摘要；就國內南方水泥混凝土路面設計結構和施工過程中的一些方法調研探討
　　關鍵詞；混凝土路面設計施工調研
　　目前，我們有幸參加了由單位組織的南方公路課題組考察隊，為廣泛吸收兄弟省份水泥混凝土路面建設方面的經(jīng)驗，課題組成員分赴廣東、廣西、湖南等地調研，與工程建設第一線的建設人員、管理人員進行了廣泛的交流，取得了寶貴的經(jīng)驗。
　　在我國北方地區(qū)，路面主要以半剛性基層的瀝青路面為主，水泥混凝土路面應用較少；而我國南方地區(qū)則以水泥混凝土路面為主，如廣東、廣西和湖南等，這也與南方地區(qū)潮濕多雨的氣候條件有關。
　　廣東省目前已建成水泥混凝土路面3萬公里，已建成高速公路（含汽車專用公路）加上在建的公路將近1000公里，其中絕大多數(shù)是水泥混凝土路面，如此大量修筑混凝土路面的主要原因是水泥混凝土路面具有較好的水穩(wěn)性和高溫穩(wěn)定性，與廣東省高溫多雨的氣候條件相適應。
　　廣東省水泥混凝土路面的面板厚度一般為25－26厘米，最厚28厘米，基層采用6％水泥劑量的水泥碎石，底基層采用3％水泥劑量的水泥碎石。很重視基層的設計，認為需加強基層，以最大限度地發(fā)揮面層的作用，同時重視基層的排水設計，以防止唧泥、斷板等病害發(fā)生；認為早期發(fā)生斷板、破壞的主要原因并不是混凝土路面的厚度不足，而是因為路基強度不均勻或是混凝土面板的抗折強度不足造成的。因廣東省超載運輸車輛不多，因此，對超載、超重交通條件下水泥混凝土路面的設計沒有過多地研究，認為需進一步探討。
　　廣東省混凝土路面的脹縫一般只在構造物兩側設置，按這個要求，最大脹縫間距可達2000米，并未發(fā)生面板因受熱膨脹而擠出、拱起現(xiàn)象。相反，在設置脹縫處，反而會因為脹縫材料不過關造成脹縫漏水，或因為脹縫材料破壞，石子等堅硬物填入縫中，造成面板啃邊。目前廣東省多采用聚丙脂焦油及防腐嵌縫板，使用一段時間后往往會發(fā)生分離或脫落現(xiàn)象。據(jù)了解，美國生產(chǎn)的橡膠條嵌縫料較好，類似于我國生產(chǎn)的伸縮縫，但價格較昂貴，具體使用效果如何，有待進一步考察。
　　廣西省之所以大量采用水泥混凝土路面結構，與廣西的水泥工業(yè)發(fā)達、氣候炎熱多雨分不開。
　　廣西一般二級公路、一級公路的水泥混凝土路面面板厚度一般為23－24cm，基層采用15cm水泥砂礫，底基層采用15cm級配碎石，路面一般按照標準載重交通量進行設計�；炷�土面板縮縫處一般不設傳力桿，至于脹縫，一般只在橋涵端部設，甚至有些公路橋涵端部也沒有設，脹縫間距幾公里至十幾公里不等，從使用效果看，并沒有發(fā)生什么破壞現(xiàn)象，倒是設脹縫處脹縫兩端破碎不少，桂林－林川一級公路，脹縫破壞率為40％。設脹縫時傳力桿很難與縫面保持垂直或當縫內有小石子等堅硬物進入時，都有可能造成板邊破碎等病害。脹縫板、填縫料多采用木纖維板、甘蔗渣板、橡膠瀝青等。
　　廣西自80年代末開始搞水泥混凝土路面，現(xiàn)已做好的混凝土路面均未到達使用年限。他們認為早期發(fā)生的橫向斷板、縱向斷板均不是因為板薄所至，而是由于路基強度不均勻或是因為基層浸水破壞造成的，為此，特別強調要抓好路基的施工質量，加強路面基層的排水，在填挖交界處混凝土板還要設加強鋼筋。
　　到目前為止，湖南省已修筑混凝土路面500公里，長潭高速公路（長沙－湘潭）、長益高速公路（長沙－益陽）均為水泥混凝土路面。
　　湖南省高速公路水泥混凝土路面面層一般采用25cm，基層采用18cm水泥砂礫，底基層采用15cm低劑量水泥砂礫�；炷�土板橫縫一般不設傳力桿，僅在靠近脹縫的兩條縮縫內設置。脹縫板采用美國產(chǎn)泡沫板，上部用橡膠條作填縫料，除規(guī)范要求設置脹縫的位置外，一般不另設脹縫。長益高速公路平均每300米設一道脹縫。
　　湖南省的工程技術人員同樣非常重視路基的排水設計工作，認為排水搞不好，會造成唧漿、斷板。對于挖方路段尤其應當重視，路面應設置墊層，這對于基層排水有好處，并應在路肩下做縱向排水溝。107國道湖南境內挖方路段破壞較多，從設計角度來講，認為是因為沒有搞好排水設計。
　　分析水泥混凝土路面破壞原因，他們認為國內大多數(shù)水泥混凝土路面均未達到設計年限，因此目前的斷板破壞大都不是由于混凝土面板厚度不足引起的，而是因為路基強度不足，或路基強度不均勻造成的。填挖過渡段頻繁地出現(xiàn)早期破壞，及半填半挖處過早地出現(xiàn)縱向開裂就是明顯例證。為此，填挖交界處應超挖８０ｃｍ，然后再回填。設計是一個方面，施工中也應嚴把路基質量關。
　　湖北三峽建設專用公路，是應三峽建設需要而修建的一級汽車專用公路，全長28.4Km，橋隧占40％，設計車速60Km/h。設計交通量為9000量/晝夜，以通行重車為主，最大載重量為５６ｔ，混凝土路面結構為（鐵一院設計）：
　　巖石路段：３２ｃｍ水泥混凝土面層
　�。保埃悖硭�泥砂基層
　　土基路段：３５ｃｍ混凝土
　　２０ｃｍ水泥砂礫
　�。保担悖硭�泥石屑
　　目前未發(fā)現(xiàn)因超載運輸而引起的斷板等病害
　　<總結>
　　1.南方高速公路水泥混凝土路面普遍采用２５～２８ｃｍ板厚，下部設一層半剛性基層，一層低劑量的半剛性底基層；都非常重視基層設計和排水設計，認為搞不好，會出現(xiàn)唧泥、斷板現(xiàn)象；除橋頭等規(guī)范要求設置脹縫的位置外，都不另設脹縫；橫向縮縫都不設傳力桿；填縫料都本著經(jīng)濟耐用的原則選用，但是，從使用效果來看，都不耐用，效果較差。
　　2.混凝土路面破壞較多的是脹縫處啃邊、破碎。原因是脹縫嵌入石子等堅硬物或脹縫處傳力桿不正,當混凝土路面受熱膨脹時脹縫處應力集中,造成板邊破碎。根據(jù)現(xiàn)有成功經(jīng)驗與失敗教訓,脹縫除非設不可外應盡量少設。斷板發(fā)生較多的位置是半填半挖處、填挖反復交替處及挖方路段。多是因為路基強度不均勻所致。因此，半填半挖處混凝土板應設加強鋼筋，路基應做特殊處理，盡量做到強度均勻，挖方段路基應做好排水設計。因目前混凝土路面均未達到設計年限，
　　因此以上破壞形式均與混凝土板厚無關，但與板的抗折強度有一定聯(lián)系，因此，一定要保證混凝土的抗折強度滿足設計要求。
　　3.各地都非常重視原材料質量，把它作為混凝土抗折、抗壓強度的重要保證。
　　通過以上對南方兄弟省份水泥混凝土路面的調查研究，正視其失敗教訓，吸取其成功經(jīng)驗，課題組認為，要搞好宣大高速公路的水泥混凝土路面試驗路，搞好今后河北省的水泥混凝土路面建設，須注意以下幾個問題：
　　1．須有一個穩(wěn)定性好、承載力高、強度均勻的路基
　　水泥混凝土路面具有承載能力高，使用期長等優(yōu)點，在宣大高速公路這樣的運煤干道上，修建水泥混凝土路面是合理的，但如果沒有一個堅實的路基，那么，當路基發(fā)生失穩(wěn)、下沉、不均勻沉陷等病害時，路面不可避免地會出現(xiàn)縱、橫向斷板等破壞，再好、再厚的面層也發(fā)揮不了其應有的作用。因此，一定要加強路基穩(wěn)定性的設計，確保路基的施工質量。
　　2．加強基層強度、提高基層頂面的平整度
　　已有不少專家、學者提出要提高基層強度、增加基層厚度，以最大限度地發(fā)揮面層的作用，提高面層抗疲勞破壞的能力。根據(jù)基層的功能和其受力環(huán)境，要選用抗凍漲、耐沖刷、強度高的半剛性材料，同時一定要保證基層的厚度，各地經(jīng)驗證明，至少要有一至兩層的碾壓厚度。
　　施工時，除滿足基層的壓實度等質量要求外，還要特別強調其頂面的平整度，如果基層頂面平整度不好，則會造成面板不等厚，在車輪荷載的作用下，形成應力集中，造成面板斷裂等破壞。
　　3．做好基層的排水設計
　　當雨、雪水通過面板接縫或其它途徑滲入基層或當?shù)叵滤�位上升浸入基層時，基層就會在水的作用下軟化、強度降低，車輪的反復作用，會使接縫下基層受到水的強烈沖刷，久而久之，造成板下掏空、唧漿，接縫處板端錯臺，造成跳車、斷板。
　　4.各地經(jīng)驗都證明，當前的非重載交通面板破壞并不是因為其厚度不足，而多是由于路基強度不均勻等因素造成的。
　　合適的面板厚度、合理的設計都是在各結構層材料特定的設計強度下提出的，為此，施工工程中，一定要保證各結構層材料的設計強度，而原材料及配比設計又是保證結構層強度的關鍵，一定要重視這個工作，尤其是面板的抗折、抗壓強度，斷板、啃邊等破壞的發(fā)生，也與面板強度有一定的關系。
　　5.要有一套科學的施工工藝。
　　如前所述，廣東省已摸索出了一套采用滑模攤鋪機施工的方法和經(jīng)驗，各地也做了許多有益的嘗試，為水泥混凝土路面的發(fā)展做出了貢獻。需要補充和強調的是，采用滑模攤鋪機施工時，應先采用布料機布料，然后再攤鋪，這樣更有利與保證路面的平整度；在施工過程中要嚴格控制混合料的坍落度，控制好拉毛、切縫時間，保證施工質量；滑模攤鋪機施工是流水作業(yè)，也是一個系統(tǒng)工程，要搞好各道工序、各種機械之間的配合，協(xié)調作業(yè)。最重要的是一定要保證在滑模攤鋪機施工過程中，不會因混合料供應不上而中斷，影響路面的平整度。
　　6.探索、研究一種新的接縫材料。
　　目前，各地混凝土面板的啃邊破壞，多是因為填縫材料質量不過關，填縫材料擠出或脫落后，小石子等堅硬物質進入縫中，混凝土板膨脹時，造成接縫啃邊破壞。所以一定要加強這方面的研究。