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1、第一届鲁粤路桥机械化施工养护与管理研讨会论文集发展水泥混凝土路面技术的思考湖南广西广东三省调查报告和建议李连生徐加绛洪柏钧广东冠粤路桥有限公司水泥混凝土路面是一种常用的铺面，混凝土路面的发展，对水泥混凝土路面的设计、施工和维修技术不断提出新的问题和要求。通过对湖南、广西、广东三省高速公路实地调查，在分别与各省设计、施工、养护方面的专家召开了经验交流会之后，经过认真的分析研究和总结，我们得出了这样的结论：在两个事实面前坚持走一条路，求得一个共识，认清一个趋势，抓住一个关键：即水泥混凝土路面造价低，提高路面质量的空间大是事实；高速公路重载、超载现象十分普遍是事实；在事实面前应坚持“因地制宜，黑白并
2、举”建设一条路，不论是沥青混凝土路面还是水泥混凝土路面增加板厚设计，提高基层抗水冲刷能力是大家求得的共识。增大排水设计投入，考虑堵与疏，完善排水系统则是发展趋势；抓住水泥混凝土路面维修养护中的可预见性，积极开展早期养护，更换填缝料，压浆处理脱空板更是保证路面寿命的关键。1 关于结构层设计1 1 湖南京珠高速公路湘潭耒阳段原设计砼板p 9 2 8 c m ，施工时受人为影响采用板厚2 6 c m 弯拉强度5 O M p a 水泥砼路面，基层1 8 c m 6 水泥稳定碎石，底基层1 5 c m 4 水泥稳定碎石。基层表面设一透层。采用煤油稀释沥青，全线横向缩缝均设咖3 0 传力杆。2 0 0 0
3、 年底通车目前调查的车流量为11 0 0 0 辆，天。南下路段路面破损比较严重。2 0 0 1 年底通车的京珠高速未阳一宜章段结构层设计发生了重大变化，全线八个路面标总长1 5 0 多公里，二标L 标是沥青混凝土路面，六个标是水泥混凝土路面。其中靠近广东段计3 0 多公里采用连续配筋混凝土路面，设计板厚2 8 c m ，单层配筋率7 0o ，纵筋采用巾1 8 1 5 ，横筋采用巾1 6 7 5 基层1 8 c m 6 水泥稳定碎石，设计强度4 M p a ，底基层1 8 c m 水泥稳定碎石，设计强度2 M p a 。基层顶面做透层加沥青单层表处，沥青单层表处用重交通沥青，粘层采用乳化沥青，透
4、层采用煤油稀释沥青，其厚度为l c m ，总厚度6 5 c m 。其他素水泥砼路面设计厚度不变，但横向缩缝均设传力杆。目前调查的车流量1 3 0 0 0 辆天，超载十分严重。表1 三省高速公路水泥砼路面结构表一湖南广西广东备注水泥砼面层2 6 2 82 62 5 2 8沥青封层11|湖南近三年垒部基层6 水泥稳定碎石1 81 81 82 8 c m ，而广东典底基层4 水泥稳定碎石1 8|1 5 1 8型的是2 5 c m 。级配碎石底基层|1 8 2 0|总厚度( c m )6 3 6 56 3 6 55 8 - 6 43 0第一届鲁粤路桥机械化施工养护与管理研讨会论文集表2 三省高速公路通
5、车里程表，湖南1 2 0 0 k m广西1 0 1 l k m广东2 3 0 0 k i n水泥砼路面6 0 01 0 1 l6 0 0沥青砼路面6 0 0|1 7 0 0沥青混凝土路面采用“3 + 3 ”结构，设计总厚度7 9 c m 。即4 c m A K 一13 ，6 c m A C 一2 0 I ，8 c m A C 一2 5 1 ，l c m 沥青单层表处加透层，4 0 c m 5 5 水泥稳定碎石基层，设计强度3 0 M p a ，2 0 c m 4 水泥稳定碎石底基层，设计强度2 M p a 。通铺到路基边坡。目前车流量为1 3 0 0 0 辆天，水泥砼路面没有发现破坏现象，但4
6、 5 m 有一条规则的裂缝，而沥青砼路面南北行车道均发生严重车辙，通车两年多处路面已进行两次中维修。湖南高速公路通车里程12 0 0 k m ，水泥砼路面6 0 0 k m ，沥青砼路面6 0 0 k m 。1 2 广西全省高速公路通车里程1 0 1l k m ，1 0 0 水泥砼路面，现设计水泥砼板厚2 6 c m ，l c m 沥青石屑封层，采用加热乳化沥青，比规范多1 倍，2 0 c m 6 水泥稳定碎石基层，设计强度5 M p a ，或1 5 # 1 8 2 0 c m 贫混凝土基层，1 8 c m 级配碎石底基层，设计厚度6 3 6 5 c m 。1 3 广东全省水泥砼高速公路通车里
7、程约6 0 0 k m ，典型设计是水泥砼板厚2 5 c m ，1 8 c m 6 水泥稳定碎石基层，设计强度4 5 M p a ，1 5 1 8 c m 水泥稳定碎石底基层，设计强度2 3 M p a ，设计总厚度5 8 6 1 c m 。2 关于设计施工方面的特殊性2 1 明确规定基层、底基层混合料最大密度指标：湖南基层不小于2 2 5 9 c m 3 ，底基层不小于2 2 2g c m 3 l 广西基层不小于2 3 2g e m 3 ，底基层不小于2 2 8 c m 3 。限制4 7 5 r a m 以下集料含量，一般砂的掺量是1 5 ，最大不超过2 0 。而广东都由施工单位经配合比试验
8、后，由监理工程师中心试验室做平行试验确定，人为因素影响过大。2 2 湖南，广西都在基层顶面设计一层l c m 的防水层，路面唧泥、唧浆现象没有像广东那样严重。看看深汕高速公路东端的路面唧泥、唧浆现象，就一清二楚。设计这一层是多么重要。2 3 湖南，广西水泥砼高速公路没有“一白二黑”的3 1路面设计，刚性行车道路面无法与柔性路面相连，纵向施工缝就成了雨水下渗，冲刷基层，形成脱空板，断裂破坏的原凶。2 4 湖南、广西水泥砼路面结构层设计总厚度均比广东厚4 c m ，他们设计结构层厚度时，充分考虑重载，超载车辆的破坏性和危害性。2 5 湖南2 0 0 1 年通车的京珠高速公路耒宜段，水泥砼板设计厚度
9、已达2 8 c m ，全线横向缩缝均设传力杆，还在靠近广东京珠北一端设计采用了2 8 c m 厚连续配筋混凝土路面3 0 多公里，施工缝两端、填挖交界处均设补强钢筋网。2 6 两省专家均认为水泥砼板偏薄，合理的素砼板厚度是3 0 3 2 c m ，对胀缩缝的投入应加大。纵缝和胀缝以传力杆传荷，唯独横向缩缝靠素砼缝耦合传荷，使其缩缝处变为水泥砼板最薄弱的环节，应设传力杆，消除和降低层间水压力是保证水泥砼路面使用寿命的关键。2 7 广西基层的设计导向是贫混凝土基层一无细集料透水基层( 防水封层下移至底基层顶面) ，这二种基层在水任一南宁高速公路已做了9 k m 和3 9 k m 的试验段。在基层抗
10、水冲刷方面的研究已走在国内领先地位。湖南、广西两省对基层抗水冲刷的认识程度均高于广东，封水排水方面的投入大于广东。广西主张用间歇式拌和楼生产基层混合料，生产的拌和料均匀，易达到设计级配要求，基层表面无坑槽裂缝，降低砼板断板率3 0 左右。业主相应增加了承包商机械费用。2 8 湖南从环保的角度出发，路缘石设计采用滑模摊铺，尽量少占和不占土地，而且强度高，造价低。3 关于造价方面3 1 不论湖南还是广西都证明，目前水泥砼路面每平方米造价是沥青混凝土路面的8 0 一8 5 ，就是连续配筋混凝土路面每平方米造价也比沥青砼路面便宜l2第一届鲁粤路桥机械化施工养护与管理研讨会论文集元1 m 2 ( 2 0
11、 0 1 年比较) 。3 2 从造价上看提高水泥砼路面质量的空间还很大，要正确评价黑白路面的质量应考虑价格因素。3 3 中国已连续2 0 年水泥产量位居世界第一，年产8亿吨以上，丰实的材料资源，为我们修筑水泥砼路面打下了坚定的基础。4 从养护方面4 1 水泥砼路面维修和养护时的可预见性，主动性、安全性是值得设计者深思的。一场大雨沥青路面随时都可能出现坑洞、槽，直接影响行车安全，养护人员不得不随时维修填补坑洞，工作盲目性很大，而水泥砼路面的维修在调查基础上，可主动有序的安排维修和养护工作。可预见性强。4 2 沥青混凝土维修养护过程中的二次性。坑洞经过第一次填补后，需安排第二次维修，造成养护费用上
12、升，费用比水泥砼增加。在广东深汕西高速公路调查中可知，水泥砼路面养护费只有沥青砼路面的1 3 1 2 。2 0 0 3 年日常养护1 4 0 7 m 3 。4 。3 水泥砼路面成套养护设备的投入，速凝、高强水泥的应用，大大缩短了养护周期，换板后的水泥砼板，二次破碎以后也是一种很好的筑路材料，环保方面也能满足要求，且投入远远小于沥青再生费用。4 4 广西湖南都十分重早期养护，发现唧水时及时更换该路段填缝料，对脱空板进行压水泥浆处理，能有效预防板的碎坏。4 52 0 0 1 年底通车的汕汾高速公路水泥砼路面。全线横向缩缝均设传力杆，三年多的运营，水泥砼路面维修费用几乎为零，路面平整度衰减非常小。而
13、沥青砼路面2 0 0 2 年已投入5 0 0 多万进行了一次维修。5 值得深思的问题5 1 行驶在2 横坡上的汽车，轴荷载偏心，特别是超载重车高速行驶时的偏载。往往行车道右侧的轮迹位置最早破坏与偏载不能没有关系，应该注意到这一事实，设计理论或参数上是否与实际存在差异?5 2 设计时是否充分考虑了高速行驶的速度级别，以及重轴载密集时的应力叠加和峰值对疲劳极限应力的影响。如果说设计时速8 0 k m h 和1 0 0 k m h 计算出的板3 2厚无区别则是人们常识所难接受的。5 3 从水泥砼断板处打开看，都是面板下集聚有无出路的水，从而形成了唧泥条件的事实应该引起我们思维的变向。深汕高速公路东段
14、硬路肩白花花的唧浆层，难道不令人深思吗? 我们是否考虑增大排水方面的投入，至少也应该考虑基层顶面设封层或设路肩排水基层。5 4 水泥拌和楼的单机额定产量应不小于1 2 0 m 3 h ，每个2 0 k m 以上的标段总产量要满足滑模摊铺机以l m m i n 的速度匀速摊铺，且应有的2 0 富余，那种5 0 - 6 0m 3 h ，7 0 8 0 m 3 h 的小机应禁止在高速公路上使用的做法应值得我们学习。底基层、基层施工时，压实机械使用胶轮压路机碾压，无脱皮现象发生，钻芯取样，试件表层5 c m 特别密实。5 5 广西、湖南在设计中明确规定水泥混凝土中必须掺加粉煤灰，但最大掺量不超过1 2
15、 。5 6 广西、湖南桥面铺装层的设计厚度不小于1 2 c m ，大桥，特大桥已采用“双钢混凝土”铺装层。5 7 广西对高速公路路基施工中，规定路床8 0 c m 均要换填，就是挖方段也要换填8 0 c m 路床，并对不良地基路段全部做换填处理。最大换填深度达1 0 m 以上。5 8 注重早期预防性养护。在调查中我们了解到：早期( 2 - 3 年) 注重调查填缝料的老化开裂情况，砼板脱空现象，及时更换填缝料并对脱空板做压浆处理效果明显。广西更换砼板新浇筑水泥混凝土中均掺入钢纤维。5 9 不论广谣还是湖南，都有一个路面设计深化小组，以该小组为核心成立了一个专家委员会，专门研究从设计、施工到养护各
16、个阶段存在的问题，及时总结，及时纠正，指导设计、施工、监理和养护，这一点值得我们参考。6 建议6 1 成立路面设计深化专家组，由设计、施工、监理和养护方面人员组成，由省交通集团牵头，指导广东省高速公路建设中的设计、施工、监理和养护工作中出现的问题，提高广东省高速公路建设水平。6 2 坚持走“因地制宜，黑白并举”的高速公路建设之路。6 3 地基不良地段，连续爬坡路段，在重视路基施工第一届鲁粤路桥机械化施工养护与管理研讨会论文集的基础上，设计施工连续配筋混凝水泥砼路面。是否切横缝应进一步认真考证。充分考虑偏载问题，对行车道加大配筋率或减少超车道配筋率。6 4 重交通和特重交通水泥砼高速公路横缝必须设传力杆。在缩缝处增加传力杆每平方米造价约增加3 - 4 ，传荷能力可提高1 9 - 2 4 ，应是值得的。6 5 大桥、特大桥桥面铺装应采取。双钢混凝土”铺装，且最小厚度不
