公路拓寬改建工程路面縱向開裂處治技術分析

寧敏

摘 要 公路拓寬改建工程中，新老路基差異沉降較為顯著，且因新路基施工影響，極易產生路面縱向開裂問題。本文結合工程案例，對公路拓寬改建工程路面常見縱向裂縫進行了分析，在縱向裂縫位置基層處理中可選取探地雷達、地震影像等進行檢測，且提出了面層縱向開裂處治措施，且對處治后效果進行觀測研究。

關鍵詞 拓寬改建工程；路面施工；縱向開裂；處治措施

中圖分類號 U4 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）12-0055-02

1 工程案例分析

某公路工程K636+700—K637+700南半幅段為單側加寬整體路基段，大部分為第四系上更新統沖洪積黃土狀低液限粘土及低液限粉土，濕陷性嚴重、變化大，0.016～0.278為濕陷系數范圍，I、II級為濕陷等級。7～10m之間為濕陷厚度范圍，部分位置厚度在10m以上，且不具分布規律。

本工程選取預應力PTC管樁用于新拓寬路基，以提升軟基承載能力。但原路面位置預應力管樁振動施工后產生縱向開裂問題，縱向開裂產生形式如下：

1）縱縫產生于行車道和超車道中間標線部位，局部縱縫錯臺嚴重，最大位置為6cm，2m為裂縫深度，8cm為最大寬度，行車道、緊急停車帶整體下沉是導致錯臺的主要原因。局部路段裂縫極為嚴重，12cm為裂縫最大寬度，2m裂縫深度，并沒有產生錯臺。

2）縱縫產生于局部路段行車道和緊急停車帶標線位置。

3）大量弧形裂縫產生于局部路段超車道位置，且存有其他病害，如碎裂、沉陷等。

2 公路拓寬改建工程路面縱向開裂原因

為對土基、基層縱向開裂產生的層位進一步進行探討，必須先了解縱向開裂原因，本文以K636+700—K637+700路段為例，選取地質雷達、地震影像等方式檢測該段病害。具體如下。

2.1 探地雷達檢測結果

針對雷達剖面觀測分析，結果如下。第一，行車道、超車道及緊急停車帶差異較大，該路段行車道基層存有養護施工記錄，曾換填貧混凝土。第二，行車道、超車道與緊急停車帶間標線周圍產生縱向裂縫。第三，大多數縱向裂縫深度已達到底基層位置。

2.2 地震影像檢測結果

根據地震影像圖，可以得出。第一，整體而言，本工程具有較為穩定的加寬路基，但地震影像圖顯示，K637+140位置加寬路基回轉波較為顯著，表明加寬路基下方存有水坑，且做過處理，與現有路基相比，其深度為其下方6～7m左右。第二，原路路基向邊坡方向存有滑動現象，主要存在于行車道和超車道間裂縫之間，5～6m為下部深度范圍。

2.3 縱向裂縫原因

管樁施工中，原路面產生縱縫問題，縱縫發展速度較快，特別是行車道和緊急停車帶沉陷極易導致錯臺問題出現于縱縫兩側，產生病害的原因可歸納為以下

幾類：1）改擴建施工影響：第一，原路基削坡影響。4m為原路基填方高度，2m為削坡高度，削坡將對原路面邊坡穩定性造成極大影響。同時，因施工管樁振動作用影響，路基內部極易出現滑動面，且在車輛長期荷載影響下，路基極易產生滑移。第二，管樁施工振動對空隙水壓力影響。施工環節錘擊樁對地基影響極大，特別是超空隙水壓力的大量產生，不僅具有較快速度，且消散速度慢，是原路拱起的主要原因，長期作用下縱縫現象較為嚴重。因已完成單側加寬路段填方作業，導致地下水位降低，嚴重影響原路基空隙水壓力平衡情況，致使空隙水逐步滲透于新路基，進而降低原路基空隙水壓力，導致行車道、緊急停車帶沉降加重，進而產生縱縫。

2）排水設施不完善：因排水設施布設不合理，出現地表水滲漏問題，進而產生積水情況。因水浸泡影響路基土越來越松軟，大大降低其強度。于此同時，因路面開裂，由裂縫位置雨水逐步向路基滲入，進一步導致裂縫逐步擴大，將迅速降低基層強度。

3）地基條件沉降差異：改造過程中，原路基下地基以完成固結沉降，大大改變了地基物理力學性能，且大大加強了軟土地基強度。在荷載相同的情況下，相比新路基，原路基地基沉降增量較為嚴重，為此，與原路基地基沉降相比，新建地基工后沉降較大，極易出現路基不均勻變形問題。

3 公路拓寬改建工程路面縱向開裂處治措施

3.1 縱向開裂處治技術應用

3.1.1 提高路基穩定性及其強度

因原路基自然狀況影響，公路拓寬改建施工選線中不能對施工條件如地形地貌等進行充分思考。因此，在原路基穩定性良好的情況下，應對新老路基穩定性的各類影響因素進行充分考慮，且選取以下措施，進一步提升路基強度，降低路基工后沉降，對縱向裂縫進行合理控制。

第一，原地基處理。在地基處理方面，擴建工程和新建工程施工基本相同，都需徹底清理干凈原地基雜物，如草皮樹根、地表腐殖土等。且按照施工時間、地下水位等情況換填表層軟土，如石灰改良土等。根據本工程實際情況，選取粉體噴射攪拌樁進行施工，12.5m為其樁長，1.5m為其間距。經處理后，可大大提升地基強度、穩定性。第二，路基填筑。首先合理控制路基填料。通常需在維持交通的前提下開展公路拓寬擴建工程，此時原路還需承擔部分交通壓力，為縮短工期，確保道路通暢，必須合理選用路基填筑材料，如石灰改良土。如路段具有較高路堤且地基容許承載力不佳，需選取粉煤灰等輕質路基填料用于施工，以此降低路堤自重及土基荷載，這對路基強度、穩定性提升極為關鍵。其次，結合部碾壓控制。為保證新老路基緊密銜接，進一步對路基強度、穩定性進行有效提升，需選用開挖臺階的方法應用于原路邊坡，且保證結合位置壓實度滿足設計要求。如大型壓實機械局部位置施工不到位，則需選取小型機械進行壓實作業，避免漏振問題產生。

3.1.2 各部位裂縫防治處理

第一，填充縱向裂縫。將裂縫作為中心，先將裂縫內的雜物清理干凈，隨后將快裂乳化瀝青噴灑到表面，并及時填充粒徑為3～5mm的碎石，每層厚度為20cm左右，經過錘擊碾壓，再將乳化瀝青灌入碎石上面，保證填充質量滿足設計要求。第二，有縱縫無錯臺裂縫處理。同樣將裂縫作為中心，上面層銑刨后，將槽底清理干凈，且將改性瀝青聚合物密封材料涂抹到100cm切槽側壁位置，厚度為3mm。隨后將改性中裂乳化瀝青粘油層均勻噴灑到表面，并進行溫拌瀝青混合料回填及壓實施工。為達到反射裂縫延緩的作用，需進行玻璃格柵鋪設。第三，沉陷路段存有錯臺問題，需及時銑刨、攤鋪行車道、緊急停車帶。4cm為銑刨厚度，5m為其寬度。并將高分子聚合物涂刷到側壁位置，則底面位置可進行改性乳化瀝青粘土油噴灑施工，并選取溫拌瀝青混合料向原路面設計標高位置填筑。第四，路基處理。選取高聚物壓漿方法順著縱向裂縫位置進行處理。如裂縫路段存有錯臺問題，則應選取干拌水泥碎石樁加固處理行車道部位，并選取膨脹混凝土進行面層結構封孔。

3.2 處治效果觀測

按照施工設計要求，測量可選取三等水準，要求將5個監測基點設置到該路段，斷面監測設為10組，各個斷面監測點設置4個，具體布點位置為緊急停車帶路緣石旁、超車道內側路緣石旁等，觀測次數為4次，結果如表1所示。由此可見，2.18cm為當前本路段監測點最大點位沉降量，通過高程結果觀測分析，0.97～2.18cm為此車道監測點沉降量范圍，該沉降仍在繼續，但其相對超車道沉降不明顯。

3.3 處治效果分析

通過上述分析可見，原路基沉降仍在繼續，只有有效處理路基，才能對其沉降進行充分控制，才能防止縱向開裂持續發展。因此，在縱向開裂防治處理中，必須先對原路基進行處理，隨后處理面層部位。

4 結論

綜上所述，作為公路拓寬改造的主要病害問題，縱向裂縫處治應嚴格按照“預防為主，及時處治”原理進行合理施工。要求不斷提升施工技術水平，規范施工工藝，有效預防施工病害。通過合理的處治措施，可達到路基差異沉降有效降低，及有效控制裂縫發展，延長路面使用年限的目標。

參考文獻

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