城市既有道路改造過程中路面縱向裂縫的產(chǎn)生原因與防治措施

1、城市既有道路改造過程中路面縱向裂縫的產(chǎn)生原因與防治措施2009-7-15 14:27【大 中 小】【打印】【我要糾錯(cuò)】摘要：隨著我國市政道路事業(yè)的發(fā)展，既有市政道路逐漸不能滿足交通需求，需要進(jìn)行拓寬改造，但在改造過程中容易產(chǎn)生縱向裂縫。文章結(jié)合市政道路改造施工經(jīng)驗(yàn)，分析了產(chǎn)生縱向裂縫的原因，并從路基施工、路面結(jié)構(gòu)的施工、路面縱向裂縫的養(yǎng)護(hù)維修等方面探討了縱向裂縫的防治措施，為工程實(shí)踐提供經(jīng)驗(yàn)。 關(guān)鍵詞：市政道路改造；縱向裂縫；裂縫防治；縱向裂縫近年來隨著我國市政道路事業(yè)的發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)水平的快速增長，既有市政道路逐漸不能滿足交通要求，需要對舊路進(jìn)行拓寬改造，擴(kuò)大通行能力。舊路加寬改造后，由于新

2、舊路基間存在著沉降和變形差異，可能造成路面結(jié)構(gòu)層的層底脫空，從而使路面結(jié)構(gòu)開裂。為改變路面結(jié)構(gòu)的這種不利受力狀態(tài)，通?？蓮囊韵聝煞矫孢M(jìn)行考慮：一是采取可靠而有效的地基和路基處治措施，以減小新舊路基間的沉降和變形差異；二是加強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)層的設(shè)計(jì)，以改善路面結(jié)構(gòu)的不利受力狀態(tài)。本文結(jié)合筆者參與的城市既有道路改造施工經(jīng)驗(yàn)，分析了路基的受力變化對路面結(jié)構(gòu)縱向開裂的影響，并提出相應(yīng)的防治措施。 一、產(chǎn)生縱向裂縫的原因?qū)е屡f路拓寬改建工程路面出現(xiàn)縱向開裂的原因很多，其中原路基底部地基土的沉降固結(jié)狀態(tài)、拓寬處土基的水文物理力學(xué)性能、路基拓寬后土基新增的作用力對沉降變形的影響等為主要因素。這些因素間的作用也比較

3、復(fù)雜。通過定性分析可知，原市政道路因增設(shè)補(bǔ)強(qiáng)層和鋪筑新面層，增加了下部土基的壓力，拓寬部分地基相應(yīng)外加的壓力分別使地基沿路基橫斷面發(fā)生不均勻沉降，其中拓寬部分的沉降量大于下部土基，當(dāng)路基壓力大于地基極限承載力時(shí)還會(huì)使路基坡腳附近（可能在坡腳內(nèi)，也可能在坡腳外）發(fā)生沉降，若路基壓力大于土基極限承載力，還會(huì)引起路基坡腳附近區(qū)外的拓寬區(qū)地基隆起，這時(shí)路堤將因沉降變形過大使市政道路發(fā)生嚴(yán)重的損壞。筆者通過對縱向裂縫的調(diào)查觀察和定性分析，可知新老路基出現(xiàn)差異沉降是最終使路面產(chǎn)生縱向裂縫的根本原因，具體而言，產(chǎn)生縱向裂縫的可能因素包括以下幾個(gè)方面： 1由于土基地質(zhì)差，導(dǎo)致新老路基底部土基因荷載的增加發(fā)生沉

4、降。但原路基下的地基因在改造時(shí)已基本固結(jié)沉降到位并且所增加的荷載遠(yuǎn)小于新拓寬部分，其沉降量大大小于新拓寬部分地基。 2新路基本身所用的填筑材料、壓實(shí)度等設(shè)計(jì)施工中存在一定問題，造成新路堤本身出現(xiàn)沉降。 3因施工工期短，土基及新路基的固結(jié)下沉未到位，工后沉降大。 4施工后新老路基出現(xiàn)差異沉降，路基失去穩(wěn)定，表現(xiàn)為路堤內(nèi)的破裂面（頂部破裂面在老路范圍內(nèi)）外的土體下沉側(cè)移，將路面拉裂造成縱向開裂。 5新老路基結(jié)合部結(jié)合強(qiáng)度不足。 二、縱向裂縫的防治措施縱向裂縫作為市政道路拓寬改造的質(zhì)量通病，防治應(yīng)遵循“預(yù)防為主，及時(shí)處治”的原則，在設(shè)計(jì)和施工過程中通過合理設(shè)計(jì)，提高施工工藝和施工質(zhì)量等方法進(jìn)行有效預(yù)

5、防，努力減少路基的差異沉降，最大限度地減少和延緩裂縫產(chǎn)生的概率和程度，對已發(fā)生的裂縫及時(shí)采取有效措施進(jìn)行處治、控制裂縫的發(fā)展、恢復(fù)路面功能、延長路面的使用壽命。（一）市政道路拓寬改造路基是關(guān)鍵 路基是路面的基礎(chǔ)，并承受由路面?zhèn)鬟f下來的各種荷載，因此，路基的堅(jiān)實(shí)和穩(wěn)定是保證路面強(qiáng)度與穩(wěn)定性的重要條件之一。充分認(rèn)識(shí)路基的重要作用，是市政道路建設(shè)的治本之道。舊路改建工程對路基施工的技術(shù)要求高，是因?yàn)榕f路改建都必須進(jìn)行加寬和加高及舊路原排水系統(tǒng)的處理。任何施工不當(dāng)?shù)拇胧┖屯练焦こ痰谋撞《茧y以在今后的養(yǎng)護(hù)中改正，因此在改建工程中，處理好舊排水溝和舊砌體、新老路路基結(jié)合部的界面的處理、路基加寬及加高是整個(gè)

6、改建工程質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。1舊路排水溝和舊砌體的處理。（1）舊水溝：在路基加寬的過程中，原舊路排水溝將被挖掉或覆蓋，對于填方路段的水溝，首先要將舊排水溝上的砌體及雜物挖除掉，然后用與其相同的土壤或砂性土填平，再用機(jī)械夯實(shí)，其壓實(shí)度不能低于老路基土壤的壓實(shí)度，新填土壤的壓實(shí)系數(shù)應(yīng)力求達(dá)到98%以上，只有具備這個(gè)條件才可能在路基加寬和邊溝回填的地方防止形成沉陷。（2）拆除舊砌體：改建工程中填土高度一般都不大，舊砌體應(yīng)該拆除，因?yàn)榕f砌體和新填筑的路基材料的各項(xiàng)性能指標(biāo)相差很大，特別是對水的浸潤和吸收量不同，而土的含水量又是影響路基壓實(shí)度的重要因素，因此施工過程中，先拆除舊路緣石，然后把舊路挖成寬度不小

7、于1m的臺(tái)階；同理，也必須拆除舊路肩和路堤上的擋土墻，避免引起不均勻的沉降。2路基加寬施工工藝。路網(wǎng)改建工程中，要求盡量使用合格的老路基，這就存在不同程度的加寬。路基加寬的方式有單側(cè)加寬和雙側(cè)加寬兩種形式。在不受地形地物限制的情況下，選擇單側(cè)加寬，這種加寬方式的路基只需一側(cè)加寬，便于施工，加寬較雙側(cè)的大，壓實(shí)度也容易保證，且基底處理一系列施工工序都在一側(cè)進(jìn)行，施工進(jìn)度也快。但這種方案也有缺點(diǎn)，當(dāng)路面加寬較大時(shí)，路面結(jié)構(gòu)的一部分位于舊路基上，而另一部分則可能在新建的路基上。 由于新舊路基的強(qiáng)度和密實(shí)程度不同，新舊路基會(huì)產(chǎn)生不同的沉降，因而會(huì)引起路面沿接縫出現(xiàn)縱向裂縫，針對這一缺點(diǎn)，我們對新舊路的

8、銜接采取如下措施：（1）拓寬路堤地基的處理：拓寬路堤地基情況良好時(shí)，清除表土碾壓密實(shí)后，進(jìn)行路堤的填筑。當(dāng)?shù)鼗鶠椴涣嫉牡鼗鶗r(shí)，出現(xiàn)厚度小于3m的不良土，挖除采用換填處理，分層碾壓密實(shí)，分層厚度為0.20.3m，出現(xiàn)淤泥或軟弱土層厚度小于3m時(shí)，采用拋石擠淤方法處理，石料采用沒有風(fēng)化的開山片石，片石不小于30cm。出現(xiàn)厚度大于3m時(shí)不良土、淤泥或軟弱土層時(shí)，根據(jù)不同的情況，可采用排水固結(jié)法、粒料樁、粉噴樁、加筋土法處理。（2）路塹的拓寬：首先在上邊坡設(shè)計(jì)排水溝的位置做好臨時(shí)排水溝，然后自上而下挖土運(yùn)走，最后修整邊坡，按前面已述方式處理舊水溝，并對已拓寬的土基路肩進(jìn)行干燥處理。（3）縱向搭接：舊路

9、改建縱向出現(xiàn)搭接時(shí)，沿路線方向?qū)⑴f路挖成寬度不少于1m的縱向臺(tái)階。（4）路基填料的選擇：路基加寬的填土部分應(yīng)當(dāng)與老路基完全形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，保持良好的穩(wěn)定性，最好的辦法是使用與老路相同的土壤，當(dāng)無法做到這點(diǎn)時(shí)，可采用石灰改良土，并嚴(yán)格遵守填筑規(guī)定，每層厚度為0.20.3m，雖然比原來設(shè)計(jì)增加了一些費(fèi)用，但是將來可使路面壽命延長，并減少養(yǎng)路費(fèi)用。（5）路基壓實(shí)：路基壓實(shí)的目的是為了提高土體的密實(shí)程度，降低填土透水性，防止水分積聚和浸蝕，避免路基軟化及因凍脹引起的不均勻變形，確保路基在全年各季內(nèi)均具有設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，提高市政道路的使用品質(zhì)，并減薄路面提供有利條件。對于舊路加寬而言應(yīng)當(dāng)注意的

10、是：結(jié)合部必須碾壓到位，如大型壓實(shí)機(jī)械無法壓到邊，就要用小型振動(dòng)設(shè)備壓實(shí)，確保拓寬路基任何部位壓實(shí)度均符合要求。 （二）市政道路改造拓寬路面結(jié)構(gòu)的施工關(guān)鍵技術(shù) 1確保原材料質(zhì)量加強(qiáng)對原材料的試驗(yàn)檢測工作，確保使用合格的材料。 2材料級(jí)配符合規(guī)范要求。 3優(yōu)化施工組織，嚴(yán)格現(xiàn)場管理。 對路面基層而言，要保證混合料拌和均勻性，必須采用廠拌，攤鋪時(shí)最好采用攤鋪機(jī)攤鋪，可以減少粒料離析現(xiàn)象，有利于控制平整度和壓實(shí)度。對于路面瀝青下封層，采用乳化瀝青，建議采用專用機(jī)械（稀漿封層機(jī)）鋪筑；如采用人工配合撒布機(jī)，必須分層鋪筑，不能以單層式施工，否則不能保證封層厚度，至于選擇兩層還是兩層以上的施工方法，要根據(jù)

11、封層厚度特點(diǎn)。經(jīng)過實(shí)踐，還是采用熱瀝青石屑（中、粗砂）封層效果較好。對于瀝青混合料面層，從拌和、運(yùn)輸、攤鋪各個(gè)環(huán)節(jié)上都應(yīng)嚴(yán)格按施工規(guī)范的要求進(jìn)行，尤其要控制好混合料的溫度，避免油溫過高，造成瀝青老化；保證攤鋪和碾壓的最低溫度，同時(shí)控制碾壓遍數(shù)及壓實(shí)度。處理好碎石級(jí)配等方面的要求外，還應(yīng)注意攤鋪的均勻性，避免出現(xiàn)大、小粒料離析現(xiàn)象。只有我們嚴(yán)格的控制施工質(zhì)量，使其各種材料充分發(fā)揮效果，才能有效的控制加寬段裂縫的產(chǎn)生。 （三）路面縱向裂縫的養(yǎng)護(hù)維修 通車后路面出現(xiàn)縱向開裂應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處治，防止因路表水滲入路面而造成結(jié)構(gòu)層更嚴(yán)重的損壞，使路面功能得到及時(shí)恢復(fù)，并延長面層的使用壽命。 1加強(qiáng)觀察，裂縫出

12、現(xiàn)后，及時(shí)用熱瀝青等灌縫材料封閉裂縫，防止雨雪水下滲。 2對縫寬大于4mm且已穩(wěn)定的縱向裂縫，瀝青路面則銑去原瀝青面層（寬度一般在50100cm），將基層頂面的裂縫進(jìn)行灌縫處理灑黏層油后恢復(fù)面層，混凝土路面則可采用條帶修補(bǔ)或更換混凝土板的方法，同瀝青路面一樣，需對基層的縱向裂縫處理后恢復(fù)混凝土面層。 3針對縫寬大于4mm，并且裂縫還在繼續(xù)發(fā)展的情況，則在裂縫處開挖至基層（開挖寬度大于50cm），將基層裂縫用熱瀝青灌縫處理后在基層表面均勻涂刷黏合劑及改性瀝青，加鋪二層至三層土工布（土工布之間需涂刷如改性瀝青等黏結(jié)材料，土工布寬度在縫體兩側(cè)不小于15cm），再重新鋪筑面層。對基層有明顯損壞的，或路

13、基嚴(yán)重不穩(wěn)定的，則可采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)取代沿裂縫縱向開挖出的原路面的基層、底基層，從而增加路面基層的抗裂性能，修復(fù)后可延長路面的使用期限。 路基填筑施工工藝2008-3-20 15:50【大 中 小】【打印】【我要糾錯(cuò)】二、路基填筑施工說明一 ）路基填筑施工1、基底處理 及清表（1）基底處理填筑前按招標(biāo)文件技術(shù)規(guī)范要求，認(rèn)真做好基底處理，根據(jù)基底土質(zhì)、水文、植被情況及填土高度分別采取相應(yīng)的處理措施。（2）清表施工便道打通之后，用推土機(jī)、平地機(jī)、挖掘機(jī)對路基填筑范圍原地面上的樹木、植物等進(jìn)行清理，表土清除深度 1030cm ，清除的表土雜物堆棄于施工便道對側(cè)路基坡腳線與公路界碑之間。清表結(jié)束后，

14、用平地機(jī)進(jìn)行整平，用壓路機(jī)對清表后的原地面進(jìn)行碾壓，壓實(shí)度符合設(shè)計(jì)及規(guī)范的要求，清表質(zhì)量、壓實(shí)度、清表后高程及工程數(shù)量報(bào)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)批準(zhǔn)。2 、填料試驗(yàn)與壓實(shí)試驗(yàn)路基填筑前，選取 200m 具有代表性的路段，按規(guī)范規(guī)定的方法對填料進(jìn)行顆粒分析、含水量與密實(shí)度、液限和塑限、有機(jī)質(zhì)含量、承載比（ CBR ）和擊實(shí)等試驗(yàn)。3 、填筑作業(yè)（1）施工放樣開工前，先進(jìn)行導(dǎo)線、中線、水準(zhǔn)點(diǎn)的復(fù)測，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況增設(shè)必要的導(dǎo)線、水準(zhǔn)點(diǎn)。測量成果經(jīng)監(jiān)理工程師核準(zhǔn)后，再按圖紙放出路基中線、坡腳、邊溝等位置。（2）填筑方式路堤采用水平分層填筑，按照橫斷面全寬分成水平層次，逐層向上填筑。（3）攤鋪攤鋪?zhàn)鳂I(yè)采用推土

15、機(jī)、平地機(jī)進(jìn)行，從路基最低處開始分層平行攤鋪，松鋪層的厚度按路堤試驗(yàn)段得出的數(shù)據(jù)確定。一般土方最大松鋪厚度不大于 300mm ，最小為 100mm .（4）碾壓土料攤鋪平整后即開始碾壓，先用推土機(jī)或輕型壓路機(jī)對松鋪層表面進(jìn)行預(yù)壓，然后再用大噸位振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)。二） 特殊路基處理本合同段特殊路基主要為軟弱地基路段路基，采用擠密碎石樁進(jìn)行基底處理。1 、碎石擠密樁施工（1）施工準(zhǔn)備審核熟悉施工設(shè)計(jì)圖，了解碎石擠密樁的機(jī)理及施工數(shù)量、施工里程、標(biāo)高、樁長、打設(shè)地質(zhì)情況等。進(jìn)行現(xiàn)場測量放樣，確定打設(shè)范圍，并對打投范圍內(nèi)的基底進(jìn)行清理，清除表層土30cm，回填普通土3050cm壓實(shí)并作成路拱以利排水，橫

16、坡以24%為宜。（2）碎石樁施工測量放樣：根據(jù)設(shè)計(jì)樁位采用小竹釘進(jìn)行現(xiàn)場放樣作業(yè)。機(jī)械選型：本標(biāo)段碎石樁機(jī)選用DZ60型樁機(jī)。試樁及碎石樁施工：試樁不少于5根，主要是確定碎石加入 量及密實(shí)度，沖水量、水壓等指標(biāo)。試驗(yàn)完成后，進(jìn)行貫入試驗(yàn)及靜荷試驗(yàn)，以確定試樁質(zhì)量。試樁成功后，進(jìn)行大量碎石樁施工作業(yè)。本標(biāo)段碎石樁施工采用重復(fù)壓拔管法。為保 證碎石樁打插深度符合設(shè)計(jì)要求，打插前，應(yīng)在導(dǎo)管上設(shè)置明顯的深度控制標(biāo)記，導(dǎo)管對位后，檢查其軸向偏差不大于 1.5%，導(dǎo)管振動(dòng)下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，通過漏斗向管內(nèi)施放碎石（加入量通過試樁確定），導(dǎo)管上拔時(shí)，每提升1m即向下下壓0.5m，如此反復(fù)到 導(dǎo)管口離開地面。此

17、時(shí)，地面應(yīng)有一堆碎石溢出，否則，碎石樁則達(dá)不到中密狀態(tài)，應(yīng)補(bǔ)打補(bǔ)填碎石。（3）施工注意事項(xiàng)碎石粒徑選用2050mm，含泥量不大于10%.控制打插深度，在導(dǎo)管上做上控制標(biāo)記?？刂坪贸凉芴嵘俣燃案叨?、壓管高度、拔管速度控制在1m/min.碎石樁施打順序由兩邊向中間、兩端向中部推進(jìn)。在推鋪碎石墊層前，對樁體進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)及靜荷載試驗(yàn)。三） 橋、涵臺(tái)背回填橋涵臺(tái)背回填時(shí)，其結(jié)構(gòu)的圬工強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到規(guī)范要求?；靥钔敛捎?10% 的石灰土填筑，從原地面起水平分層填筑，每一填層的松鋪厚度不大于 150mm ，采用小型振動(dòng)壓實(shí)機(jī)具壓實(shí)，確保每填層的壓實(shí)度符合規(guī)范要求。橋涵填土范圍應(yīng)符合設(shè)計(jì)或規(guī)范要求。涵洞兩側(cè)的填土與壓實(shí)對稱或同時(shí)進(jìn)行。  新舊路基接縫問題是個(gè)普遍現(xiàn)象，看樓主的帖子感覺有兩種可能：    其一是舊路部分切除后的30cm要做基層，然后基層頂面與舊路面共同鋪設(shè)瀝青面層； 其二是切除的部分做基層和面層，然后新舊面層縱向接縫。樓主考慮的是接縫處以后會(huì)出現(xiàn)裂縫；對于上述現(xiàn)想，新舊路基