普通公路水泥砼路面損壞原因分析與修復(fù)

1、普通公路水泥砼路面損壞原因分析與修復(fù)方案探討該帖被瀏覽了1095次 | 回復(fù)了1次廖 雙 貴（龍巖市公路局，福建 龍巖364000）摘要： 水泥砼路面損壞的原因有環(huán)境因素，也有工程內(nèi)在因素，水泥砼路面修復(fù)方案很多，筆者通過近幾年五百多公里砼路面重鋪的工程實踐，對砼路面損壞的原因進(jìn)行分析，對砼路面重鋪方案進(jìn)行探討，希望能給同類型的工程提供一點借鑒。關(guān)鍵詞：水泥砼路面 損壞原因 修復(fù)方案1、前言我局管養(yǎng)的水泥砼路面，大部分是上世紀(jì)九十年代初期“先行工程”建設(shè)時期鋪筑的，其路面厚度基本為：15cm厚水泥穩(wěn)定碎石+22cm水泥砼面層，在此之前水泥砼路面相對較少?！跋刃泄こ獭苯ㄔO(shè)時期，有資質(zhì)符合水泥砼路

2、面施工技術(shù)要求的施工隊伍不多，由于工程量比較集中，工程技術(shù)管理人員有限，工程施工監(jiān)理不夠建全，加上“五年任務(wù)三年完成”工期較緊，因此，在工程施工中難免存在一些隱患?！跋刃泄こ獭蓖瓿珊?，交通環(huán)境得到較好的改善，交通量迅速提高，大噸位、超重、超限車輛不斷增加，原來鋪設(shè)的水泥砼路面承受不了大噸位超重型車輛的行駛，路面嚴(yán)重?fù)p壞。2004年我局對損壞的水泥砼路面進(jìn)行全面重鋪，到目前為止已完成水泥砼路面重鋪600多公里。2、水泥砼路面主要病害在砼路面重鋪前對路面損壞進(jìn)行了前面的調(diào)查，通過匯總、分析，水泥砼路面主要損壞有：局部路基沉陷、面板破碎、松動拌有唧泥、面板斷裂、特別是板角斷裂十分普遍、橫縫錯臺在0.

3、61.0cm之間、縫內(nèi)填縫料老化、剝落、損壞，大部分縫被泥砂塞滿、縱縫開裂在1.01.5cm之間，最寬達(dá)3.0cm，縫被泥砂塞滿且邊角碎裂、剝落；板底脫空拌有唧泥。3、水泥砼路面壞損原因分析引起水泥砼路面損壞的因素很多，有環(huán)境因素、自然因素、人為因素和工程內(nèi)在因素等，根據(jù)調(diào)查分析，其主要因素有：（1）設(shè)計資料不完善。原路面設(shè)計統(tǒng)一采用中等級交通設(shè)計，路面結(jié)構(gòu)兩層，特別是填方路段也無設(shè)置墊層，其厚度為：15cm水泥穩(wěn)定碎石+22cm水泥砼面層，采用C30水泥砼。（2）對交通發(fā)展估計不足，公路投入使用后，交通量速增加，在公路使用35年內(nèi)車輛密度就達(dá)到設(shè)計中后期的交通量，特別是近幾年超重、超限車輛不

4、斷增加，更加速了砼路面損壞速度。（3）許多路段都是在原有老路的條件下，進(jìn)行拓寬改造，新老路基沉降不一，交界處處理不徹底，加上許多路段又是邊施工邊通車，給工程留下不可消除的隱患。（4）填方路段路基密實度不足，水泥砼路面復(fù)蓋過早，通車后路基產(chǎn)生不均勻沉降。（5）防護(hù)措施不到位，排水設(shè)施不完善，隱患處理不徹底。（6）水泥砼路面維修難度較大，維修時對交通環(huán)境有一定影響，因此，對損壞路面修復(fù)比較不及時，加上養(yǎng)護(hù)相對比較不到位（如：伸縮縫的清灌養(yǎng)護(hù)、脫空板養(yǎng)護(hù)等），加速和擴(kuò)大水泥砼路面的破壞。4、 水泥砼路面修復(fù)方案目前國內(nèi)外對水泥砼路面修復(fù)的對策主要有以下幾種：（1）破板挖除修復(fù)（對原路面進(jìn)行翻修）、（

5、2）加鋪水泥砼路面面層、（3）加鋪瀝青砼面層。筆者以我局對國道205線2329K+5942440K+500采用加鋪水泥砼路面面層，國道205線2472K+3002476K+600采用加鋪瀝青砼面層為例，介紹水泥砼路面的兩種修復(fù)方案：4.1加鋪水泥砼路面面層（白+白）方案原路面概況：該路段原路面損壞嚴(yán)重，主要是破碎板40%左右、面板下沉、斷角、板塊錯臺、板底脫空且唧泥，對破損板塊進(jìn)行開槽檢查，路基填土密實度不足，填筑材料不均勻，路面無墊層結(jié)構(gòu)，僅有15cm穩(wěn)定碎石+22cm水砼面層，路基土潮濕。根據(jù)路面損壞程度和路基密實度情況，修復(fù)方案采用加鋪水泥砼路面面層（白+白）方案。4.1.2設(shè)計依據(jù)與技

6、術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（1） 設(shè)計依據(jù)：設(shè)計依據(jù)JTGD402002公路水泥砼路面設(shè)計規(guī)范、JTGF302003）公路水泥砼路面施工技術(shù)規(guī)范等進(jìn)行設(shè)計；（2） 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：按二級公路雙車道全幅鋪設(shè)，平曲線按原設(shè)計不變，縱坡可根據(jù)路面結(jié)構(gòu)最小結(jié)構(gòu)層厚度和橋面標(biāo)高控制要求做適當(dāng)調(diào)整，但應(yīng)滿足該路段技術(shù)等級要求，原有彎道超高達(dá)不到該路段設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整到位，路拱橫坡度為1.5%。4.1.3設(shè)計主要參數(shù)與交通等級（1） 設(shè)計主要參數(shù)： 水泥砼路面設(shè)計以100KN單軸雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)軸載（BZZ100），設(shè)計年限20年，砼抗彎拉強(qiáng)度為5MPa，彎拉彈性模量31MPa。5%水泥穩(wěn)定層碎石隔離層七天浸水無側(cè)限抗壓強(qiáng)

7、度3MPa，抗壓模量500MPa。（2） 交通等級：設(shè)計交通等級為重交通，4.1.4路面結(jié)構(gòu)設(shè)計通過對改造路段的路況調(diào)查、交通量及其構(gòu)成、重型車輛等情況進(jìn)行分析，其路面結(jié)構(gòu)設(shè)計為：（1）原有水泥砼面板用沖擊壓實破碎機(jī)進(jìn)行沖擊破碎振動壓實，作為路面底基層使用；（2）路線縱坡需要調(diào)整的采用5%水泥穩(wěn)定碎石進(jìn)行調(diào)整；（3）面層采用15cm厚5%水泥穩(wěn)定碎石+25cm厚C35水泥砼；4.1.5施工要求（1） 在地下水位較高路段，必須降低地下水位或設(shè)置透水隔離層；（2） 原路面采用沖擊破碎機(jī)進(jìn)行沖擊破碎振動壓實，其擊碎后碎塊最大尺寸30厘米，壓實度98%，作為路面底基層使用；（3） 沖擊壓實后如出現(xiàn)下沉

8、，用5%水泥穩(wěn)定碎石，分層灘鋪碾壓到設(shè)計標(biāo)高；如出現(xiàn)彈簧路，應(yīng)挖除換填水穩(wěn)定好的材料（砂、碎石等），然后再鋪15cm厚5%的水泥穩(wěn)定碎石層；（4） 路面所用材料（水泥、砂、碎石等）應(yīng)滿足公路水泥砼路面施工技術(shù)規(guī)范第31-310條的要求；（5） 嚴(yán)格按公路水泥砼路面施工技術(shù)規(guī)范和公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行施工；（6） 砼面板應(yīng)加外摻減水劑我局近幾年都統(tǒng)一使用江蘇徐州超力建筑材料有限公司生產(chǎn)的CNFIII（引氣緩凝高效減水劑），按水泥用量的0.81%，并準(zhǔn)確控制外摻劑的用量；（7） 遇到橋梁時，應(yīng)將橋兩頭降低后鋪上路面，新鋪路面與板橋、梁橋橋面銜處應(yīng)做好搭板和伸縮縫的恢復(fù)，不得將新路面復(fù)蓋在橋面

9、上，以免使橋梁受力加重而造成損壞。4.2加鋪瀝青砼面層（白+黑）方案4.2.1原路面概況該路段原路面破損較嚴(yán)重，主要是破碎板、斷板、斷角、板塊錯臺、板底脫空且唧泥、伸縮縫堵塞、縱縫開裂且邊角碎裂、剝落。通過對破碎板開挖檢查，路面無墊層結(jié)構(gòu)，僅有15cm穩(wěn)定碎石+22cm面層，路基填料較好，密實度較高97%，且周邊排水較好，路基干燥，修復(fù)方案采用加鋪瀝青砼面層（白+黑）方案。4.2.2設(shè)計依據(jù)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（1） 設(shè)計依據(jù)：設(shè)計依據(jù)DBJ 13-54-2003改性瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）施工技術(shù)規(guī)程、JTJ D50-2006公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范、JTG F40-2004公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范

10、、JTJ 036-98公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計。（2） 按二級公路雙車道全幅鋪設(shè)，縱坡、平曲線按原設(shè)計不變，原有彎道超高達(dá)不到該路段設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的，按設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整到位，路拱橫坡度為1.5%。4.2.3路面設(shè)計厚度通過對改造路段路況調(diào)查、交通量及其構(gòu)成、重型車輛等情況進(jìn)行分析，參考相應(yīng)公路已經(jīng)鋪設(shè)好的瀝青砼路面設(shè)計方案，其路面結(jié)構(gòu)采用：7cm厚AC-25 I型粗粒式瀝青砼+4cm厚SMA-13細(xì)粒式改性瀝青砼，改性瀝青用量6.2%，纖維穩(wěn)定劑用量為混合料總質(zhì)量的0.3%。4.2.4材料要求（1） 基質(zhì)瀝青：基質(zhì)瀝青的質(zhì)量及技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足下表1要求（本設(shè)計采用殼牌AH70作為基質(zhì)瀝青，改性

11、劑采用岳陽石化廠791H牌線型SBS）：基 質(zhì) 瀝 青 技 術(shù) 指 標(biāo) 表 （表1）技術(shù)指標(biāo)控制指標(biāo)針入度25,5s，100g(0.1mm)40針入度指數(shù)PI值+0.2延度5, 5cm/min(cm)30軟化點60軟化點TRB ()65運動粘度155 (pa.s)3閃點 ()230溶解度 (%)99.5離析,軟化點 ()2.0彈性恢復(fù)25 (%)70RTFOT后殘留物質(zhì)量損失 (%)1.0針入度比25 (%)65延度5 (cm)20（2） 粗集料：采用質(zhì)地致密、堅硬、耐耐磨的花崗巖、武巖、輝綠巖等加工而成的碎石（本設(shè)計下面層采用花崗巖，上面層采用輝綠巖），其各項質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)滿足下表2要求：粗 集

12、 料 質(zhì) 量指 標(biāo) 表 （表2）技術(shù)項目單位AC技術(shù)指標(biāo)SMA技術(shù)指標(biāo)視密度g/cm32.552.6吸水率%2.02.0水洗法0075顆粒含量%1.01.0軟石含量%3.01.0堅固性%1212扁平細(xì)長顆粒含量%1515洛杉磯杉磯磨耗值（LA）%2828磨光值%4242壓碎值%2625與瀝青粘附性級44具有破碎面顆粒含量一個以上破碎面%100100二個以上破碎面%9090（3） 細(xì)集料：應(yīng)干凈、無雜質(zhì)，與瀝青有良好的粘結(jié)能力（本設(shè)計為天然砂），其顆粒級配應(yīng)滿足下表3要求：天 然 砂 級 配 表（表3）方孔篩通過下列篩孔（方孔篩mm）的質(zhì)量百分比4.752.361.180.60.30.150.0

13、75SMA天然砂901008510070905070204552005AC粗砂9010065953565153052001005AC中砂9010075905090306083001005AC細(xì)砂9010085100751006084154501005（4） 填料：采用石灰?guī)r類的堿性巖石，經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉，其組合特性應(yīng)滿足下表4要求：礦 粉 組 合 特 性 表（表4）篩孔尺寸mm通過率%0.61000.15901000.07575100Gsa-（5）纖維穩(wěn)定劑：選用木質(zhì)纖維素、礦物纖維素或合成纖維素，纖維應(yīng)在250的干拌溫度下不變質(zhì)、不發(fā)脆，在混合料拌和過程中能分散均勻且環(huán)保，各項技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足

14、下表5要求：纖維穩(wěn)定劑技術(shù)指標(biāo)表（表5）技術(shù)性能25相對密度150m篩通過率纖維長度mm耐熱性吸水率(%)SMA技術(shù)要求1.11.4608062505技術(shù)性能PH值灰粉含量(%)纖維長度mm吸油率吸水率(%)AC技術(shù)要求7.5±1.018±56纖維質(zhì)量的5倍5施工要求：(1) 地表水較豐富的路段應(yīng)加深溝，地下水位較高的路段應(yīng)降低地下水位，使路基常年處于干燥狀態(tài)；(2) 原路面損壞部分應(yīng)進(jìn)行全面、徹底修補(bǔ)后才能鋪瀝青砼面層；(3) 縱縫、橫縫、施工縫損壞部分應(yīng)重新進(jìn)行清灌縫；(4) 原水泥砼路面局部用機(jī)械銑刨機(jī)銑刨找平，銑刨粉塵務(wù)必清洗徹底干凈；(5) 原路面接縫兩側(cè)120cm范圍內(nèi)刷1.0kg/cm2熱溶重交瀝青后貼寬100cm規(guī)格20*20mm土工格柵；(6) 在鋪設(shè)AC-25I瀝青砼和SM改性瀝青砼面層之前，應(yīng)在下一層表面均勻噴灑0.250.45kg/cm2改性瀝青粘結(jié)層，保證上下層的良好粘結(jié)；(7) SMA混合料的溫度控制：改性瀝青加熱溫度:170180; 集料加熱溫度:190200;混合料出料溫度:180190,混合料攤鋪溫度 :170