孔德勝
[摘要]水泥混凝土橋面的浮漿是誘發(fā)橋面防水層失效、層間結合破壞和橋面鋪裝損害的主要因素?,F(xiàn)有橋面鋪裝工藝有人工鑿毛、銑刨機銑刨、施工期拉毛等處理方法,針對現(xiàn)有幾種施工工藝的不足,提出噴砂鑿毛的表面處理技術。
[關鍵詞]浮漿噴砂鑿毛
中圖分類號:TU4文獻標識碼:A文章編號:1 671-7597(2009)1010119-02
近年來隨著公路交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展,尤其是西部大開發(fā)的實施,黃土地區(qū)公路修筑技術迅速發(fā)展。為滿足路基強度和穩(wěn)定性的基本要求,確保公路的安全暢通和正常使用,在公路建設中采取了一定的防護與支擋工程措施,但從遠期發(fā)展而言仍存在類型單一、工程措施力度不足、對局部位置沒有進行綜合處治、徹底根除隱患等不足,影響公路,尤其是干線公路運輸?shù)恼w效益。因此,本文針對黃土地區(qū)公路路基防護與支擋工程中目前存在的各種病害,從設計。施工、養(yǎng)護方面分析其成因,并提出病害處治對策,為黃土地區(qū)公路的發(fā)展提供科學參考依據(jù)。
一、黃土地區(qū)公路路基防護與支擋工程病害
由于在設計、施工、養(yǎng)護過程中存在一些問題,加之黃土地區(qū)的地形特點、黃土的特殊工程性質、自然氣候等多方面因素的綜合影響,路基防護與支擋工程在使過程中出現(xiàn)了各種各樣、輕重不一的病害,從而降低公路的使用性能,嚴重影響著公路的正常運行。
黃土地區(qū)公路路基主要防護與支擋工程具有代表性的病害主要有勾縫脫落、裂縫、表面破損、墻背填土沉及黃土陷穴、基礎沖刷淘空、泄水孔堵塞、沉降縮縫>變形破壞等幾種形式,分述如下:
(一)勾縫脫落
砂漿勾縫在雨水表面徑流作用下,砂漿被沖刷散失,水泥混凝土預制塊或片(塊)石砌縫外露,使坡面降雨集中沖刷,加劇沖蝕作用,形成坡面溝蝕,使砌縫內路基填土隨水流失或雨水滲入路基主體,降低路基強度,嚴重的甚至形成路基陷穴,使砌體脫空。
(二)裂縫
坡面防護裂縫通常有兩種:一種是在坡頂有錯臺的裂縫,主要是因路基發(fā)生不均勻沉陷而引起;另一種是坡面有錯臺的裂縫,通常伴隨著坡面表面不平整,發(fā)生微量膨脹,主要是因砌體背側填料滑動引起膨脹變形而產生。擋土墻裂縫根據(jù)嚴重程度有兩種:貫通裂縫和未貫通裂縫。當發(fā)生了貫通裂縫,則墻體可能發(fā)生斷裂,根可能已失去支擋作用,危害程度較大,應及時加以處理。
(三)表面破損
表面破損主要是指漿砌片(塊)石或預制塊破碎松動、砂漿脫落,如維修不及時,使雨水沖刷下滲,導致大面積散失、脫空和剝落,降低或失去支擋防護作用。
(四)墻背填土沉陷變形及黃土陷穴
漿砌護坡和擋土墻背側填土發(fā)生沉降變形、形成黃土陷穴是一種比較普遍的嚴重病害。由于黃土具有濕陷性、多孔隙等特性,加之施工壓實不足,在墻背排水不利情況下,地表徑流匯集、雨水下滲,在潛蝕作用下引起黃土濕陷變形。當墻體泄水孔暢通時,黃土顆粒將隨下滲水流移動,被水流帶走,逐漸形成黃土陷穴,使背側脫空,導致構造物失穩(wěn);當泄水孔被堵塞后,背側將積水,填土含水量增大,強度大大減弱,發(fā)生沉陷變形,嚴重地則會導致上側土體發(fā)生溜坍、滑坡,危及行車安全。
(五)泄水孔堵塞
在漿砌護坡和擋土。設置合理的泄水孔,有利于排除背側填土積水,降低孔隙水壓力,維持其穩(wěn)定性。但由于施工質量問題,如反濾層設置不合理、泄水結構施工不符合設計要求等,在使用過程中,隨水流作用,泄水孔的排水通道被細顆粒材料堵塞,形成背側填土積水,含水量增大,易導致凍脹、濕陷、滑塌等嚴重病害產生。
(六)基礎沖刷淘空
基礎沖刷淘空是黃土地區(qū)公路水毀的一種主要形式,且危害極大。黃土地區(qū)暴雨集中,雨水沖刷嚴重,在沿河、沖溝地段的防護支擋工程,常因雨水急速局部沖刷基礎,使底部材料被形成的渦流沖蝕、卷起帶走,隨著沖刷深度和范圍的增大,導致基礎脫空,如不及時處理,則會進一步導致結構物失穩(wěn)破壞,會帶來巨大的經(jīng)濟損失。
(七)沉降縫、伸縮繾破損變形
沉降縫、伸縮縫破損變形主要是指縫在施工中未按要求完全封閉、設計中設置位置不合理或設置數(shù)量不足,在自然因素和人為因素作用下,導致縫被顆粒材料填充、變形量不足而被擠裂或拉開。調查的幾條公路的防護與支擋構造物大多存在此種病害,尤其是設置在高填方路堤部位的構造物比較明顯、普遍。
綜述以上幾種具有代表性的病害,或單獨出現(xiàn),或綜合反映在同一構造物上,嚴重影響公路的正常使用,帶來巨大的經(jīng)濟損失。要徹底預防和根治各種病害,必須全面分析各種病害產生的原因,得到主要影響因素,才能采取有效的措施,達到“預防為主,防治結合,根除痛害”的目的。
二、病害成因分析
綜合分析可以發(fā)現(xiàn),導致黃土地區(qū)公路路基防護與支擋工程病害的原因主要有以下幾方面:
(一)黃土陷穴
黃土陷穴是黃土地區(qū)公路許多破壞現(xiàn)象的根本原因。由于黃土地區(qū)的自然狀況和黃土的透水性、濕陷性、崩解性,極易形成黃土陷穴,如不及時處治,將對公路帶來極大危害。防護與支檔工程構造物的背側填土在排水不利的情況下極易產生黃土陷穴,導致各種嚴重病害發(fā)生。
(二)設計考慮不周全
綜合設計對公路質量的保證十分重要,在路基設計中,排水與防護支擋工程綜合設計是關鍵,只有這樣才能有效地保證路基的強度和穩(wěn)定性,保證公路的安全暢通。尤其是黃土地區(qū),針對黃土的特性和降雨狀況,采取有效的綜合排水設計非常重要。如在構造物頂部設置截水溝攔截表面徑流,防止匯集、沖刷和下滲;對沿河路堤根據(jù)河床寬窄與水流狀況設置合理的沖刷防護措施,減少水流對路基的沖刷破壞等。構造物背側填土沉陷變形及黃土陷穴、構造物基礎沖刷淘空、表面破損等病害的產生都與綜合設計有關。
(三)施工過程中輕視質量
施工質量是影響整個公路使用品質的關鍵。由于施工過程中,施工人員質量意識不強,偷工減料,忽視原材料質量,未嚴格按工序要求操作等是導致路基防護與支擋工程構造物產生病害的主要原因之一。如砌體座漿不飽滿,砂漿標號不滿足要求,構造物填土壓實不足等。其他病害如背側填土沉陷變形、伸縮縫變形、泄水孔堵塞等都與施工質量有關。
(四)養(yǎng)護方面的影響
由于各種病害在發(fā)生初期,若不認真檢查很難及時發(fā)現(xiàn)和進行修補、養(yǎng)護,或者發(fā)現(xiàn)后未能準確找出真正病害原因而采取不正確的處治方法,貽誤時機,導致嚴重病害的產生。如勾縫脫落、表面破損等如及時給予維修,將會避免更嚴重的病害發(fā)生。對黃土地區(qū)的黃土陷穴,及早發(fā)現(xiàn),及時采取有效措施給予處理,對提高公路抗災害能力,維持公路正常運行,具有重要作用。
(五)路基本體沉陷、變形
由于路基土體壓實不足、地基軟弱、黃土濕陷等原因造成的路基本體沉陷變形,直接破壞防護與支擋工程構造物,從而加劇路基的變形破壞,危及行車安全。如礦料坡面防護在路基土體變形發(fā)生鼓脹或濕陷后,表面
產生裂縫、砌體破損等。
由上可知,路基防護與支擋工程病害產生的原因是復雜多樣的,是綜合因素作用的結果。因此,應根據(jù)病害的成因分析及現(xiàn)場的材料分布、施工條件等具體情況,綜合分析比較,選擇適宜的經(jīng)濟合理的處治措施。
三、病害處治對策
針對黃土地區(qū)公路路基防護與支擋工程的各種病害,由于其成因復雜多樣,應準確分析產生的成因,采用一種或多種方法,對癥下藥,徹底根治。實際使用中比較有效的方法有如下幾類;
(一)增加排水設施
對雨水沖刷作用較強、原設計中未設置足夠攔排水設施的病害部位,根據(jù)水流來源、水量大小,以“近接遠送”為原則,增設必要的攔排水設施,減弱降雨對路基的侵蝕作用。如在路塹邊坡坡頂設置截水溝,在護坡坡頂采用封閉處理并加設排水溝,防止雨水滲流。對路堤邊坡坡面表面徑流量大、流速較快時,可以采用攔水帶與急流槽相結合,集中從坡面排除到路基范圍以外。對擋土墻增設泄水孔或墻后盲溝將水引出路基外,以防止墻后積水,引起土壓力增加或凍脹。
(二)再次充分夯實
對構造物已發(fā)生脫空時,應清理破損部位,對背側黃土進行補充夯實,或采用壓漿工藝使構造物背側填土密實穩(wěn)定。對破損部位進行清理時,應擴大清理范圍;補夯時,應開挖平臺夯實,保證與原有坡面的的緊密結合。
(三)及時檢查修補
對發(fā)生勾縫脫落、砌體松動剝落等病害時,應及時采取措施,盡量在發(fā)生初期或未發(fā)展嚴重時進行修補處理,如重新勾縫封閉,更換破損材料等。對發(fā)展嚴重的病害,如裂縫、大面積破損、或已失去自身功能等,應視具體情況,采取返工重修措施,以免進一步危及公路安全。裂縫應根據(jù)嚴重程度區(qū)分對待,如系斷裂破壞,已失去自身功能,應迅速拆除重建恢復功能;如未完全喪失功能,可以采用鑿縫封閉處理。或套墻加周、支撐墻加固方法等。
(四)有效處治黃土陷穴
黃土地區(qū)黃土陷穴的處治十分重要,必須采取有效措施達到根治和預防再發(fā)生的目的。陷穴是水的沖蝕與溶蝕的混合作用在黃土形成的暗溝、暗洞及暗穴等現(xiàn)象。其生成的條件,內因是土質疏松,多孔隙,易沖刷:外因是地表水的匯集。陷穴對路基危害較大,一旦發(fā)生,應及時處治。首先根據(jù)所在位置,查清陷穴水的來源、水量、發(fā)展方向及對路基造成的危害程度等,視具體情況采取回填夯實、灌砂、灌土漿、設盲溝排導等方法加以處治。
四、結語
1,黃土地區(qū)公路路基防護與支擋工程存在的具有代表性的病害主要有:勾縫脫落、裂縫、表面破損、墻背土體沉陷變形和黃土陷穴、基礎沖刷淘空、泄水孔堵塞以及沉降縫(伸縮縫)變形破壞。
2,各種病害是受多種因素綜合作用的結果,成因復雜多樣,主要影響因素是黃土的工程特性,設計、施工和養(yǎng)護管理方面的不足等。
3,黃土地區(qū)公路路基防護與支擋工程各種病害處治對策主要有:增加排水設施、再次充分夯實、及時檢查修補及有效處治黃土陷穴等。