當(dāng)前市政道路掘路修復(fù)工程的常見病害與對(duì)策研究

蔣長(zhǎng)谷

（義烏市宏勝市政工程有限公司，浙江義烏 322000）

1 當(dāng)前市政道路掘路修復(fù)工程的常見病害

瀝青路面挖掘之后進(jìn)行修復(fù)，當(dāng)前堅(jiān)持的原則是原結(jié)構(gòu)修復(fù)，也就是認(rèn)定挖掘區(qū)內(nèi)的道路使用開挖之前道路路面構(gòu)造。只有少量的掘路工程進(jìn)行溝槽修復(fù)后，路面還需要加鋪瀝青混合料罩面層。和其它挖掘道路比較來看，含罩面掘路修復(fù)道路加以修復(fù)后，在一樣的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間內(nèi)，瀝青路面結(jié)構(gòu)狀況較好，未出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞的情況，并且行車舒適、路面平整、美觀。然而，從經(jīng)濟(jì)學(xué)視角來講，因罩面層造價(jià)高，易出現(xiàn)“拉鏈效應(yīng)”，之后再進(jìn)行開挖后又出現(xiàn)一樣的問題。所以，從當(dāng)前的情況來說，瀝青路面進(jìn)行掘路施工，需要堅(jiān)持非罩面層修復(fù)。從當(dāng)前實(shí)行的效果來說，對(duì)非罩面層掘路修復(fù)施工，在行車載荷作用下，對(duì)回填區(qū)域道路中常見的4種路面病害，下面分別進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述。

1.1 路面坑洞或者突起

修復(fù)區(qū)域中因?yàn)槌两底冃蔚脑颍菀自诼返谋砻娉霈F(xiàn)凹洼面，并出現(xiàn)積水、開挖和非開發(fā)區(qū)域內(nèi)接縫沒有處理好，容易出現(xiàn)雨水入侵，導(dǎo)致路面長(zhǎng)時(shí)間受到水浸泡，并且在車輛長(zhǎng)期載荷下出現(xiàn)坑洞。此外，有的時(shí)候相關(guān)管線的埋置人員認(rèn)為溝槽路基在回填后不容易壓結(jié)實(shí)。為了有效避免路面下沉在回鋪瀝青混合料時(shí)預(yù)留拋高，如果預(yù)留拋高的部分沒有辦法下降到位的話，會(huì)導(dǎo)致路面突起，對(duì)車輛行駛不利。

1.2 平行開裂

當(dāng)瀝青路面出現(xiàn)車轍或者局部性沉陷十分嚴(yán)重的時(shí)候，回填區(qū)內(nèi)和原道路結(jié)合的部分容易出現(xiàn)兩條平行性裂縫。

1.3 不均勻沉降

在自重與行車荷載一起作用下，回填土路基逐漸趨向密實(shí)，路基頂面容易出現(xiàn)不均勻性沉降，主要是沿行車軌跡路表局部出現(xiàn)沉陷或者出現(xiàn)車轍。當(dāng)路面存在裂縫等病害之后，很容易讓雨水進(jìn)入，并且能進(jìn)一步降低回填土自身強(qiáng)度，易出現(xiàn)變形沉陷。

1.4 網(wǎng)裂

回填區(qū)內(nèi)的路面容易出現(xiàn)網(wǎng)裂破損，總的結(jié)構(gòu)承載性能降低，最嚴(yán)重的是橫向溝槽回填問題。

2 當(dāng)前市政道路掘路修復(fù)工程的常見病害原因分析

2.1 不均勻沉降致使路面遭破壞

當(dāng)路基頂面存在不均勻沉降之后，相應(yīng)行車荷載作用下，路面結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)跟隨位移，路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)位移附加應(yīng)力。附加應(yīng)力表現(xiàn)形式有兩種：一是，不均勻沉降作用下，路基層出現(xiàn)彎拉應(yīng)力；二是，在非回填區(qū)與回填區(qū)出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)，進(jìn)而出現(xiàn)剪切應(yīng)力。當(dāng)位移附加應(yīng)力與行車荷載引發(fā)荷載應(yīng)力的和超出路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí)，路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損壞，主要表現(xiàn)在回填區(qū)和原來道路結(jié)合部分位置有兩條平行性裂縫。

2.2 填料與施工機(jī)械使得回填土出現(xiàn)大壓密變形

根據(jù)相關(guān)要求溝槽使用熱燜鋼渣或者黃砂回填進(jìn)行夯實(shí)。當(dāng)前的溝槽路基使用的是挖出原狀土和路面一些棄料予以回填，并且里面還有大塊狀物，對(duì)回填料間擠密是非常不利的，并且達(dá)不到整體密實(shí)效果，很容易出現(xiàn)空隙。在進(jìn)行施工的過程中，某些單位在進(jìn)行回填管道兩邊和管頂大約20 cm處，為防止管體出現(xiàn)移位，采用的人工回填，中上層采用自卸汽車從高處落下，之后，使用壓力適當(dāng)降低石料間空隙率，對(duì)其既不進(jìn)行分層平整，也不實(shí)行全面震搗，回填石料未達(dá)到特定壓實(shí)和強(qiáng)度方面的要求。另外，溝槽回填壓實(shí)機(jī)械容易受溝槽寬度方面的限制，普通道路壓實(shí)機(jī)械是很難發(fā)揮其作用，所以，一般使用平板夯與振動(dòng)夯，在溝槽內(nèi)夯實(shí)很容易出現(xiàn)死角。

2.3 溝槽回填路面強(qiáng)度不夠

一是，溝槽回填土填料與壓實(shí)度很難保證，出現(xiàn)路基強(qiáng)度低，并且溝槽回填土壓密變形所引發(fā)的不均勻性沉降會(huì)出現(xiàn)路面破壞；二是，溝槽開挖的有些部分路面需重新進(jìn)行回填性施工，但是由于受到作業(yè)面的制約，容易導(dǎo)致正常施工機(jī)械很難發(fā)揮功效，影響了施工質(zhì)量；三是，在進(jìn)行施工的過程中，很難確保回填部分路面結(jié)構(gòu)與原路面結(jié)構(gòu)有效結(jié)合，導(dǎo)致回填路面不是整體性結(jié)構(gòu)，進(jìn)而導(dǎo)致回填部分路面不為一整體結(jié)構(gòu)，進(jìn)而導(dǎo)致回填部分路面對(duì)行車載荷承受力降低。對(duì)一般路面與溝槽回填路面在標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下，彎沉開展三維度有限元分析，能明確溝槽回填面和一般路面彎沉比定在2左右。

3 當(dāng)前市政道路掘路修復(fù)工程對(duì)策

3.1 避免出現(xiàn)回填空隙

市區(qū)內(nèi)的管道當(dāng)前大多數(shù)是塑料管或者是鋼管，因?yàn)樵谶M(jìn)行埋設(shè)時(shí)對(duì)管底地基處理要求低，所以，在管道埋設(shè)中管道底留下的空隙較大，給回填造成一定困難。空隙較大的地方出現(xiàn)的情況主要包含以下幾個(gè)方面：一是，管道端頭。管道兩端為管道接頭位，在進(jìn)行埋設(shè)的時(shí)候，需要對(duì)高度進(jìn)行調(diào)整，使用的石頭墊高管底，比較容易出現(xiàn)留下空隙。在進(jìn)行處理的時(shí)候，可以先委派工人在空隙處采用回填料進(jìn)行搗實(shí)，避免今后修復(fù)后出現(xiàn)反復(fù)作用先將空隙充實(shí)。二是，管道交叉處。在埋設(shè)管道的整個(gè)過程中，勢(shì)必會(huì)遇見其它管道，管道間必然存在交叉位置。交叉的位置不管是開挖還是回填都會(huì)帶來一定的麻煩，在進(jìn)行施工的整個(gè)過程中，也會(huì)留下一定的空隙。對(duì)難以進(jìn)行回填空隙，需采用人工向空隙位置搗實(shí)回填料。三是，管道接頭處。對(duì)金屬管道來說，管道和管道的接頭位置需焊接，人工焊接需較大空間，這時(shí)土基開始往兩側(cè)擴(kuò)挖，并且在兩側(cè)呈現(xiàn)淘空狀態(tài)。處理的時(shí)候，需要在管道接頭位置，及時(shí)向需要焊接的那側(cè)路面擴(kuò)展相應(yīng)寬度。

3.2 兩側(cè)開發(fā)呈現(xiàn)臺(tái)階式修復(fù)結(jié)構(gòu)

為了進(jìn)一步提升開挖和非開挖區(qū)域協(xié)同作用，將溝槽兩邊非開挖區(qū)老路上開挖臺(tái)階式修復(fù)結(jié)構(gòu)。開挖臺(tái)階對(duì)溝槽的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：能向非開挖區(qū)域傳遞荷載，當(dāng)修復(fù)區(qū)域中受行車載荷作用時(shí)，有的輪載可經(jīng)由臺(tái)階傳遞到兩側(cè)老路，進(jìn)而減小溝槽路基附加應(yīng)力；便于進(jìn)行機(jī)械操作，提升回填土路基與基層壓實(shí)度；能有效防止結(jié)合部位因剛度差別而出現(xiàn)的剪切性破壞，能起到一定過渡作用。在進(jìn)行具體實(shí)施的整個(gè)過程中，使用溝槽兩側(cè)擴(kuò)展臺(tái)階處治需遵循下面兩個(gè)原則：一是，開挖寬度如果過窄，就需要擴(kuò)展臺(tái)階，可從實(shí)際開挖深度來對(duì)其適當(dāng)拓寬寬度；二是，開挖的位置一般在慢車道，并且開挖臺(tái)階占道路空間不對(duì)交通造成影響。然而，總的原則是拓寬之后，溝槽寬度與小型二輪壓路機(jī)操作寬度相等。

3.3 強(qiáng)化開挖和非開挖區(qū)域接觸面的處理

一般來講，因?yàn)殚_挖與非開挖區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的不均勻性沉降，容易出現(xiàn)路面沿開挖和非開挖區(qū)域接觸面出現(xiàn)剪切性破壞。因此，既要控制修復(fù)區(qū)域變形量和兩區(qū)域間出現(xiàn)的不協(xié)調(diào)變形，此外，采用處治對(duì)策確保開挖和非開挖接觸面有機(jī)結(jié)合。一是，溝槽路基接觸面處理。管道兩側(cè)回填土路基，可以沿接觸面往兩側(cè)澆灌水泥漿，以提升界面摩阻力。另外，在拔鋼板樁的時(shí)候留下特定空隙，在對(duì)空間進(jìn)行回填時(shí)，可實(shí)行水泥漿灌入，并對(duì)粘結(jié)四周回填料的粘結(jié)有利，提升開挖界面出現(xiàn)的摩阻力，并大大提升路基強(qiáng)度。二是，結(jié)構(gòu)層接觸面處理。結(jié)構(gòu)層接觸面處理除需強(qiáng)化開挖和非開挖區(qū)有效結(jié)合外，還需要避免路表雨水的侵入，并有效地減少修復(fù)區(qū)域內(nèi)的水損壞。結(jié)構(gòu)層接觸面處理和修復(fù)選取的材料有一定關(guān)系，一般使用粗粒式瀝青碎石瀝混合料作為基層與瀝青混合料當(dāng)成面層時(shí)，使用乳化瀝青進(jìn)行處置；使用半剛性基層的時(shí)候，采用水泥漿對(duì)接觸面進(jìn)行處置。

3.4 采用路面結(jié)構(gòu)加筋技術(shù)

為切實(shí)減小行車載荷，以及路面結(jié)構(gòu)在回填土的過程中出現(xiàn)附加應(yīng)力，需要對(duì)溝槽內(nèi)采用加筋技術(shù)。但并不是全部的溝槽都能使用加筋技術(shù)，一般大型排污管道或者是排水管道，需將半幅路或者是整幅路基層與面層再次進(jìn)行重建。當(dāng)前，使用的加筋材料為土工網(wǎng)與土工格柵。加筋機(jī)理主要包含三個(gè)方面：一是，加筋材料表面，以及被加固的材料能出現(xiàn)摩擦力；二是，加筋材料肋條與節(jié)點(diǎn)能出現(xiàn)被動(dòng)抗阻作用；三是，由于存在加筋材料網(wǎng)孔，網(wǎng)格上層與下層填料能互相作用，對(duì)固定材料能起到鎖定作用。需要指出的是，在施工的整個(gè)過程，需要對(duì)回填土填料和壓實(shí)度進(jìn)行控制，土工加筋起到輔助性作用。加筋材料在出現(xiàn)拉應(yīng)變時(shí)發(fā)揮其抗拉效果，如果回填土的沉降大的話，會(huì)在回填區(qū)域出現(xiàn)局部脫空，不利于路面結(jié)構(gòu)受力。

3.5 提升溝槽路基強(qiáng)度

一般情況來說，如果直接使用原路基土回填的時(shí)候，因?yàn)榇怪遍_挖溝槽寬度狹窄，分層回填壓實(shí)很難采取機(jī)械化施工。很多溝槽修復(fù)后溝槽路基強(qiáng)度比開挖前狀態(tài)小。如果整個(gè)溝槽都使用黃砂進(jìn)行回填的話，成本相對(duì)來講比較高，并且黃砂整體穩(wěn)定性低，如果遇到流水后，容易出現(xiàn)沖刷與流砂現(xiàn)象，進(jìn)而致使溝槽沉降。所以，充分結(jié)合材料施工簡(jiǎn)便，整體性能穩(wěn)定性，可以使用鈦石膏、粉煤灰等材料對(duì)溝槽進(jìn)行回填。通過大量的實(shí)踐表明，雖然間隔回填土每一立方米造價(jià)相對(duì)比較低，然而，間隔回填土施工工藝非常復(fù)雜，很難控制土層本身的夯實(shí)問題，容易發(fā)生路表沉降與裂縫。熱燜鋼渣與黃砂回填土溝槽施工速度快；高鈣灰穩(wěn)定土施工起來比較復(fù)雜，拌灰對(duì)機(jī)械與場(chǎng)地有一定要求，并且對(duì)市區(qū)內(nèi)的掘路工程來說是不大適用的。對(duì)比兩種添料來看，對(duì)其回填夯實(shí)之后達(dá)到的整體效果來說，熱燜鋼渣優(yōu)越性明顯，并且熱燜鋼渣在遇到水后能形成加大的板體性，但是黃砂在遇到流水后會(huì)出現(xiàn)流砂的情形，進(jìn)而對(duì)路面結(jié)構(gòu)來講是非常不利的。所以，從材料性能、施工技術(shù)，以及經(jīng)濟(jì)技術(shù)來講，熱燜鋼渣對(duì)溝槽路基回填效果好一些。

4 結(jié)語

總之，當(dāng)前市政道路掘路修復(fù)工程的常見病害主要有四種，分別是路面坑洞或者突起、平行開裂、不均勻沉降、網(wǎng)裂。引發(fā)這四種常見病害的原因是不均勻沉降致使路面遭破壞，填料與施工機(jī)械使得回填土出現(xiàn)大壓密變形，溝槽回填路面強(qiáng)度不夠。為此，采取避免出現(xiàn)回填空隙，兩側(cè)開發(fā)呈現(xiàn)臺(tái)階式修復(fù)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化開挖和非開發(fā)區(qū)域接觸面的處理，采用路面結(jié)構(gòu)加筋技術(shù)，提升溝槽路基強(qiáng)度等措施，進(jìn)而達(dá)到提升市政道路掘路修復(fù)工程中出現(xiàn)的病害防治水平。

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