張 明

(上海隧道工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司， 上海 201108)

近年來(lái)，我國(guó)公路水泥凝土路面建設(shè)成長(zhǎng)空間很大，水泥混凝土路面由于有著高強(qiáng)度、負(fù)載能力強(qiáng)以及穩(wěn)定性能好等特性使得使用壽命長(zhǎng)，成為我國(guó)公路建設(shè)的主要選擇方式，但是水泥混凝土路面常常會(huì)出現(xiàn)板底脫空、路面出現(xiàn)裂縫等災(zāi)害。所有道路災(zāi)難之中，板底脫空是影響最大、后果最嚴(yán)重的災(zāi)害之一。水泥混凝土路面板底脫空是指路面基層之間產(chǎn)生了空隙，是一種結(jié)構(gòu)性的破壞。這種災(zāi)害如果不及時(shí)處理，不提前預(yù)防，將會(huì)影響道路使用壽命的長(zhǎng)短，造成修復(fù)上的資金支出以及影響國(guó)民出行、貨物運(yùn)輸，對(duì)國(guó)家財(cái)政支出以及國(guó)計(jì)民生都有重大影響。

1 水泥混凝土路面板底脫空的成因

造成水泥混凝土路面板底脫空的因素很多，下面，筆者根據(jù)研究的成果，從內(nèi)因和外因兩個(gè)角度，來(lái)對(duì)水泥混凝土路面板底脫空的成因進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述。

1.1 造成水泥混凝土路面板底脫空的內(nèi)因

造成水泥混凝土路面板底脫空的內(nèi)因主要有以下兩個(gè)原因。第一個(gè)是地形原因。我們知道，我國(guó)地勢(shì)西高東低，西部以高原為主，而南方道路以平原和丘陵為主，道路建設(shè)時(shí)公路穿越地區(qū)的地質(zhì)條件存在很大的差異，縱斷面只能通過(guò)高填、深挖、半填半挖等手段來(lái)使得路面高度整齊一致，但是，在這種人為操作下，地質(zhì)條件會(huì)存在松緊程度不一的現(xiàn)象，這就使得非天然的路基不均勻沉降，使得公路路基不均衡，這是造成水泥混凝土路面板底脫空的內(nèi)因，人為無(wú)法改變，所以，必須加強(qiáng)高填、深挖、半填半挖的技術(shù)，最大力度的縮小地質(zhì)條件的差異；第二個(gè)就是水泥混凝土路面自身存在缺陷。我們知道，水泥混凝土路面基層材料的剛度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水泥混凝土路面的剛度的，在車(chē)輛行駛通過(guò)之后，面板和基板彎曲變形程度不一樣、恢復(fù)能力也不一樣，這就造成面板在承受車(chē)輛通行時(shí)難以恢復(fù)原狀，就會(huì)造成路面和基層的脫離，最后變成板底脫空。而目前國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通量以及運(yùn)輸貨物數(shù)量的增多、重量增大，這些都是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，而這些負(fù)重物對(duì)路面的損害短期內(nèi)無(wú)法從根源上解決。

1.2 造成水泥混凝土路面板底脫空的外因

造成水泥混凝土路面板底脫空的外部原因有很多，而且人為可控制性大。下面我們具體闡述造成水泥混凝土路面板底脫空的外因，希望可以減少對(duì)路面的破壞。

首先，第一個(gè)原因就是地表水的沖刷。這涉及兩個(gè)方面的內(nèi)容，一方面是自然降雨量大小。因?yàn)樽匀唤涤甑脑颍访娼涌p處存在滲水、漏水現(xiàn)象。在車(chē)輛載重通過(guò)的情況下，路面面板和基層面板就會(huì)產(chǎn)生高壓水流，侵蝕基層的表明，而沖刷的泥土變成泥漿在承受重量的情況下會(huì)噴出，久而久之，路面板底會(huì)掏空。另一方面就是路面排水系統(tǒng)的原因。我們知道，自然降雨是人為無(wú)法控制的，但是如果我們的道路建設(shè)人員可以及時(shí)將雨水排走，減少對(duì)路面的沖刷，也可以緩解基層掏空的現(xiàn)象。所以，路面排水系統(tǒng)的好壞也會(huì)影響基層掏空程度。第二個(gè)就是接縫處、裂縫處沒(méi)有及時(shí)的填縫。當(dāng)出現(xiàn)裂縫時(shí)，如果及時(shí)填補(bǔ)，也可以減輕基層掏空程度。接縫處、裂縫處也是雨水滲透的一個(gè)重大入口。水的滲透使基層材料強(qiáng)度、剛度更加第，在負(fù)重后變形更加嚴(yán)重、恢復(fù)更加困難，而雨水在負(fù)重下持續(xù)不斷的沖刷基層都會(huì)是脫空面積進(jìn)一步擴(kuò)大，最后形成惡性循環(huán)。第三點(diǎn)是路基密實(shí)度不足。路基密實(shí)度不足，尤其是高填方路段密實(shí)度不足，也是造成水泥混凝土路面板底脫空的重要原因之一，這是由于路基填充的材料在密度上存在差異，造成路面建成以后降沉情況不平衡，從而形成板底脫空。

2 水泥混凝土路面板底脫空的檢測(cè)技術(shù)

對(duì)水泥混凝土路面板底脫空進(jìn)行檢測(cè)可以遭到有效預(yù)防、及時(shí)整治。水泥混凝土路面板底脫空的檢測(cè)方式有以下四種：

2.1 貝克曼梁測(cè)定法

應(yīng)用這樣的方法，需要準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)車(chē)、路面彎沉儀、路表溫度計(jì)、皮尺、口哨、白油漆或粉筆、指揮旗等。檢查標(biāo)準(zhǔn)車(chē)的性能，為標(biāo)準(zhǔn)車(chē)裝好負(fù)載，讓標(biāo)準(zhǔn)車(chē)按預(yù)定的路線(xiàn)行駛，行駛完畢后，通過(guò)檢測(cè)車(chē)胎接地面積的方法了解面板底脫空的情況。這種檢查方法的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)儀器要求不高，操作比較簡(jiǎn)單，然而它測(cè)試步驟多、速度慢、精度低。

2.2 落錘式彎沉儀（FWD）判斷法

落錘式彎沉儀判斷法在國(guó)外應(yīng)用廣泛。這是一種在70年代研究出來(lái)的儀器。這種依器能夠模擬車(chē)量的荷載，自動(dòng)檢查路面板底脫空的情況。這種儀器的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)為方便、快速、安全、便于人力操作，缺點(diǎn)為只適合應(yīng)用在長(zhǎng)距離的、連續(xù)測(cè)定中，否則它將因?yàn)閿?shù)據(jù)采集不足，所以出現(xiàn)誤判。

2.3 聲振法

聲振法是一種發(fā)出聲波，然后采聲聲波反回來(lái)的信息，根據(jù)聲波反回的情況，判斷路面板底脫空情況的儀器。這種方法檢測(cè)的安全性強(qiáng)、對(duì)環(huán)境的要求少、可操作性強(qiáng)等特點(diǎn)，而且對(duì)交通影響小。其速度至少是落錘式彎沉儀（FWD）判斷法的三倍。

2.4 外觀(guān)判別法和人工敲擊法

有經(jīng)驗(yàn)的工作人員可以依靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷路面板底脫空的情況。他們或者憑肉眼觀(guān)察就能獲得信息，或者可以依靠敲擊面板，通過(guò)傾聽(tīng)回聲，可以獲得相關(guān)的信息。憑借經(jīng)驗(yàn)，工作人員可以了解面板底脫空的范圍和大致的程度。這種判斷方面存在兩個(gè)問(wèn)題：第一，它對(duì)工作人員的經(jīng)驗(yàn)及天賦要求極高，有些工作人員即使有經(jīng)驗(yàn)，卻缺少天賦，這類(lèi)工作人員無(wú)法完成這樣的操作；或者反之，同樣也無(wú)法操作。第二，它的判斷主觀(guān)性強(qiáng)，工作人員無(wú)法把觀(guān)察到的結(jié)果準(zhǔn)確定量。第三，正因?yàn)檫@種判斷方法難以應(yīng)用數(shù)據(jù)的方法評(píng)估，所以也難以判斷工作人員是不是出現(xiàn)了誤判。

3 水泥混凝土路面板底脫空的防治措施

水泥混凝土路面板底脫空的防治措施也會(huì)根據(jù)造成脫空的成因不同而采取不同的措施。下面，筆者將根據(jù)脫空成因總結(jié)防治措施。

3.1 選擇良好的基層材料

針對(duì)水泥混凝土路面自身存在缺陷的問(wèn)題，混凝土材料本身就易受水的影響，如果混凝土材料接觸了大量水份，那么物理性能便會(huì)產(chǎn)生變化，在自然界中，雨水沖刷的降雨量是不可控制因素，但是我們可以減少雨水積累程度以及基礎(chǔ)抗沖刷的能力。對(duì)于增強(qiáng)基礎(chǔ)抗沖刷的能力，就必須在選材過(guò)程中嚴(yán)格遵守“質(zhì)量?jī)?yōu)先，兼顧價(jià)格”的原則，選擇最適合做混凝土路面的材料。比如當(dāng)前人們發(fā)現(xiàn)石灰穩(wěn)定土作為路面材料不易受水分影響，在施工時(shí)可優(yōu)先選擇使用這種材料。

3.2 優(yōu)化水泥混凝土路面的排水系統(tǒng)

路面排水系統(tǒng)如果良好可以及時(shí)將雨水排出去，可以減少雨水對(duì)基層的沖刷。所以，在開(kāi)展水泥混凝土路面施工時(shí)，必須優(yōu)化路面的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，特別是易積水的地區(qū)，要強(qiáng)化排水設(shè)計(jì)。當(dāng)前路面排水設(shè)計(jì)有兩種。邊緣排水設(shè)計(jì)，是指排水管道設(shè)計(jì)在兩側(cè)，將積水導(dǎo)向兩側(cè)來(lái)排水。排水基層結(jié)構(gòu)就是在排水基層下設(shè)置不透水的基層，排水基層應(yīng)該按照強(qiáng)度和透氣性的要求合理選擇材料并進(jìn)行組裝搭配。

綜上所述，水泥混凝土路面雖然使用壽命長(zhǎng)、承重能力高，但是依然存在板底脫空等其他路面損壞，如果對(duì)損壞不進(jìn)行防治，就會(huì)影響公路使用壽命，造成經(jīng)濟(jì)損失也會(huì)對(duì)國(guó)民生活造成不便，為此，我們應(yīng)該重視對(duì)水泥混凝土公路的保護(hù)，盡量通過(guò)人為可控制的手段來(lái)減少災(zāi)害發(fā)生的頻率以及損壞的程度，從而提高水泥混凝土路面使用性能以及延長(zhǎng)水泥混凝土路面的使用壽命。