路面板唧泥

唧泥是在車輛荷載作用下，面板接縫、裂縫和板邊下部產生的水和細料土混合物的強制性位移。唧泥一般易由面板直接鋪築在細料高塑性土和易沖刷的基層上產生，唧泥的結果一是嚴重錯台；二是接縫處的斷板破壞，是水泥混凝土路面常見的主要病害。

基本介紹

• 中文名：路面板唧泥
• 形成原因：水和細料土混合物的強制性位移 
• 危害：破壞道路

水泥混凝土路面的唧泥損壞機理

損壞原因

研究表明，唧泥產生需具備以下幾個條件：若路基的基層土壤處於鬆散狀態，即存在鬆散的細粒土，水泥混凝土頂板在荷載作用產生泵吸作用時有泥漿可吸出；在面板與基層及路基之間有自由水存在；頻繁的重載車輛軸載的作用。目前國內修築的水泥混凝土路面都存在不同程度的唧泥現象，有的甚至是幾十公里的全線破壞，造成了極為嚴重的經濟損失和社會影響，尤其多雨地區是水泥混凝土路面最主要的破壞區。

損壞機理

由於水泥混凝土路面在凝結硬化過程中具有較大的乾縮變形和溫縮變形，因此要求混凝土路面設定間距很密的縮縫，而這些接縫無疑是水泥混凝土路面最薄弱、最易損壞的部位。目前，我國生產的填縫料使用期都較短，2～3年後都不同程度地出現滲水現象，特別是在多雨地區和多雨季節，雨水通過接縫、裂縫和板邊縫隙滲入到板底，在車輛重荷載的重複作用下，形成壓水，在板底接裂縫處和板邊高速流動，對基層頂面進行沖刷，細微料從接縫處和板邊被帶到路面上，產生唧泥現象，時間一長，板底脫空，改變了混凝土面板原有的受力狀況，從而產生錯台、板體下沉、斷板，進而發展到破碎。

防治對策

針對水泥混凝土路面唧泥損壞的原因、產生的條件、機理，提出水泥混凝土路面結構唧泥損壞的防治對策。

雨水的防治措施

加強路表面排水。加強路面表面排水，採取措施保證路表水的排泄暢通，縮短雨水在路面的滯留時間，減少雨水通過接縫、裂縫和板邊縫隙滲入路面結構中的水量，設定儘可能大的路面橫坡和路肩表面排水系統（如路肩攔水帶、排水槽等）。

加強接縫處理。選擇優良的接縫板和填縫料，儘可能地防止雨水進入路面結構中。但是，目前我國生產的產品，經過一二個冬夏季節循環後，基本上失去了原有功效。所以我們應加強接縫結構、接縫材料等方面的研究，既要保證接縫在溫度變化下的自由伸縮，又要保證能防止雨水下滲。對於混凝土板產生的裂縫，也應採取措施進行填縫處理，防止雨水下滲；對於板邊結構的路肩，一般應硬化，並處理好板與路肩的縫隙，防止雨水下滲。

加強路面結構排水。採取措施儘快地將進入到路面結構中的雨水排除，可通過設定路肩排水系統、排水基層、排水墊層等排水設施，進行路面內部排水。近年來，國外發展了一種帶排水系統的新型的重交通水泥混凝土路面結構體系，在此體系中，採用路肩排水系統、排水基層（透水基層）或排水墊層，它們可將進入路面結構內部的雨水儘快排除，對防止路面唧泥與破壞起到了重要的作用。此系統包括排水基層或墊層以及路肩下部的排水管道，有路拱的路面雙向排水，單向坡的路面單側排水。排水基層的厚度一般在7.5cm～15cm之間，高等級公路的排水基層厚度一般採用10cm，匯水面積較大時應增加厚度，路肩排水管每隔100m～150m應將水引出。

加強基礎抗沖刷能力

水泥混凝土路面的基礎由基層、墊層和路基組成，高等級公路一般採用強度較高的無機結合料穩定類材料作基層，以杜絕鬆散細料土和提供混凝土面板均勻支撐及防止唧泥，一般基層應選擇抗沖刷能力強的半剛性基層材料（如水泥穩定粒料、二灰穩定粒料等）或貧混凝土，杜絕無機結合料穩定細料土作基層。由唧泥產生的條件可知，當基礎表面沒有鬆散的細粒土等可泵吸的材料時，唧泥就不會產生。

加強基層表面的穩定是解決唧泥的方法之一。通過對現有水泥混凝土路面的使用情況進行調查，發現舊瀝青路面上直接加鋪水泥混凝土路面這種結構的唧泥現象較少，原因在於原瀝青路面一般表面採用Ⅰ型的細粒式瀝青混凝土，瀝青用量較大，材料空隙率較小，一般為3%～6%，這種材料的水穩定性和抗沖刷能力明顯優於半剛性基層材料，因此唧泥現象較少。由此，在舊瀝青路面上加鋪水泥混凝土路面時，應直接鋪築，不宜再設定補強基層，一般情況下舊路面結構強度能滿足水泥混凝土路面所需的結構強度（混凝土板下的應力值一般較小），不必再進行結構補強；同時保留舊瀝青面層對防止唧泥有利。而對於新建公路，可採取在基層表面設定瀝青下封層（或單層表處）的方法，此結構層的厚度應厚些，大約1cm較好，這樣可加強基層頂面的抗沖刷能力。設定瀝青下封層，雖然投資增加不多，卻大大提高了結構性能，這種做法值得進一步研究與推廣套用。

減弱荷載應力，防止唧泥的發展

唧泥產生的另一個條件是頻繁的重載車輛軸載的作用，如常付公路漯河境段唧泥嚴重，經調查分析，這與大的重交通量有關。車輛荷載是唧泥過程中形成有壓力雨水高速流動以及泵吸作用的直接動力，沒有車輛荷載也就不會有唧泥現象的產生，唧泥的發展與荷載應力的大小有關，荷載應力越大，唧泥越嚴重。因此減少路面結構上的荷載應力是防止唧泥的方法之一。

減少混凝土板接縫、裂縫和板邊的板底荷載壓應力有兩種方法，一是加強接縫的傳荷能力，將板上的荷載傳遞給相鄰板，從而降低板底應力，一般要求傳荷系統達到75%，可在橫向接縫（施工縫、脹縫和縮縫）處設定傳力桿，縱向接縫處（施工縫或縮縫）設定拉筋；二是設定傾斜縮縫，在縮縫無傳力桿的素混凝土路面，設定傾斜角度1/6的斜縮縫，在行車方向路邊側為鈍角，同一車軸上的兩個車輪分別跨越接縫，分別作用在前後兩塊板上，這種設定方式減少了混凝土路面板的撓度和應力，同時也就減少了唧泥和錯台的可能性。

目前，我國水泥混凝土路面板的橫向縮縫一般採用假縫，混凝土收縮開裂後依靠接縫面上的磨阻力來傳遞荷載，混凝土板伸縮幾年後，縮縫間距擴大，失去傳荷載能力，荷載應力增大，因此，對於重交通水泥混凝土路面，橫向縮縫應設定傳力桿。對於斜縮縫，國外已有這方面的研究和套用，國內目前還沒有進行此方面的研究和試驗，需加強這方面的研究工作。斜縮縫不僅可以減少荷載應力，還可減少行車共振，降低行車噪音。

解決唧泥現象的重要性

我國水泥混凝土路面正在快速發展，它不但有著突出的優點，同時也存在一些問題。這些問題一部分是荷載應力或荷載疲勞所引起的開裂，尤其是重載交通（或汽車超載）造成的破壞；一部分是非荷載因素引起的損壞，如氣候、施工、材料、路基等；很多情況是荷載因素與氣候因素（雨水、溫度）綜合作用造成的損壞，如唧泥損壞，這是目前我國水泥混凝土路面破壞的主要病害之一。有些地區的水泥混凝土路面唧泥損壞現象嚴重，甚至影響到正常交通運輸的運營，造成較大的經濟損失和社會影響。唧泥現象的產生關鍵是水、基層材料和荷載的作用，一方面要解決好防水和排水，作好路表面排水和路面內部排水；另一方面要提高基層頂面的抗沖刷能力，採用抗沖刷能力強的半剛性材料或貧混凝土，以及增鋪瀝青下封層都可以起到較好的效果。加強接縫的傳荷能力，尤其是橫向縮縫設定傳力桿，降低行車荷載應力，防止唧泥的產生。總之，水泥混凝土路面具有其發展優勢，但是，如果目前存在的唧泥問題解決不好，必然大大影響其發展和使用。因此水泥混凝土路面結構設計及其施工控制應該引起各方面的高度重視和廣泛而深入的研究。