道路工程质量通病

城市道路工程
概述
道路工程质量通病是指在道路工程中经常发生、较为普遍的质量问题，这些问题对工程的使用品质与寿命将产生不同程度的影响，甚至严重的后果。由于道路工程量大面广，因此其危害性更大，更应予以重视。
本章主要叙述在道路建设与营运过程中质量通病的现象、原因与防治方法。道路是露天结构，它受气候、水文、地质等自然条件的影响，因此不同的地域有不同的特点。本文以上海地区城市道路与公路的实践为基础，对基层、面层及道路附属设施诸方面作了比较全面的阐述。
道路工程质量通病受设计、施工、材料、以及交通、环境等因素的影响，而没有严格按规范进行选料与施工是当前的主要原因。在防治方法上虽已有很多成功经验，但在反射裂缝防治及混凝土路面修复等诸多问题上尚缺乏有效、耐久、实用的解决方法，因此更应精心设计与施工，以消除或延缓病害的发生。
底基层和基层
1．路拌石灰土、石灰粉煤灰土底基层和基层
本节的“土”，仅指细粒土。
石灰土又称石灰稳定土，石灰粉煤灰土又称石灰粉煤灰稳定土，简称二灰土。
1．1混合料不均匀
1．现象
混合料出现花料，灰、土分布不匀。
2．原因分析
（1）翻松与拌和机具功率不足，齿深不够，路槽上未充分翻深、翻松。
（2）直径大于15mm的土块未先粉碎或剔除。
（3）上的塑性指数较大，容易结团，拌和困难。
3．防治措施
（1）应选用合适的机具进行路拌法施工，保证有足够的翻拌深度和打碎能力，通常宜选用专用的稳定土拌和机；在没有专用拌和机械的情况下，也可用农用旋耕机与多铧犁相结合，用多铧犁将上翻松，旋耕机拌和，再用多铧犁将底部料翻起，旋耕机再拌和，如此。反复5～6遍；在翻拌过程中，应随时检查调整翻犁的深度，务必使稳定土层全部翻透
（2）土块应尽可能粉碎，最大尺寸不应超过15mm，对于超尺寸土块应予剔除。
（3）对于塑性指数较大的土，应用专用机械加强粉碎，在用石灰稳定时，可采用两次拌和法，第一次加部分石灰拌和后，闷料一夜，再加人其余石灰，进行第二次拌和。
1．2混合料强度达不到要求
1．现象
混合料取样送试验室做标准强度试验，强度不能达到规范或设计要求。
2．原因分析
（1）混合料配合比确定不当或现场未按规范或设计要求的配合比施工。
（2）石灰质量未达到规范要求，或因存放时间过长，品质下降，造成混合料强度达不到要求。
（3）混合料拌和不匀，强度波动大，使混合料强度代表值达不到要求，即不能满足下式：
R（ 1一ZnCv）≥ Rd
式中：Rd——设计抗压强度（MPa）；
Cv——试验结果的偏差系数（以小数计）；
Zn——标准正态分布表中随保证率而变的系数，高速、一级公路：保证率95％，Za一1．645，其他公路：保证率90％，Za二1．282。
3．防治措施
（1）以工地实际使用的材料，重新检验或修改配合比。
（2）检查工地实际配合比，检查投料、计算、计量是否有误；需要注意的是，工地施工时实际采用的石灰剂量应比室内试验确定的剂量多0．5％～1．0％。
（3）石灰过多或过少都会造成混合料强度不足，所以应避免局部地段石灰过多或过少，并充分拌和均匀。
4．石灰土和二灰土的强度标准见表3．1-1和3．1-2。
石灰稳定土的强廉标准（JTJ 034一93）
表3．1－1
公路等级
用的层位 二级和二级以下公路 高速和一级公路
基层 ≥0.8①
底基层 0.5～0.7② ≥0.8
①在低塑性图（塑性指数小于7）地区，石灰稳定砂砾土和碎石土的7天浸水抗压强度应大于0.5Mpa（100g平衡锥测液限）。
②低限用于塑性指数小于7的粘性土，高限用于塑性指数大于7的粘性土。
H灰稳定土的强度标准（JTJ 034一93）
表3．1－2
公路等级
用的层位 二级和二级以下公路 高速和一级公路
基层 ≥0.6
底基层 0.5 ≥0.5

1．3压实度不足
1．现象
石灰土、二灰土压实后，表面轮迹明显，经检测，压实度末达到要求。
2．原因分析
（1）压实机具选用不当或碾压层太厚。
（2）碾压遍数不够。
（3）含水量过多或过少。
（4）下卧层软弱。
3．防治措施
（1）石灰土和二灰土基层应选用12t以上的压路机或振动压路机碾压。压实厚度在15cm以下时，可选用12～15t的压路机碾压；压实厚度在15～20cm时，应采用18～30t的三轮压路机碾压；压实厚度超过上述时，应分层碾压；压实机具应轻、重配备，碾压时注意先轻后重。
（2）混合料摊铺后应在1～2天内充分碾压完毕，并保证一定的碾压次数，直至碾压到要求的密实度为止，同时表面无明显轮迹。一般需碾压6一7遍；路面的两侧应多压2～3遍。
（3）当含水量过高或过低时，应采取措施，在达到最佳含水量（或略高，但不超过2％）时才碾压。
（4）石灰或二灰稳定土施工前，应对其下卧层进行严格检查，确保质量达到规范要求，否则易引起许多不良后果。
1．4碾压时弹簧
1．现象在碾压过程中，混合料出现弹簧现象。
2．原因分析（1）碾压时，混合料含水量过高。（2）下卧层过软，压实度不足或弹簧。3．防治措施
（1）混合料拌和时应控制原材料的含水量，如土壤过湿应先行翻晒，并宜采用生石灰粉，以缩短晾晒时间，降低混合料的含水量；如粉煤灰过湿，应先堆高沥干，一般二、三天即可。（2）施工时应注意气象情况，摊铺后应及时碾压，避免摊铺后碾压前的间断期间遭雨袭击，造成含水量过高以致无法碾压或勉强碾压引起弹簧。
（3）当石灰土和二灰土过干时，可洒水闷料后再进行碾压，水量应予控制并力求均匀，避免局部地方水量过多造成弹簧。（4）碾压时应遵循先轻后重的原则。（5）混合料摊铺前，应对下卧层的质量进行检查，保证下卧层的压实度，若有“弹簧”现象应先处理后再做上层。
1．5碾压时发生龟裂1．现象石灰土、二灰土在碾压或养护过程中出现局部或大面积龟裂。
2．原因分析（1）石灰土或二灰土含水量严重不足。（2）土块未充分粉碎或拌和不匀。（3）下卧层软弱，在压实机械碾压下出现弹簧。（4）养生期间，有重车通过，引起结构层破坏。
3．防治措施（1）混合料在拌和碾压过程中，应经常检查含水量。含水量不足时，应及时洒水。应使混合料的含水量等于或略大于最佳值时进行碾压。（2）加强混合料粉碎和拌和，对不易粉碎的粘土宜采用专用机械，并可采用二次拌和法。对超尺寸土块予以剔除。（3）无论石灰土或二灰土基层，均应保证下卧层的充分压实，对土基不论路堤或路堑，必须用10～15t三轮压路机或等效的碾压机械进行碾压检验（压3～ 4遍），在碾压过程中，如发现土过干或表层松散，应适当加水；如土过湿，发生“弹簧”现象，应采用挖开晾晒、换土、掺石灰或粒料等措施进行处理。（4）养生期间，应禁止重型车辆通行。
1．6未结成整体
1．现象混合料经碾压养生一定时间后，仍较松散，未结成板体。
2．原因分析（1）石灰质量差或掺加量不足。（2）压实度不足。（3）冬季（气温低5℃）施工，气温偏低，强度增长缓慢。3．防治措施（1）施工前，应对石灰质量进行检验，避免使用存放时间过长的石灰或劣质石灰，消解石灰应在两周内用完。（2）进行充分的压实，达到规定的压实度。（3）冬季施工应尽量避免；必须施工时应注意养护，防止冰冻，并封闭交通。一般在气候转暖后，强度会继续增长；必要时可选用外掺剂，以提高早期强度；或采用塑料薄膜或沥青膜等覆盖措施养生，保持一定湿度，加速强度增长。
1．7横向裂缝1．现象石灰土、二灰土结构层在上层铺筑前后出现横向裂缝。
2．原因分析（1）结构层由于干缩和温缩而产生横向裂缝；混合料碾压含水量越大，越易开裂。
（2）有重车通行。未筑上层的石灰土、二灰土基层，不能承担重车荷载的作用，当重车通过时，易造成损坏，产生裂缝，尤其当下卧层的强度不足和在养生期间更易产生强度性裂缝。（3）横向施工接缝，包括结构层成型后再开挖横沟所发生的接缝，是最易产生横向裂缝的薄弱面。（4）结构层横穿河没处由于沉陷或重车作用所引起的裂缝。3．防治措施（1）工过程中应严格控制混合料的碾压含水量，使其接近于最佳含水量，以减少结构层干缩。（2）混合料碾压完毕后，应及时养生，并保持一定的湿度。不应过于、过湿或忽干忽湿。养生期一般不少于7天，有条件时可采用塑料膜覆盖。（3）混合料施工完毕后，应尽早铺筑上层。在铺筑上层之前，应封闭交通，严禁重车通行。（4）延长施工段落，减少接缝数量。做好接缝处理，使新旧混合料相互密贴。缩短接缝两侧新旧混合料铺筑的时间间隔。（5）产生横向裂缝时，通常不做处理。缝宽时可用沥青封缝，以防渗水和恶化。1．8表面起皮松散1．现象灰土结构层施工完毕后，表面起皮，呈松散状。2．原因分析（1）碾压时含水量不足。（2）碾压时为弥补厚度或标高不足，采用薄层贴补。（3）碾压完毕，末及时养护即遇雨雪天气，表面受冰冻。3．防治措施（1）施工时应在最佳含水量左右碾压，表面干燥时，应适量洒水。（2）禁止薄层贴补，局部低洼之处，应留待修筑上层结构时解决；如在初始碾压后发现高低不平，可将高处铲去，低处翻松（须10cm以上）、补料摊平、再压实。碾压过程中有起皮现象，应及时翻开重新拌和碾压。（3）灰土施工时应密切注意天气情况，避免在雪、霜冻较严重的气候条件下施工。（4）灰土表面发生起皮现象后，应予铲除，其厚度或标高不足部分，可留待修筑上层结构时解决。1．9平整度不符合要求1．现象灰土基层施工完毕后，经平整度检测，不能达到规范或设计要求。2．原因分析（1）下卧层平整度不好，造成灰土基层松铺厚度不匀，影响平整度。（2）摊铺碾压过程中，未采取适当措施，提高平整度。（3）接缝未处理好。3、防治措施（1）灰土结构层施工前，应对下卧层的平整度进行检验，平整度很差时，可先用部分灰土罩平，然后进行灰土结构层施工。
（2）摊铺可采用平地机或人工摊铺。平地机摊铺应有熟练工操作，控制好平整度。人工摊铺时应拉线，仔细整平。如采用场外拌和供料，应控制卸料地点和数量。料堆处应彻底翻松、整平。
（3）边碾压边整平。轻型初压以后，应及时检测与整平。卸料和碾压时应避免在碾压层上停车或急转弯。终压以后，可将局部高出部分铲平，低洼处不可采用薄层罩面办法提高平整度。
（4）两个工作段的搭接部分，应采用对接形式。前一段拌和后，留5～8m不碾压；后一段施工时，将前段预留未压部分翻松后一起再进行碾压。
l．10回弹弯沉达不到设计要求
1．现象灰土结构层施工完毕经过一定龄期后，进行弯沉检验，达不到规范或设计要求。
2．原因分析（l）下卧层强度差。（2）灰土基层未充分碾压密实，强度、厚度不足。（3）低温或雨季，强度增长缓慢。3．防治措施（l）灰土结构层施工前，一定要对下卧层的施工质量进行检查，确保下卧层的施工质量。（2）混合料配合比和压实度要严格掌握，确保质量。
（3）低温和雨季，灰土结构层强度增长缓慢，一旦温度回暖或雨季过后，强度会恢复增长，但需要一定的养护。
2．石灰粉煤灰稳定粒料
2．1混合料配合比不稳定
1．现象
厂拌混合料的“骨灰比”，二灰比及含水量变化大，其偏差常超出允许范围。混合料的色泽不一，含水量多变。在现场碾压2～3遍后，出现表面粗糙，石料露骨或过分光滑。现场取样的试件强度离散大。
2．原因分析
（1）采石厂供应的碎石级配不准确，料源不稳定；料堆不同部位的碎石由于离析而粗细分布不均、影响了配比、外观及强度。
（2）消解石灰含水量过大、粉煤灰含水量受料源（池灰）及气候影响，灰堆与灰顶含水量不一，都影响了混合料含水量和拌和的均匀性。
（3）拌和场混合料配合比控制不准，含水量变化对重量影响未正确估算；计量系统不准确或仅凭经验按体积比放料，甚至连续进料和出料，使混合料配合比波动。
（4）混合料放到堆场时，由于落差太高造成离析；出厂又末翻拌，加剧了配合比变化。现场摊铺时，由于人工或机械原因造成粗细分离。
3．预防措施
（1）骨料级配必须满足设计要求，采购时应按规定采购，进料时进行抽检，符合要求后使用。
（2）拌和场应设堆料棚，棚四周要有排水设施，使粉煤灰内水分充分排走。消介石灰的含水量应控制在30％左右，呈粉状使用。
（3）混合料拌和场，必须配备计量斗，对各种原材料按规定的重量比计量；要求不高时也可按材料松容重折算成体积比，进行计量控制。每种原材料的数量应控制在其使用量的±5％误差范围内。当含水量变化时，要随时调整计量，或调整体积比保证进料比准确。
（4）混合料拌制时，拌和机应具备联锁装置，即进料门和出料门不能同时开启，以防连续出料，造成配合比失控。
（5）堆场混合料有离析时，在出厂前必须用装载机（铲车）进行翻堆，使堆料上下翻拌均匀。装车时铲斗不要过高，以免混合料离析。
（6）加强混合料配比抽检，凡超出质量标准范围，必须重新拌制，达到质量要求后才能出场。
4．治理方法
（1）发现现场的混合料粗细料分离，应在现场重新翻拌均匀后再摊铺或者退料。
（2）局部范围出现露骨、或过分光滑，可局部翻松10cm厚度以上，撒入预拌好的石灰粉煤灰细料或粗骨料，拌匀后，再重新碾压。掺加量视具体情况而定。
2．2混合料含水量波动大
1．现象
送至工地的混合料含水量不均匀，忽高忽低，无法正常摊铺、碾压，给施工时的放样，松铺系数的确定，摊铺、碾压带来困难，影响设计标高、平整度、压实度的有效控制。
2．原因分析
（1）消石灰、粉煤灰含水量偏大或偏小，失去控制。
（2）混合料拌制时，加水过多。
（3）混合料堆置时间过长而造成混合料过干。
（4）混合料出厂时，未经翻堆而造成含水量不均匀。
3．预防措施
（1）混合料的出厂含水量应控制在混合料的最佳含水量上浮2～5％的范围内，根据天气清况（气温、晴雨）取值。
（2）供料单位应搭建石灰、粉煤灰防雨棚，以利含水量控制。面积一般不小于500m2，按1：2比例分隔。当露天堆放的石灰粉煤灰含水量偏大时，棚内材料可作备用。
（3）混合料堆放时间不应超过规定的时间（如24h），若遇雨，料堆应有遮盖物，并停止生产。
4．治理方法
（1）出厂的混合料，应随气候和季节，以及摊铺方式（机铺或人工摊铺）控制含水量。气温高、摊铺速度慢、含水量可取偏高值。混合料料堆出厂前，必须进行翻堆，使混合料的含水量表里一致、色泽均匀。
（2）送至工地的混合料，摊铺前若发现含水量低于允许碾压含水量范围时，在现场路床外将混合料加水复拌，或者退至供料单位重新拌和后再用，但必须在两天内。
（3）送至工地的混合料若含水量偏大，应在天气晴好时方能摊铺，以利蒸发，但不应超过两天。
2．3混合料离析
1．现象
混合料粗细料分布不匀，局部骨料或细料比较集中，骨料表面无细料粘附或粘附不好。混合料离析会造成平整度不好和结构强度不均匀等病害。
2．原因分析
（1）混合料拌和时含水率控制不好，过干或过湿。
（2）混合料机拌时间不足，粗细料未充分拌匀。
（3）混合料直接用铲车翻拌。拌和质量得不到保证。
（4）皮带运输机高度高，送出来的混合料落入料堆时发生离析，大粒径骨料滚至底部和两侧，偏细料集于中间，而出厂时又未进行翻堆。
（5）混合料未按规定配比进行拌和或者石料级配不好。
3．预防措施
（1）混合料在拌和时应控制好含水量，石灰、粉煤灰的含水量应控制在规定的范围内。
（2）拌和时间应不小于30s，以混合料拌和均匀为度。
（3）皮带运输机高度应小于3m。以减少离析。
（4）控制好石料的级配，若级配稍有偏差，应通过试验进行调整。
4．治理方法
（1）出厂前发现混合料离析，应采用铲车翻堆将混合料拌匀后再出厂。
（2）混合料由于集料级配不好或配合比控制不当，而造成的离析，则应通过增加细料或粒料进行复拌，以消除离析现象。
（3）进人施工现场的混合料发现有离析现象时应在现场路床外拌匀后再摊铺，或者退料。
2．4混合料摊铺时离析
1．现象
（1）用摊铺机摊铺后，摊铺机两侧骨料明显偏多，压实后，表面呈现带状露骨现象。
（2）人工摊铺后，混合料局部离析，粗细料局部集中。
2．原因分析
（1）出厂混合料不均匀，或者运输与倾卸过程中产生离析。
（2）摊铺机的摊铺过程中，大粒径石料被搅到两侧而二灰集中在中间。摊铺宽度愈宽，混合料含水量越小，粗细料分离越明显。
（3）人工摊铺时，摊铺工具使用不当，如用钉耙等，使粗细料集中于表面，细料沉于下部，形成离析。
3．预防措施
（1）进混合料前，应先对供料单位原材料质量情况进行实地考查，并对混合料的配合比、拌和工艺进行试拌、复验，保证出厂混合料均匀，含水量合适。
（2）摊铺机摊铺时，分料器内始终充满混合料，以保证分料器转动时混合料均匀搅动。
（3）根据摊铺机的机型以及配合比中细料的多少，通过试铺确定摊铺的最大宽度，一般应控制在机器最大摊铺宽度的2／3。摊铺速度不大于4m／ruin。
（4）非机铺时进入现场的混合料应按摊铺厚度来估算卸料堆放距离。卸车时宜采用拖卸，即车边走边卸，以减少翻卸造成离析。
（5）严禁使用钉耙摊铺混合料和铁锹高抛混合料。
4．治理方法
（1）机摊完毕后，先初压一遍，基层表面局部出现离析，露骨松散时，应及时扫嵌事前拌和均匀的石灰粉煤灰。扫嵌后，应适当洒水并及时碾压。
（2）基层表面出现小范围细料集中，应及时进行翻挖，挖深10cm以上。洒上适量的碎石，洒水、拌匀、摊子、碾压，并于周边接顺。
（3）离析严重，涉及范围大，应挖除、重铺。
2．5混合料碾压时弹簧
1．现象
混合料碾压时不稳定、随着碾轮隆起，脚踩上去如橡皮土。
2．原因
（1）土基或下卧层弹簧，基础承载力不足。
（2）混合料含水量偏大，细料过多。
3．预防措施
（1）铺筑混合料前，必须对土基或下卧层进行检测，达到质量要求后才能铺筑。否则应进行处理或加固。
（2）混合料中的二灰用量及含水量，应符合设计。如摊铺时发现个别料车含水量过高，应另行堆放，集中处理，不应混摊在一起。
4．治理方法
（1）产生弹簧的地方，必须将混合料翻挖掉。若土路基“弹簧”，应将“弹簧”上清除，在该处进行换土或加固后，重新铺筑。铺筑时，应将周边混合料刨松，与新铺的成为一体，再进行压实，此项处理应在一周之内完成，以利新老结构联结。
（2）混合料过湿造成“弹簧”，则应停止碾压，并进行翻松晾干至接近最佳含水量时进行碾压。
2．6基层表面灰浆过厚
1．现象
基层表面灰浆过多，雨天泥泞，晴天尘土飞扬。
2．原因
（1）混合料中二次用量过多。
（2）混合料含水量偏大，碾压时二灰浆翻至表面。
（3）碾压时，人为地浇水、提浆，造成表面二灰过多。
3．防治措施
（1）在拌制混合料时，应严格按照规定的配合比进行拌制，尤其是应控制二灰的用量。
（2）严格控制混合料的出厂含水量，送至工地混合料的含水量应控制在较最佳含水量大2％～5％范围内，具体应根据天气情况确定。以摊铺完毕后混合料能接近最佳含水量为度。
（3）在接近最佳含水量（＋2％—－1％）时进行碾压。碾压时先轻后重，先静后振，尤其在进行振动碾压时，应注意混合料有否冒浆，若有，应采用静压，以防止过多的二灰冒至表面。
（4）严禁采用浇水提浆碾压。当摊铺好的混合料过于时，可适当洒水，但不允许浇水，并用轻压路机普压一遍，然后用振动压路机先静后振，直至压实。不能边浇水边振压，使二灰浆水大量冒出。
2．7基层压实度不足
1．现象
压实度不合格或合格率低。开挖样洞可看到骨料松散、不密实。
2．原因分析
（1）碾压时，压路机吨位与碾压遍数不够。
（2）碾压厚度过厚，超过施工规范规定的碾压厚度。
（3）下卧层软弱，或混合料含水量过高或过低无法充份压实。
（4）混合料配合比不准，石料偏少、偏细，二灰偏多。
（5）混合料的实际配合比及使用的原材料同确定最大干密度时的配比及材料有较大差异。
3．防治措施
（1）碾压时，压路机应按规定的碾压工艺要求进行，一般先用轻型压路机（8～12t）稳压三遍，再用重型压路机（12～16t）复压6～8遍，最后用轻型压路机打光，至少两遍。
（2）严格控制压实厚度，一般不大于20cm最大不超过25cm。
（3）严格控制好混合料的配比和混合料的均匀性，以及混合料的碾压含水量。
（4）对送至工地的混合料，应抽样进行标准密度的试验，通过试验来确定或修正混合料标准密度。
（5）下卧层软弱或发生“弹簧”时，必须进行处理或加固。
（6）加强现场检验，发现压实度不足，应及时分析原因，采取对策。
2．8施工接缝不顺
1．现象
基层表面拼缝不顺直，或在拼缝处有明显高低不平。
2．原因分析
（1）先铺的混合料压至边端时，由于推挤原因，造成“低头”现象，而在拼缝时未作翻松，直接加新料，由于压缩系数不同，使该处升高。
（2）先铺的边端部分碾压时未压，后摊铺时部分接下去摊铺，虽然松方标高一致，但先摊铺部分含水量较低压缩性较小，碾压后形成高带。
（3）摊铺机摊铺时，纵向拼缝未搭接好。先铺段边缘的成型密度较低；后铺段搭接时抛高又未控制好，碾压后形成接缝不顺直，或高或低。