偏低,土体的透水性增强,造成水分积聚和侵蚀路基,使路基土软化或因冻胀而产生不均匀沉降。
3.5特殊地基路段
当路基修筑于软土地段时,由于软土的压缩性大,在自重的作用下会产生沉降。
3.6排水不完整
路基施工中,如果排水系统不完善,必然造成水流不畅,引起路基变形。
3.7高填方路段
有部分路基属高填方路段,未能充分经历雨季的自然沉降及开放交通,没能将应该暴露出来的问题暴露,及时处理病害,从而直接导致路面形成后的早期损坏。如出现纵向裂缝,横向裂缝,沉陷等病害。
4.路面施工的原因
4.1材料原因
底基层的砂砾是到附近漠阳江河开采的,规范要求最大粒径不超过3cm,由于材料需求大,按规范要求是很困难找到材料,后来为了赶进度,管理处要求最大粒径不超过5cm可使用。基层和路面使用的碎石是在附近石场采购回来;由于当地材料所限,石场规模小,生产量低,碎石筛分级配是单粒级配,不是连续级配。如果到外面采购又要增加工程成本。
4.2纵缝施工原因
由于混凝土路面是两车道,又是边施工边通车,半幅宽是4.25m。做基层时半幅要做5.0m宽,养护7天到期后,再做混凝土路面,养护28天后,放通车;又做另半幅基层,做基层时,如果纵向施工缝处理不好,出现不均匀沉降及温度变化导致的基层纵缝反射到道路面层;会出现局部沉陷,开裂等病害。
4.3切缝原因
在山区路段施工,早晚温差较大,所以混凝土路面施工时间和切缝的时间控制也很重要。夏天中午由于温度高,混凝土路面施工容易收缩开裂,一般要停工休息,下午14点之后比较合式施工;晚上加班也可以;特别下半夜施工,切缝时间要比白天沿长,时间过早切缝容易崩边,所以控制要好;切缝深度也很重要,一般是混凝土路面板厚度1/4-1/3。有部分路段横向切缝深度不足和早晚施工温差较大也是造开裂原因。
4.4混凝土路面的养护原因
混凝土路面应该在施工完成之后及时养生,养生时最好采用塑料薄膜,加强混凝土浇筑后的保温保湿养护。保温保湿养护是防止混凝土路面燥起砂、裂缝的良好办法,养护时间不少15天。由于当时边施工边通车,只有半幅路基一条车道可走车,另半幅已封闭,容易堵车。当地村民出入主要依靠摩托车,所以经常有摩托车走上已封闭半幅混凝土路面,把养护塑料薄膜掀开或走烂;由于线路长,工人又不及时覆盖洒水养护;还有就是施工组织安排不合理,部分路段养护不够龄期,就已提前开放交通;也是造成路面容易开裂的原因。
5.地下水位原因
1.由于路线所经过地区处于公路自然区划Ⅳ7区内,属亚热带季风气候,年均降水量2400毫米,公路附近有一条漠阳江河流过,地下水位高。其中k82+100—K83+900及k80+700——k80+900两边是灌溉渠、水田及鱼塘,水分渗入路基后对路面极易造成破坏。还有k72+670—k74+820及k83+200——k84+300段为过镇街道,两边街道又无修建有下水道,地下积水又排不出气;各户门口标高又无统一,高高低低。所以要求路面标高不准提高,保持现状,只有挖低保持原地面标高做路面。
6.超限车辆必须根治
随着当地经济的快速发展,道路运输业也飞速发展。由于当地石灰岩储量非常丰富,外来投资建设了海螺、华润、中材三家国有大型水泥厂,沿线还有几家大型碎石厂。重型运输车辆比重不断增多,如水泥槽罐车、集装箱车、大型运输等。昼夜不停运输车辆,加快了水泥路面破坏速度。要避免路面早期破坏,在外部因素上,还必须加大超限运输的治理。
7.结束语
水泥混凝土路面早期及后期损坏的原因有很多,涉及路基施工、路面结构层的设计、路面施工、地下水等诸因素。只有在认真分析产生的原因后,才能有针对性地抓好施工中的各个程序及各个环节,加强施工现场质量管理,精心组织施工,树立精品工程意识,提高路面工程质量。
参考文献
[1]公路水泥混凝土路面施工技术细则,JTG/T30-2014.
[2]公路路面基层施工技规范,JIJ034-2000.
[3]公路路基施工技术规范,JTG F10-2006.
[4]公路工程集料试验规程,JTG E42-2005.
论文作者:陈家进
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/28
标签:路面论文; 路基论文; 混凝土论文; 原因论文; 水泥论文; 路段论文; 路堤论文; 《建筑学研究前沿》2017年第11期论文;