雨水過街支管處瀝青路面病害原因簡析及處置技術研究

李超

（中鐵十五局第一工程有限公司，西安710018）

1 引言

近年來，城市不斷擴張，城市主城區道路交通擁堵，市政道路進入了一個新建、改擴建的高速增長期。過去城市道路較多采用水泥混凝土路面，而瀝青路面具有施工速度快、平整度高、舒適度好和行車噪聲低等優點，在市政道路中逐漸取代了水泥混凝土路面，得到越來越廣泛的應用[1]。然而在實際應用中，瀝青路面常出現一些裂縫，嚴重時甚至出現塌陷（見圖1）。本文主要從產生這些病害的原因入手，提出可行性處置技術。

圖1 瀝青路面橫向裂縫

2 瀝青路面病害產生原因

瀝青路面在使用一段時間后，逐步老化，耐疲勞性和低溫抗裂性能逐步降低，在車輛荷載的反復作用下容易在接縫及接茬處產生橫向裂縫。

在現場施工過程中，由于原材料、施工工藝、限制條件等因素造成瀝青路面病害，原因如下：（1）溝槽開挖時，使用機械一次性挖到基底設計高程，機械擾動原始地基，在時間效應下管基產生不均勻沉降，導致瀝青路面出現橫向裂縫或塌陷；（2）溝槽開挖后受水浸泡或地基承載力不足，但未采取相關處理措施，后期地基產生不均勻沉降，造成瀝青路面出現裂縫或塌陷；（3）支管基礎混凝土澆筑時，出現少振或漏振現象，使支管基礎混凝土不密實，沉降導致裂縫出現；（4）進場管材不合格，超載車輛長期荷載作用下支管接口管帶處開裂、局部破碎引起管道滲水，地基不均勻沉降引起路面橫向裂縫及塌陷；（5）施工中受到各種既有條件的限制，如受預接入主管道高程及既有其他管道位置限制，雨水過街支管底部高程無法降低，導致部分管道侵入水泥穩定碎石基層，無法正常碾壓，壓實質量無法得到保證，長期荷載作用下支管處產生裂縫及塌陷。

以上原因中，前4 種皆可采取相應措施進行預防或避免，但受既有條件的限制，尚未有成熟且可靠的措施保證施工質量。本文通過工程實例，對條件受限雨水過街支管侵入水泥穩定碎石基層，大噸位壓路機無法對水穩基層進行正常碾壓，導致支管處瀝青路面產生裂縫及塌陷的情況，提出了一種可以預防或減少該病害發生概率的處置技術。

3 工程概況

項目位于西安經濟技術開發區某工業園道路上，該道路全長1 163.63m，呈東西走向，道路紅線寬30m，為城市次干路，主要服務于某重汽集團有限責任公司，是供汽車出場以及運輸材料的必經之路。該路段現狀為雨、污合流制，根據改造設計要求，本次改造新增設雨水管道，新增φ400mm 鋼筋混凝土承插過街橫向支管30 處，由于受預接入主管道管底高程及原路線縱向給水管道位置限制，橫向支管侵入路面水泥穩定碎石基層29cm，路面結構層設計總厚度為71cm，過街橫向支管與道路路面結構層位置關系示意圖如圖2 所示。

圖2 過街支管與道路結構層位置關系示意圖

4 處置技術方案

為防止或減小瀝青路面橫向過街支管處病害發生的概率，提出以下處置技術方案：

1）溝槽開挖嚴格按照規范要求。采用機械開挖溝槽時，槽底原狀地基土不得擾動，開挖距槽底200～300mm 時，由人工開挖至設計高程后進行整平；槽底正常情況下不得受水浸泡，出現基底局部擾動、受水浸泡或者原土地基承載能力不滿足要求時，按照規范要求進行換填夯實處理，滿足規范要求后方可進行后續施工。

2）管材進場應嚴格按照規范要求送檢，滿足規范要求后方可進場。施工中管道安裝嚴格按照設計圖紙進行，防止管道因倒流水造成長期積水，發生滲漏而擾動地基，使管基發生不均勻沉降。管材安裝時，應特別注意接口處的防滲處理，在管節密封膠圈安裝完畢后，及時進行聚硫密封膏填塞及防堵漏砂漿（摻加一定量石棉）抹帶處理，并及時進行養護，防止管帶開裂[2]。

3）該項目中雨水過街支管已侵入結構基層中，如采取常規做法，將面臨基層壓實質量無法保證。若強行碾壓基層，可能會造成管道管節處抹帶損壞，管節移位，嚴重時壓破管節。若上述問題未及時發現，開放交通運營后，在車輛荷載的長期反復碾壓下將造成路面橫向反射裂縫或塌陷。針對上述情況，可采取圖3 所示處置方法。

圖3 支管位于道路結構層道路處置方法示意

對過街支管全斷面采用C20 細石混凝土包封處理，包封厚度10cm；包封完成后，用8%灰土回填管溝至路基頂面；在支管中線兩側各150cm 范圍內，采用C15 水泥混凝土替換厚38cm水泥穩定碎石底基層；采用強度5MPa 的水泥混凝土（內含雙層鋼筋網片）替換20cm 水泥穩定碎石基層；按規范要求沿支管走向在鋼筋混凝土基層上切縫；攤鋪瀝青面層前，在鋼筋混凝土基層與兩側相接的水泥穩定碎石基層及混凝土基層切縫處各均分鋪設2m 寬玻纖格柵。

采取管道全斷面包封可以更好地保護管帶，防止外力使其破壞；采用水泥混凝土替換水泥穩定碎石底基層可以防止剛性基層與半剛性基層由于沉降差而沿著包封邊產生橫向裂縫；采用配筋混凝土板替換水泥穩定碎石基層可以利用板的整體性和剛度使受力均勻分散；過渡段及相接段采用玻纖格柵可以防止不均勻沉降產生的裂縫[3]。

5 結語

近年來，市政改擴建項目逐年增多。本文基于受既有管道限制，橫向雨水支管侵入水泥穩定碎石基層，無法正常進行碾壓的情況，提出了一些可行思路并在具體項目上予以驗證性實施，但對于這種處置方法的整體效果還需要進行長期跟蹤調查。這一可行性處置技術可為類似工程提供參考借鑒。