水泥混凝土路面沉陷的原因分析及控制措施

■胡 煒 ■南昌市市政工程管理處，江西 南昌 330000

水泥混凝土路面因整體性好、強度高、耐磨、使用壽命長、養護費用低、行車速度高和有利于夜間行車等優點，在公路和市政道路中被廣泛使用。然而，近年來路面早期損壞的現象越來越普遍，如混凝土板塊裂縫、路面縱橫縫不順直、路面相鄰板塊高差過大、路面沉陷等質量問題，嚴重影響行車的舒適和安全，而且降低了道路的使用壽命，使道路提前進入維修期。實踐表明，水泥混凝土路面因為路基不穩定、不均勻沉降造成的沉陷損壞占多數，大量的水泥混凝土路面早期破壞主要是由于路基和基層的不穩定支撐造成的，路基不均勻沉降造成的破壞要遠遠超過面板本身問題帶來的破壞。

根治水泥混凝土路面沉陷，重在預防。現筆者就個人在工程實踐中所遇到的情況，分析水泥混凝土路面沉陷的原因，并提出進行路面沉陷控制的相關措施。

1 水泥混凝土路面沉陷的成因分析

1.1 路基不均勻沉降引起路面沉陷

(1)路基填料控制不好。路基施工規范規定，在通常情況下，不能被壓實到規定的密實度和不能形成穩定填方的材料不能用于路基填筑，但是，由于施工單位在路基填筑材料方面控不嚴，使用了不適宜材料從而造成路基不均勻沉降，以致影響路面直到路面沉陷。

(2)濕軟地基處理不當。在軟土地段路基填筑前，應該首先探明地基承載力，然后采取合理的軟基處理方案和施工工藝。但是施工時，往往是由于選取的軟基處理方案或施工工藝不合理，或施工時未認真按要求處理或處理不完善等，給路基的穩定性造成了隱患，最終影響混凝土路面沉陷。

(3)路基土石方填壓不實。在施工過程中，主要有幾方面原因:①施工單位未嚴格按規范要求的每層填料松鋪厚度控制，這樣路基填方的密實度很難達到規范要求的低限值。②路基填筑的有效寬度和超寬填筑不夠，施工單位往往沒有按規范要求挖臺階分層填筑壓實至路基要求的寬度。③路基填筑每層的填料未用平整機械進行整平或整平效果不好，使低凹的地方達不到密實度要求且大量積水。④路基施工過程中沒有按要求做成一定的橫坡度，路基施工臨時排水系統未做或不暢通，從而使大量的積水滲入下層路基、嚴重影響路基質量。⑤路基石方或土石混合料填筑時，石頭塊徑過大，使填石路堤或填土石混合料路堤密實度達不到規范的要求。由于以上施工方面的原因，對路基的穩定性造成一定的影響，直到影響路面沉陷。

(4)填挖交界處壓實標準不一致。當路堤在斜坡上時，應把原地面挖成臺階，用小型夯實機具進行夯實，并向內側傾斜20，且臺階上不能有積水，然后再分層填筑壓實，這樣才能保證路堤的穩定和達到規定的密實度，而部分施工單位在施工中如遇到以上情況，在路堤填筑時未能按規范要求挖臺階施工，造成路基于填料接縫接合部產生裂縫和沉降;路基壓實機具不足，使路基土壤的密實度偏低，土體透水性增強，造成水分集聚和侵蝕路基，使路基土軟化而產生不均勻沉降。

(5)構造物臺背的回填壓實度不足。目前，從建成通車的公路來看，構造物臺背跳車是通病，然而最明顯的是臺背沉陷或錯臺，主要原因是臺背回填質量差。有的施工單位在進行臺背回填時，松鋪厚度未按規范嚴格控制，回填材料沒有認真地選取;壓實僅用人工夯實;臺背回填尺寸未按規范要求開挖，使得回填材料無法壓實達到規定的密實度。

1.2 基層結構不均勻沉降引起路面沉陷

因模板剛度不足、模板支撐間距過大或支撐底部松動等，產生不均勻沉降，致使混凝土結構產生裂縫，從而影響路面。

1.3 車輛的運行荷載超過路面的設計極限荷

近幾年來，貨物運輸都向大型化發展，大噸位車輛逐年增多，超載和超限車增多使混凝土路面在使用期內超過規范要求，路面承受汽車荷載而產生的內應力將不斷增大，當內應力增大到超過混凝土的設計荷載時，混凝土就產生了塑性變形，裂縫就出現了。裂縫出現后的路面在持續長時間、高頻率、超負荷的重撞下，路面塑性變形將越來越嚴重，裂縫不斷擴大、增多、變粗、變長，最后導致路面沉陷破壞。

2 水泥混凝土路面沉陷的預防保證措施

2.1 路基施工方面

路基的施工質量是非常關鍵的，必須想方設法提高路基施工質量。(1)清表要徹底。不適宜的材料應全部清除且按規范要求搞好基底壓實;(2)濕軟地基處理要慎重。軟基處理要采用合理的施工方案和施工工藝。道路軟基處理盡可能早期進行，要用土工織物或塑料布處理好地下水。如果用石灰土或水泥土進行改善，具體摻量應通過試驗確定，關鍵是石灰或水泥與土要拌合均勻，進行必要的夯實和加固，進行連續沉降的觀測。有充分的間隔時間使軟基達到沉降穩定后方可進行填土施工。同時施工中要注意路面橫坡適度，使地表橫向流水順適;邊溝應保證一定的深度和縱坡，使縱向排水流暢，必要時需設置集水井、排水管等設施，以減少路面地表水向結構層的滲透。采取邊坡加固、修筑擋土結構物、土體加筋等防護技術措施，確保不良地段處理徹底;(3)路基填筑過程中，要嚴格按規范要求選好填料，控制松鋪厚度和粒徑，要嚴格控制每層填土的厚度，每層土松鋪厚度不得超過30cm;并對每層填土密實度進行抽檢，合格后才能允許施工單位進行下一層填土，保證路基達到規定的壓實度。控制壓實含水量與最佳含水量之差在規定的范圍內，每層填筑要用平地機等機械整平后壓實，形成橫向路拱，做好臨時排水使路基干燥等。(4)填挖交界處。應挖成臺階(臺階寬度不小于Im)，并用小型夯實機加以夯實。填筑應由最低一層臺階填起，并分層夯實，然后逐臺向上填筑，分層夯實，對于壓實度標準筆者認為比一般填土路堤要高一些，宜采用橋臺回填的標準。當所有臺階填完后，就可按一般填土施工。

2.2 路面施工方面

(1)路面基層施工要嚴格按規范要求選好合格材料，保證路面基層設計厚度及頂面標高，保證壓實度，嚴格控制施工質量;(2)路面鹼板施工要嚴格按規范要求選好材料及材料的級配，保證砼質量并充分地密實，搞好施工縫、縮縫、脹縫的處治，防止路表水滲入路基;(3)保證模板有足夠的強度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻。模板拆除的時間不能太早，且要注意拆模的先后次序。混凝土澆灌過程中防止地基被水浸泡。

3 路面沉陷的處理與修復

(1)水泥混凝土面板開始出現板底局部脫空現象(有時伴有板塊角隅輕微裂縫)，應立即采用板底灌漿的方法進行處理，將病害消除在“萌芽”狀態。板塊斷裂時，應及時組織力量進行修補，以免波及周邊板塊，致使損壞擴大;(2)對于嚴重斷裂的混疑土，采用整塊更換。先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。

4 結束語

筆者在參加本市某路路基施工、水泥混凝土路面施工實踐過程中，通過對水泥混凝土路面沉陷的原因分析，采取了相應有效的控制措施，確保了工程質量，取得了良好的效果。通車3 年來，通過多次質量回訪發現，路面沒有出現沉陷，達到了技術規范的要求。混凝土路面沉陷涉及到施工方、管理方以及全社會，需要全社會各方面都來給予關注，施工方在道路施工中應嚴格按規范施工，管理維護部門在日常管理維護過程中要科學管理，道路運輸方要做到不超載不超限，只有這樣，水泥混凝土路面沉陷才能盡量避免，達到道路設計年限。