水泥混凝土路面设计与早期损坏.doc

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1、水泥混凝土路面设计与早期损坏胡星云谢安（新余公路勘察设计院新余338000）摘要：水泥混凝土路面早期损坏现象引起了越来越多道路工作者的关注，但对其控制却往往重点放在施工阶段的质量控制和管理，而忽视了设计的先导、核心作用，如果设计上不完备或不切实际，即使施工质量再好也会出问题。本文针对造成混凝土路面早期损坏设计因素加以分析，浅谈一些提高设计质量措施。关键词：道路工程；混凝土路面；早期破坏；设计210前言由于水泥混凝土路面具有强度高、承载能力强、刚度大，稳定性好，耐久性优良等优点，被越来越多的应用于公路及城市道路建设。但从道路的使用情况来看，效果并不很

2、理想，许多水泥混凝土路面在建成通车后几年内就过早地出现了不同程度的裂缝、断板、错台、接缝挤碎、唧泥等病害，大大缩短道路的正常使用寿命。产生这些早期损坏的原因比较复杂，人们常常认定为施工质量差的原因造成，而采取各种措施来提高施工质量，而没有对前期设计引起足够重视，使得施工质量再好问题仍旧存在，难以从根本上控制混凝土路面的早期破坏。1路面早期损坏设计原因分析1.1设计混凝土面板偏薄、结构偏弱目前公路车辆轴载超限和超载现象十分普遍和严重，现在一辆额定荷载为5t的东风货车改装后能荷载至20t,这是设计人员所预想不到的。如果混凝土板厚设计偏薄，设计弯拉强度偏

3、低，就会在重载的疲劳作用下，因强度不足而提前发生断板、裂缝损坏。根据《公路工程技术标准》的规定，我国公路路面的设计荷载为单轴双轮荷载100KN，公路若按这个荷载承载，在理论上，公路的使用寿命接近设计年限。但若车辆作用于路面的实际荷载超过路面的设计荷载，那么公路的使用寿命将大大缩短。根据现行《公路水泥路面设计规范》公式:进行理论计算，将车辆实际轴载换算为标准轴载，当车辆轴载质量超过标准轴载质量一倍时，车辆行驶一次相当于标准车辆行驶216=65536次，轴载作用次数是成几何级数增加的，车辆的超载对折算后标准轴数量影响很大。厚度设计计算时往往根据交通统计

4、数据划分车类、轴型，按汽车技术参数额定轴载套公式求解，没有充分考虑超限、超载车的交通轴载影响，造成设计年限内累计标准轴载结果与事实大不相符的情况，致使面板厚度设计不足，强度不能满足要求。1.2路面结构基层选型不当受各方面影响，有时设计人员会过多考虑当地材料来源及降低工程造价成本，而选择一些含细粒土较多的基层类型，如水泥稳定土、石灰稳定土、石灰工业废渣稳定土等。此类基层用在中等交通级别以下路段问题不大，但用在重等交通级别以上路段问题就出现了。由于其抗冲刷能力较差，在重复重载条件下，水泥混凝土板振动、冲击的瞬间，形成强烈的抽吸和挤出作用：在干燥情况下，

5、会将面板对基层表面拍击下来的细粒土从未密封好的接缝或边界处吹出来；在有水的情况下就形成唧泥，进而形成板底脱空，造成混凝土面板断裂。1.3特殊部位、特殊地段缺乏针对性设计水泥混凝土刚性路面与沥青混凝土柔性路面相比,有一个明显弱点，就是对路基、基层稳固支撑的要求很高。如若在设计上不注意根据路基轴载大小、填挖变化、填挖高度、软基等条件变换水泥混凝土路面的结构形式，就会造成水泥混凝土路面过早出现三大病害：断板、错台和接缝破坏。目前这样的情况比较多见，设计人员为了图省事，无论地理、地质、水文环境如何，不管土质及路基高度变化，也不管填挖变换和软基情况怎样，一个

6、素混凝土路面标准设计断面图管十几、几十甚至上百km，怎能保证不出问题？1.4路面排水设计不重视，过于简单该现象较普遍，大都在标准断面图上标个路21面、路肩的横坡度，设两条边沟，而忽视了路面结构内部排水设计，致使雨季时通过接缝或裂缝渗入混凝土路面内的水份对基层进行冲刷破坏，而引发唧泥、错台和板底脱空等病害出现。集镇、交叉口、急弯等路段没有结合实地进行专项设计，水毁现象尤为普遍。比如平面交叉口设计时，平面交叉纵面设计不细致，有些不做而只出一个平面交叉设计图，不能很好地指导施工，经常出现路中心低、周围高，雨水积聚路面无法排出的现象。1.5接缝设计不合理过

7、多考虑施工方便，设计的横向缩缝均未设传力杆，接缝传荷力差，以至于接缝处出现唧泥后，由于板边挠度大而容易迅速产生板块断裂。2提高设计质量的几项措施2.1更新设计理念，确保设计满足实际要求2.1.1高度重视设计基础工作，为路面结构设计提供必要的数据支撑路面设计时尤其是对附近有矿区、料场等重载交通的线路设计时，一定要注意以下两项前期工作：1、注重加强交通量的调查，认真分析当地交通量组成特点和发展趋势，科学合理的预测远景交通量；2、一定要进行车辆轴载检测，通过轴载调查与分析，取得路面实际行车荷载数据，使路面结构设计与实际轴载水平相适应。轴载检测可协同当地路

8、政管理部门进行。做好厚度设计经验积累。设计时可考虑取自然条件一致的一段路段作为试验路段，分别按1cm级差厚度设计板厚，路面