談水泥混凝土公路改建的設計和施工

額爾敦

摘 要：早期修建的水泥混凝土公路將要陸續進行改建，本文根據幾年來的施工經驗，談談在水泥混凝土路面改建的設計和施工的幾點意見。

關鍵詞：水泥混凝土公路；改建；設計；施工

水泥混凝土路面以其強度高、穩定性好、耐久性長、養護費用少而廣泛用于通鄉、通村公路。自2003年交通部提倡和支持農村公路建小水泥混凝土公路以來，筆者所在地內蒙古自治區興安盟的農村公路水泥混凝土公路發展十分迅速。早期建成的水泥混凝土路面有的已經破損嚴重，或因寬度不夠需要改建。本文根據幾年來的施工經驗，談談水泥混凝土路面改建設計和施工的幾點意見，供各級交通部門的領導和同行們參考。

1 需要重做水泥混凝土路面的類型

1.1 路面破損嚴重 水泥混凝土路面的壽命應在20年以上，投入運營以后在很長時間內不出現或出現少量養護費用，這也是大力提倡修建小泥路的主要因素之一。但是，因為在開始大規模修建水泥混凝土路面時，缺少專業隊伍，有的承包商為了牟利，在材料上，減少水泥用量，對砂、礫石的含土量和徑級等控制的不嚴，在施工中，對路基、墊層、基層的強度要求不夠，以為有20cm的混凝土板，別的方面差點沒關系，所以，有的公路質量沒有達到設計要求，致使路面在使用三四年后就出現嚴重的斷板、坑槽等病害。因為農村公路中的村道、鄉道沒有養護費用，所以，有了病害也得不到及時處理，病害很快擴大，以致到影響行車的程度，只好重做混凝土路面。

1.2 原路面需要加寬 2003年，開始大規模做水泥混凝土路面時，國家和內蒙古自治區專項資金較少，每公里僅補助10萬元，當地交通部門和政府為了盡快普及農村公路水泥混凝土路面，為農民兄弟出行提供方便，為農村發展經濟服務，很多路面僅為3.5m寬。國家加大投資力度以后，每公里水泥混凝土公路已補助到60萬元。隨著農村經濟的發展和農民生活水平的提高，交通量也隨著大幅度的增長。興安盟有名的貧困地區——北八鄉中的寶力根花蘇木，每個六七十戶的村子就有二三十臺轎車、面包車和客貨兩用車，每戶都有一臺農用小四輪拖拉機，加上各地往來的車輛，鄉級公路的混合交通量普遍達到400次以上，原來的路面寬度已經不夠使用了，需要加寬。

2 加寬部分的設計和施工

2.1 加寬部分的設計 加寬部分的設計往往有三種：一是將原混凝土面板清除，重做路基、墊層、基層、面層。拆除原混凝土面板一是不經濟，二是重做基層，強度也不如原混凝土路面做基層強度高，但是，原路面的切縫和較寬的裂縫要反射到新路面上來。筆者所在地區的烏蘭浩特市高根營子至東蘇公路進行改建，在原混凝土面板上直接打混凝土板，發現在原路面切縫處和較大的裂縫處，無一例外的出現反射裂縫。這種做法清除原混凝土板的費用較高，破碎后的混凝土面板無法利用，數量太大，無處堆放，成為垃圾，造成環境污染。這種設計的路面各結構層整體強度均勻，質量能得到保證。二是將原混凝土面板作為基層，在其上直接打混凝土面板。即使有一些坑槽和斷板，其強度也比水泥穩定砂礫基層要高，但路基壓實度應比《公路路基建設規范》（JTJOB—95）的要求提高一級，即將規定的93%區提高到95%，95%區提高到96%，97%提高到98%。提高壓實度多花一點費用，可是比出現病害再治理的費用少得多，而且還有很好的社會效益。基層要做水泥穩定砂礫基層，配合比應水泥：砂礫=5：95，7天無側限抗壓強度不小于2.5 MPa。這種設計的投資比前一種要低，但涉及加寬部分的路基、墊層、基層的強度問題。如果原公路設計合理又不受地形的限制，在一側加寬最好，便于施工。三是在原混凝土路面上鋪20cm的天然級配砂礫，同時，要保證加寬部分路基、墊層、基層的強度，這種設計在投資上更低一些，而且不在原混凝土板上打板，也不會產生反射裂縫，但是同樣需要把路基、墊層、基層的強度做好。材料應是經過選擇的天然砂礫，級配合理，含泥量不能超過3%。

實踐證明：水泥混凝土路面的損壞尤其是早期損壞大多數原因是路基不穩定，不均勻沉降和基層壓實度不夠，板底支撐不穩定，造成裂縫、斷板及沉陷，路基和基層強度不足的問題遠遠超過面板本身問題帶來的損壞。由于通村、通鄉水泥路的建設大多是由當地組織施工，往往忽視路基和基層的壓實問題。

現有水泥混凝土路面板的力學分析是建立在板底均勻支撐的假設之上，因此，在路基或基層局部沉降不勻的路段上，這種假設如果得不到滿足，勢必產生一定的附加應力。有關研究表明，由于支撐不均勻引起的應力可增大20%～140%，過大的應力將急劇地減少面板的使用壽命，甚至會導致面板在某一次較大的荷載作用下發生斷裂。

在設計以前，要詳細地做一次路況調查，將原路面中碎板嚴重的路段或因地質、水文情況不好造成的翻漿路段要進行補強。如果遇到低洼路段、沼澤或稻田地，路線無法繞行又必須通過時，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。

2.2 施工 對加寬部分的施工質量要求要嚴上加嚴，因為隨著時間的推移和行車的作用，加寬部分的路基將要產生沉降，板底有脫空的現象發生，新加寬部分和原混凝土面板之間很可能產生裂縫，形成病害。這就要求新做部分的路基、墊層、基層都要達到設計的強度要求以免發生板底脫空。尤其是路基部分的強度必須要保證。“基礎不牢，地動山搖”。路基強度不夠，和混凝土路面基層的強度相差太遠，混凝土路面將要沿原混凝土路面縱向開裂。

2.2.1 澆水。在原混凝土面板上打水泥混凝土板時要掃凈原路面的浮料，對原路面要澆水，要澆透，這樣能使新老混凝土板結合牢固。

2.2.2 切縫。在原混凝土面板上打水泥混凝土板的切縫是保證新做的混凝土路面質量的重要一環。因為原路面的切縫不可避免地要反射到新做的路面上，經常在新路面切縫的旁邊出現反射裂縫，所以，在施工中，要把原路面切縫處的兩端明顯的標出來，按這條線進行切縫，使反射上來的裂縫和這條線重合。

2.2.3 抹面。抹面不但關系到平整和美觀，也關系到路面密實和強度，是關鍵的一道工序。做面前，應做好清邊整縫，清除粘漿，修補掉邊、缺角等工作。抹面時嚴禁在混凝土表面灑水或撒干水泥。

抹完第一遍后，要用用3m直尺檢查混凝土面板平整度。

2.2.4 混凝土路面板養護。砼板做面完成后應及時養護，使砼板在開放交通前具有足夠的強度。養護在抹面2小時后砼具有相當強度時開始，養護時間一般為14天以上，以保證砼強度達到設計強度要求（設計抗彎拉強度為5.0Mpa）。

養護期間要禁止車輛通行。在達到設計強度的40%以后，才可允許行人通過。