简析公路养护中常见病害

易忠强

[摘要]公路养护过程中常见的病害有路基下沉,沥青路面早期破损,桥梁伸缩缝和桥头跳车,软土地基超限沉陷,预应力结构孔道压浆不实,路面不平等。

病害 公路养护

1 高填土下沉 深填、高填、半填半挖、桥头引道高填土等地段往往会在通车一段时间后下沉,究其原因,一方面在于施工因素,如压实控制不好、分层过厚、冬施措施不当等,另一方面在于材料因素,如最大干容重及最佳含水量有误、材料压缩系数过大、采用高塑性指数的粘性土等,均会出现此问题,它会使路面变形、开裂或下陷。在工程中宜采用以下措施予以控制:

(1)按路面平行线分层控制填土标高,按试验路路基填土厚度的90%来控制规模施工时的填土厚度。(2)在新旧填土的衔接处,严格控制填土接茬台阶的最小长度,以避免接茬处超厚,压实不足。(3)防止漏夯或夯实不足,严禁超厚填土。(4)在机械难于压实的地方,用适当的小型机具进行补充夯实。(5)冬季施工时应使土在未受冻的情况下回填压实,避免填土压实密度严重不均匀而造成土体下沉。(6)回填几种土时,不能仅用某一种土的击实试验得出的密度标准作为所有填土的压实度标准,而应按填土的不同类别,做相应土的若干组击实试验,取值应符合相应规定。

2 沥青路面早期破损

是指路面在竣工后通车不久或一、两年内出现多处或大面积裂缝、破损。其原因主要有:施工控制问题。目前,路面工程片面追求平整度,而忽视压实度的要求;材料到场及终压温度偏低,甚至在低温情况下过度碾压;材料配合比不当,基质沥青未达标;路面基层甚至路床、基底承载力不足,弯沉值过大。另外,由于路面基层材料的收缩而造成沥青路面的反射裂缝,也会引起早期破损。此病害是雨雪水沿道路裂缝渗入路面基层和土基,降低路基路面的稳定性和强度,造成局部变形,扩展成网状裂缝。碾压中产生的细微裂纹及反射裂缝虽初期不影响行车,但在水分侵蚀及阳光照射下,成为促使面层沥青混凝土疲劳开裂的催化剂,大大缩短沥青路面寿命。预防措施有:

(1)不要片面追求个别指标不合理的高水平,要全面考虑基层、面层的综合强度、舒适性、安全性和耐久性。(2)在沥青混合料摊铺碾压中,严把沥青混合料进场摊铺的质量关,严格控制摊铺和初压、终压的沥青混合料温度,严格按碾压操作规程施工,防止横向裂缝的产生。(3)严格按照《沥青路面施工及验收规范》做好纵横向接缝。(4)控制沥青混合料所用沥青的延度,或采用改性沥青。拌制沥青混合料时,防止加热过度,避免沥青混合料“烧焦”。(5)在特殊潮湿、寒冷、高温地区要使用新型沥青混合料。

3 桥梁伸缩缝和桥头跳车

由于桥头填土的沉降与桥台沉降有差异,以及伸缩缝、桥头搭板做得不好,在桥台处形成台阶,影响行车的舒适和安全,并对桥梁产生很大的冲击力。在施工过程中应注意以下几点:

(1)桥台后背填土应选用排水和压实性能好的回填材料,以达到最好的压实度,减少路堤填土的沉降量。(2)对于桩柱式桥台,应先填方,待填方充分沉降后,再修建桩柱式桥台,从而减少结构物与填土的沉降差。(3)选用性能好的伸缩缝,并精心施工,以保证桥面伸缩缝处的平整完好。(4)采用有效措施尽量减少桥面铺装层的裂缝。(5)做好桥头搭板或采用土工格栅等新技术进行过渡。

4 软土地基超限沉陷

软土具有含水量大、抗剪强度低、承载能力低的特性。在软土上修建路基或桥涵构造物基础易出现压缩沉降、滑陷、坍塌等难于压实的地方,用适当的小型机具进行补充夯实。冬季施工时应使土在未受冻的情况下回填压实,避免填土压实密度严重不均匀而造成土体下沉。回填几种土时,不能仅用某一种土的击实试验得出的密度标准作为所有填土的压实度标准,而应按填土的不同类别,做相应土的若干组击实试验,取值应符合相应规定。

近年修筑的某工程的一座通道桥,其下部构造为分离式扩大浅基础,上部验收时沉降竟达十余厘米,经约请地质勘察部门及设计人到场对出现的原因进行分析得知,是由于软土地基的超限沉降引起,后采取预压方式至使沉降稳定,再调整纵断,以满足使用要求。对软土地基主要采取以下方法:

(1)采用换填渗水性良好的土,对基底进行加固。(2)设置白灰粗砂桩,此法适用于粉砂土质、含水量大的软土地基。软土地基成孔后,筛选生石灰块加水泥、粗砂拌匀后填充,用木棍捣实,当生石灰块遇地下水消解后,填充料体积膨胀,起到挤压土基作用,提高了路基承载力。(3)石灰、水泥稳定碎石法:是用于苇塘、稻田、藕池的沼泽地区路基的处理。排水、清淤、清除草根植被后,将石灰和水泥混合,再将碎石与混合料拌和均匀,然后摊铺压实养护。(4)对路基采取强夯、预压等措施或使用土工织物。

5 预应力结构孔道压浆不实

由于灌浆强度低,在孔道内填充不饱满,易产生预应力钢筋的锈蚀,对于通过灌浆握裹钢材来传递预加应力给结构混凝土的作用将有所削弱。如某工程预制T型梁,因波纹管不畅而未引起重视,导致压浆不实,经超声波无损检测后发现孔道内出现空洞,最终废弃,给施工单位造成经济和声誉的损失,给业主造成工期的延误,故施工时应采取以下方法进行控制:

(1)灌浆用的水泥应是新出厂的,标号不低于425#的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。(2)灰浆的配合比,必须结合施工季节、使用材料、现场条件等灵活选取,并通过试配试验确定。(3)灌注前应检查灌注通道的管道状态是否通畅,对孔道应在灌注前用压力水冲洗。(4)张拉后应尽早进行孔道压浆,压浆应缓慢、均匀、连续进行。(5)每孔道应一次灌成,中途不应停顿。

交通部还规定:“各项目施工、监理单位要加强预应力结构张拉后管道压浆的施工管理和控制。管道压浆的机械设备、灰浆质量、工艺过程必须完好准确,施工单位的技术主管、驻地监理工程师必须加强对压浆过程的旁站监督,重点检查压浆的充实度和饱满度,今后凡检验压浆不饱满的构件不得投入使用”。

6 路面不平

路面平整度是公路工程的主要舒适性指标,施工控制不好,平整度衰减很快。如果道路不平,会降低车速,增加行车颠簸,加大冲击力,损坏车辆,降低舒适性,减少安全性,降低经济效益和社会效益。出现的主要原因有:基层平整度控制不严,甚至出现波浪式起伏;路面施工控制不力,摊铺机及压路机的操作人员水平较低;基准线或滑靴失控,从目前路面施工情况看,滑靴已基本取代基准线但仍有其局限性。因此,施工时应从路基开始层层严格控制高程和平整度。并在保证压实度的基础上,合理控制路面面层微观构造和外观构造平整度。