簡析公路養護中常見病害

易忠強

[摘要]公路養護過程中常見的病害有路基下沉,瀝青路面早期破損,橋梁伸縮縫和橋頭跳車,軟土地基超限沉陷,預應力結構孔道壓漿不實,路面不平等。

病害 公路養護

1 高填土下沉 深填、高填、半填半挖、橋頭引道高填土等地段往往會在通車一段時間后下沉,究其原因,一方面在于施工因素,如壓實控制不好、分層過厚、冬施措施不當等,另一方面在于材料因素,如最大干容重及最佳含水量有誤、材料壓縮系數過大、采用高塑性指數的粘性土等,均會出現此問題,它會使路面變形、開裂或下陷。在工程中宜采用以下措施予以控制:

(1)按路面平行線分層控制填土標高,按試驗路路基填土厚度的90%來控制規模施工時的填土厚度。(2)在新舊填土的銜接處,嚴格控制填土接茬臺階的最小長度,以避免接茬處超厚,壓實不足。(3)防止漏夯或夯實不足,嚴禁超厚填土。(4)在機械難于壓實的地方,用適當的小型機具進行補充夯實。(5)冬季施工時應使土在未受凍的情況下回填壓實,避免填土壓實密度嚴重不均勻而造成土體下沉。(6)回填幾種土時,不能僅用某一種土的擊實試驗得出的密度標準作為所有填土的壓實度標準,而應按填土的不同類別,做相應土的若干組擊實試驗,取值應符合相應規定。

2 瀝青路面早期破損

是指路面在竣工后通車不久或一、兩年內出現多處或大面積裂縫、破損。其原因主要有:施工控制問題。目前,路面工程片面追求平整度,而忽視壓實度的要求;材料到場及終壓溫度偏低,甚至在低溫情況下過度碾壓;材料配合比不當,基質瀝青未達標;路面基層甚至路床、基底承載力不足,彎沉值過大。另外,由于路面基層材料的收縮而造成瀝青路面的反射裂縫,也會引起早期破損。此病害是雨雪水沿道路裂縫滲入路面基層和土基,降低路基路面的穩定性和強度,造成局部變形,擴展成網狀裂縫。碾壓中產生的細微裂紋及反射裂縫雖初期不影響行車,但在水分侵蝕及陽光照射下,成為促使面層瀝青混凝土疲勞開裂的催化劑,大大縮短瀝青路面壽命。預防措施有:

(1)不要片面追求個別指標不合理的高水平,要全面考慮基層、面層的綜合強度、舒適性、安全性和耐久性。(2)在瀝青混合料攤鋪碾壓中,嚴把瀝青混合料進場攤鋪的質量關,嚴格控制攤鋪和初壓、終壓的瀝青混合料溫度,嚴格按碾壓操作規程施工,防止橫向裂縫的產生。(3)嚴格按照《瀝青路面施工及驗收規范》做好縱橫向接縫。(4)控制瀝青混合料所用瀝青的延度,或采用改性瀝青。拌制瀝青混合料時,防止加熱過度,避免瀝青混合料“燒焦”。(5)在特殊潮濕、寒冷、高溫地區要使用新型瀝青混合料。

3 橋梁伸縮縫和橋頭跳車

由于橋頭填土的沉降與橋臺沉降有差異,以及伸縮縫、橋頭搭板做得不好,在橋臺處形成臺階,影響行車的舒適和安全,并對橋梁產生很大的沖擊力。在施工過程中應注意以下幾點:

(1)橋臺后背填土應選用排水和壓實性能好的回填材料,以達到最好的壓實度,減少路堤填土的沉降量。(2)對于樁柱式橋臺,應先填方,待填方充分沉降后,再修建樁柱式橋臺,從而減少結構物與填土的沉降差。(3)選用性能好的伸縮縫,并精心施工,以保證橋面伸縮縫處的平整完好。(4)采用有效措施盡量減少橋面鋪裝層的裂縫。(5)做好橋頭搭板或采用土工格柵等新技術進行過渡。

4 軟土地基超限沉陷

軟土具有含水量大、抗剪強度低、承載能力低的特性。在軟土上修建路基或橋涵構造物基礎易出現壓縮沉降、滑陷、坍塌等難于壓實的地方,用適當的小型機具進行補充夯實。冬季施工時應使土在未受凍的情況下回填壓實,避免填土壓實密度嚴重不均勻而造成土體下沉。回填幾種土時,不能僅用某一種土的擊實試驗得出的密度標準作為所有填土的壓實度標準,而應按填土的不同類別,做相應土的若干組擊實試驗,取值應符合相應規定。

近年修筑的某工程的一座通道橋,其下部構造為分離式擴大淺基礎,上部驗收時沉降竟達十余厘米,經約請地質勘察部門及設計人到場對出現的原因進行分析得知,是由于軟土地基的超限沉降引起,后采取預壓方式至使沉降穩定,再調整縱斷,以滿足使用要求。對軟土地基主要采取以下方法:

(1)采用換填滲水性良好的土,對基底進行加固。(2)設置白灰粗砂樁,此法適用于粉砂土質、含水量大的軟土地基。軟土地基成孔后,篩選生石灰塊加水泥、粗砂拌勻后填充,用木棍搗實,當生石灰塊遇地下水消解后,填充料體積膨脹,起到擠壓土基作用,提高了路基承載力。(3)石灰、水泥穩定碎石法:是用于葦塘、稻田、藕池的沼澤地區路基的處理。排水、清淤、清除草根植被后,將石灰和水泥混合,再將碎石與混合料拌和均勻,然后攤鋪壓實養護。(4)對路基采取強夯、預壓等措施或使用土工織物。

5 預應力結構孔道壓漿不實

由于灌漿強度低,在孔道內填充不飽滿,易產生預應力鋼筋的銹蝕,對于通過灌漿握裹鋼材來傳遞預加應力給結構混凝土的作用將有所削弱。如某工程預制T型梁,因波紋管不暢而未引起重視,導致壓漿不實,經超聲波無損檢測后發現孔道內出現空洞,最終廢棄,給施工單位造成經濟和聲譽的損失,給業主造成工期的延誤,故施工時應采取以下方法進行控制:

(1)灌漿用的水泥應是新出廠的,標號不低于425#的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。(2)灰漿的配合比,必須結合施工季節、使用材料、現場條件等靈活選取,并通過試配試驗確定。(3)灌注前應檢查灌注通道的管道狀態是否通暢,對孔道應在灌注前用壓力水沖洗。(4)張拉后應盡早進行孔道壓漿,壓漿應緩慢、均勻、連續進行。(5)每孔道應一次灌成,中途不應停頓。

交通部還規定:“各項目施工、監理單位要加強預應力結構張拉后管道壓漿的施工管理和控制。管道壓漿的機械設備、灰漿質量、工藝過程必須完好準確,施工單位的技術主管、駐地監理工程師必須加強對壓漿過程的旁站監督,重點檢查壓漿的充實度和飽滿度,今后凡檢驗壓漿不飽滿的構件不得投入使用”。

6 路面不平

路面平整度是公路工程的主要舒適性指標,施工控制不好,平整度衰減很快。如果道路不平,會降低車速,增加行車顛簸,加大沖擊力,損壞車輛,降低舒適性,減少安全性,降低經濟效益和社會效益。出現的主要原因有:基層平整度控制不嚴,甚至出現波浪式起伏;路面施工控制不力,攤鋪機及壓路機的操作人員水平較低;基準線或滑靴失控,從目前路面施工情況看,滑靴已基本取代基準線但仍有其局限性。因此,施工時應從路基開始層層嚴格控制高程和平整度。并在保證壓實度的基礎上,合理控制路面面層微觀構造和外觀構造平整度。