水泥混凝土路面沉陷的原因分析及控制措施

■胡 炜 ■南昌市市政工程管理处，江西 南昌 330000

水泥混凝土路面因整体性好、强度高、耐磨、使用寿命长、养护费用低、行车速度高和有利于夜间行车等优点，在公路和市政道路中被广泛使用。然而，近年来路面早期损坏的现象越来越普遍，如混凝土板块裂缝、路面纵横缝不顺直、路面相邻板块高差过大、路面沉陷等质量问题，严重影响行车的舒适和安全，而且降低了道路的使用寿命，使道路提前进入维修期。实践表明，水泥混凝土路面因为路基不稳定、不均匀沉降造成的沉陷损坏占多数，大量的水泥混凝土路面早期破坏主要是由于路基和基层的不稳定支撑造成的，路基不均匀沉降造成的破坏要远远超过面板本身问题带来的破坏。

根治水泥混凝土路面沉陷，重在预防。现笔者就个人在工程实践中所遇到的情况，分析水泥混凝土路面沉陷的原因，并提出进行路面沉陷控制的相关措施。

1 水泥混凝土路面沉陷的成因分析

1.1 路基不均匀沉降引起路面沉陷

(1)路基填料控制不好。路基施工规范规定，在通常情况下，不能被压实到规定的密实度和不能形成稳定填方的材料不能用于路基填筑，但是，由于施工单位在路基填筑材料方面控不严，使用了不适宜材料从而造成路基不均匀沉降，以致影响路面直到路面沉陷。

(2)湿软地基处理不当。在软土地段路基填筑前，应该首先探明地基承载力，然后采取合理的软基处理方案和施工工艺。但是施工时，往往是由于选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，给路基的稳定性造成了隐患，最终影响混凝土路面沉陷。

(3)路基土石方填压不实。在施工过程中，主要有几方面原因:①施工单位未严格按规范要求的每层填料松铺厚度控制，这样路基填方的密实度很难达到规范要求的低限值。②路基填筑的有效宽度和超宽填筑不够，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。③路基填筑每层的填料未用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度要求且大量积水。④路基施工过程中没有按要求做成一定的横坡度，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。⑤路基石方或土石混合料填筑时，石头块径过大，使填石路堤或填土石混合料路堤密实度达不到规范的要求。由于以上施工方面的原因，对路基的稳定性造成一定的影响，直到影响路面沉陷。

(4)填挖交界处压实标准不一致。当路堤在斜坡上时，应把原地面挖成台阶，用小型夯实机具进行夯实，并向内侧倾斜20，且台阶上不能有积水，然后再分层填筑压实，这样才能保证路堤的稳定和达到规定的密实度，而部分施工单位在施工中如遇到以上情况，在路堤填筑时未能按规范要求挖台阶施工，造成路基于填料接缝接合部产生裂缝和沉降;路基压实机具不足，使路基土壤的密实度偏低，土体透水性增强，造成水分集聚和侵蚀路基，使路基土软化而产生不均匀沉降。

(5)构造物台背的回填压实度不足。目前，从建成通车的公路来看，构造物台背跳车是通病，然而最明显的是台背沉陷或错台，主要原因是台背回填质量差。有的施工单位在进行台背回填时，松铺厚度未按规范严格控制，回填材料没有认真地选取;压实仅用人工夯实;台背回填尺寸未按规范要求开挖，使得回填材料无法压实达到规定的密实度。

1.2 基层结构不均匀沉降引起路面沉陷

因模板刚度不足、模板支撑间距过大或支撑底部松动等，产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝，从而影响路面。

1.3 车辆的运行荷载超过路面的设计极限荷

近几年来，货物运输都向大型化发展，大吨位车辆逐年增多，超载和超限车增多使混凝土路面在使用期内超过规范要求，路面承受汽车荷载而产生的内应力将不断增大，当内应力增大到超过混凝土的设计荷载时，混凝土就产生了塑性变形，裂缝就出现了。裂缝出现后的路面在持续长时间、高频率、超负荷的重撞下，路面塑性变形将越来越严重，裂缝不断扩大、增多、变粗、变长，最后导致路面沉陷破坏。

2 水泥混凝土路面沉陷的预防保证措施

2.1 路基施工方面

路基的施工质量是非常关键的，必须想方设法提高路基施工质量。(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)湿软地基处理要慎重。软基处理要采用合理的施工方案和施工工艺。道路软基处理尽可能早期进行，要用土工织物或塑料布处理好地下水。如果用石灰土或水泥土进行改善，具体掺量应通过试验确定，关键是石灰或水泥与土要拌合均匀，进行必要的夯实和加固，进行连续沉降的观测。有充分的间隔时间使软基达到沉降稳定后方可进行填土施工。同时施工中要注意路面横坡适度，使地表横向流水顺适;边沟应保证一定的深度和纵坡，使纵向排水流畅，必要时需设置集水井、排水管等设施，以减少路面地表水向结构层的渗透。采取边坡加固、修筑挡土结构物、土体加筋等防护技术措施，确保不良地段处理彻底;(3)路基填筑过程中，要严格按规范要求选好填料，控制松铺厚度和粒径，要严格控制每层填土的厚度，每层土松铺厚度不得超过30cm;并对每层填土密实度进行抽检，合格后才能允许施工单位进行下一层填土，保证路基达到规定的压实度。控制压实含水量与最佳含水量之差在规定的范围内，每层填筑要用平地机等机械整平后压实，形成横向路拱，做好临时排水使路基干燥等。(4)填挖交界处。应挖成台阶(台阶宽度不小于Im)，并用小型夯实机加以夯实。填筑应由最低一层台阶填起，并分层夯实，然后逐台向上填筑，分层夯实，对于压实度标准笔者认为比一般填土路堤要高一些，宜采用桥台回填的标准。当所有台阶填完后，就可按一般填土施工。

2.2 路面施工方面

(1)路面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，保证压实度，严格控制施工质量;(2)路面硷板施工要严格按规范要求选好材料及材料的级配，保证砼质量并充分地密实，搞好施工缝、缩缝、胀缝的处治，防止路表水渗入路基;(3)保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序。混凝土浇灌过程中防止地基被水浸泡。

3 路面沉陷的处理与修复

(1)水泥混凝土面板开始出现板底局部脱空现象(有时伴有板块角隅轻微裂缝)，应立即采用板底灌浆的方法进行处理，将病害消除在“萌芽”状态。板块断裂时，应及时组织力量进行修补，以免波及周边板块，致使损坏扩大;(2)对于严重断裂的混疑土，采用整块更换。先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。

4 结束语

笔者在参加本市某路路基施工、水泥混凝土路面施工实践过程中，通过对水泥混凝土路面沉陷的原因分析，采取了相应有效的控制措施，确保了工程质量，取得了良好的效果。通车3 年来，通过多次质量回访发现，路面没有出现沉陷，达到了技术规范的要求。混凝土路面沉陷涉及到施工方、管理方以及全社会，需要全社会各方面都来给予关注，施工方在道路施工中应严格按规范施工，管理维护部门在日常管理维护过程中要科学管理，道路运输方要做到不超载不超限，只有这样，水泥混凝土路面沉陷才能尽量避免，达到道路设计年限。