當前通鄉公路改造和建設正在全面實施,在建設過程中,本文就通鄉公路主要質量通病產生的原因和預防措施進行簡單分析。
一、填方路基下沉
1、產生的主要原因 (1)填方路基地基承載力低,壓縮變形大。當路線經過水田、水塘和低洼地段,地基較軟弱,軟弱層處理深度不夠,其承載力常常不能滿足設計要求,新填路堤產生下沉。(2)路基填筑時未達到設計壓實度。施工未嚴格分層,壓實度達不到規定要求;壓實強度不均勻;未配備相應的整平、碾壓機具;特別是加寬較窄的路基及裁彎取直處的高填方路基,壓路機難以碾壓,分層經常超厚。由于這些原因,當路基完工后,尤其是通車后,必然產生土體固結沉降變形,產生下沉。(3)新老路基結合處未按要求設置臺階。(4)構造物處及擋土墻內側的填土不易壓實引起路基下沉變形。(5)路堤填筑材料不能滿足設計要求。填料土質差,含有水穩性差、強度低的成分,容易產生塑性變形,引起路基下沉。尤其是膨脹土,遇水膨脹軟化,風干縮開裂,危害更大。
2、防治措施 (1)路基填筑前,應認真檢測地基承載能力,凡地基承載力不能滿足設計要求,應進行地基處理。最可靠的辦法就是徹底清除軟基,換填合格的材料。水田地段應徹底清除耕作泥,換填水穩定性好、透水性強的材料,并在填筑前挖好排水溝。遇軟弱地基,且較弱土層位于表層,厚度不大時,可在路堤與軟基之間鋪一層40~50 cm厚的砂礫墊層,加強排水固結,起到增加地表強度,防止地基局部剪切變形產生不均勻沉降的目的,如路基軟弱地基處理中采取砂礫墊層方法。(2)嚴格施工管理,保證壓實度。填筑時應嚴格按規范要求控制好填料松鋪厚度、含水量、碾壓遍數,確保壓實度。當路基加寬部分較窄時,可采取超填寬或將老路基鏟去部分,保證壓路機能分層進行壓實。構造物處和擋土墻內側的填土應分層填筑,每層松鋪厚度不宜超過15cm,構造物處的壓實度要求從填方基底或涵洞頂部至路床頂面應達到95 %。涵洞臺背和靠近擋土墻1m處的填方應采用打夯機夯實。(3)加寬舊路堤時,應沿舊路堤邊坡挖內傾斜的臺階,所用填料宜與舊路堤相同或選用透水性較好的材料。要特別注意新、舊交界處的拼接,碾壓要做到密實無拼痕。(4)選擇符合規范要求的填料。路基填土應選擇透水性好,且塑性指數小的土質,優先選擇砂性土;不同用土水平分層,以保證強度均勻;透水性差的用土,如粘性土等,一般宜用于下層。
二、瀝青路面早期裂縫
1、產生的主要原因 (1)瀝青路面結構設計不合理。(2)瀝青混合料類型選擇不當。瀝青路路面混合料進場材料質量達不到要求,拌和不均勻,離析,粘結力差。(3)碾壓不及時,壓實度不夠,空隙大或有細微裂縫,路面滲水,加之路面結構防水、排水設施不健全,形成水損壞。(4)路基不均勻沉陷。
2、防治措施 (1)合理設計路面結構。通鄉公路面廣,工程投資相對較小,瀝青路面一般設計3~4cm 厚的薄瀝青面層。薄瀝青面層設計應選用粒徑較小,空隙率不大于6%的密瀝青級配混合料,可提高瀝青路面層的防滲水性。如細粒式瀝青表處或細粒式碎石瀝青等。基層宜選用強度高、水穩性好的半剛性材料,如水泥穩定碎石等。底基層應本著因地制宜、就地取材、保證質量、節約投資的原則,干燥的地段宜采用石灰土作底基層;對潮濕地段如是填方,采用砂礫墊層來隔水;如是挖方則采用水穩定性好的水泥石灰綜合穩定土作墊層。同時在基層表面設置一層瀝青表處下封層,減少面層滲水,防止基層受水浸蝕。硬路肩及老路面加寬段的路肩下應設置砂礫墊層或橫向盲溝,使路槽的水能排出路基之外。(2)選擇優質路面材料。瀝青表處應選用A-120至A-140類石油瀝青;瀝表碎石應選用AH-90至AH-140類石油瀝青。瀝青要求其粘度和相對密度大,稠度和濕度敏感性低,且含臘量一般控制在3%以內。瀝青混合料應選用堿性硬質石料,且潔凈、干燥、無風化、無雜質、具有足夠強度和耐磨性,并具有良好的級配。半剛性基層碎石集料壓碎值強度應滿足規范要求,要嚴格控制集料的粒徑,集料最大粒徑應控制在30mm,嚴禁超過40mm。級配碎石上基層應采用最大粒徑30mm級配碎石,下基層應選用最大粒徑不超過40mm級配碎石。(3)施工前,做好瀝青混合料和水泥穩定碎石配合比設計試驗,得出可行的配合比。(4)做好施工方案,嚴格按技術要求施工。路面鋪筑前,首先應通過鋪筑試驗路段來修改、充實、完善施工方案。半剛性基層碾壓施工中要嚴格控制含水量;碾壓完后,要及時養生,保護混合料的含水量不受損失;養生結束后,盡快鋪瀝青下封層和瀝青面層。避免水分損失產生干縮裂縫。鋪筑過程中,盡量縮短瀝青混合料運輸時間,以減少集料離析及瀝青集中。碾壓要及時,盡量確保在混合料高溫時短時間完成碾壓。施工過程中,鋪筑路面可首先通過鋪筑試驗路段來完善施工方案,嚴格遵守施工操作規程,瀝青路面早期裂縫病害基本消除。
三、水泥混凝土路面斷板、開裂
1、產生的主要原因 (1)原材料選擇不當。如水泥堿含量較大,砂、石含泥量大,混凝土配合比選用不當及集料級配不良等。(2)施工工藝及施工安排不合理。如混凝土拌制不均勻,振搗不密實;人工或三輥軸施工時提漿過早;早期養護不及時或養護不當;切縫不及時,或切縫過深過淺。(3)基層強度不均勻,水穩定性差。
(4)路基不均勻下沉。
2、防治措施 (1)合理選擇路面混凝土材料和優化配比設計。混凝土用水泥一般應選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和道路硅酸鹽水泥。水泥強度等級及抗折強度必須滿足設計要求,水泥的含堿量一般不高于0.6%。粗骨料碎石的最大粒徑不宜大于30mm,且宜采用連續級配碎石,細集料應采用粗砂。混凝土的配比,除滿足強度耐久性、經濟性指標外,應嚴格控制混凝土拌和物坍落度,選擇適宜的砂率。混合料和配合比設計強度要比混凝土的設計強度提高15%~20%,確保混凝土的彎拉強度、耐久性、耐磨性及和易性符合設計要求,這樣能保證混凝土路面面板整體強度和整體穩定性,從而防止或減少面板斷裂。(2)合理選擇施工工藝,嚴格控制施工過程中的質量。盡量采用機械化施工;正確選擇路面混凝土的澆筑時間,降低混凝土的入模溫度;嚴格控制振搗方法和振搗時間,避免漏振和振搗不均勻;加強早期養護,防止面層失水過快;及時切縫,保證切縫深度;規范脹縫、縮縫制作工藝,準確定位傳力桿及拉桿設置位置。(3)路基加寬地段和不良地質路段,在路基未達到完全穩定前,不要過早鋪筑混凝土路面。(4) 基層應盡可能采用水泥穩定碎石,嚴格控制細料,保證基層的水穩性;基層厚度應均勻一致,保證強度的均勻性。