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 摘要:文章简要介绍某道路工程质量事故现场病害情况以及对其进行道路车辆流向分析、原始实验数据对比分析、施工原因分析、轴载次数验算分析得出该道路破坏的主要因素和次要因素,并为同类工程提供参考依据、积累经验。

关键词:城市生活性次干道;工程病害;车辆流向;轴载次数;验算分析

1工程概况

1.1设计标准

某道路工程于2003年按城市生活性次干道标准设计,设计车速:V路段=40km/h,V交叉口=20km/h,标准轴载:BZZ-100,柔性路面结构设计年限为15年。

1.2道路标准横断面

6.0m人行道+18.0m车行道+6.0m人行道,道路总宽为30m。

1.3结构层设计

车行道:4cm细粒式沥青混凝土(AC-13I,玄武岩骨料)+6cm中粒式沥青混凝土(AC-20I)+1cm沥青下封层+20cm二灰结石+20cm10%石灰土;人行道:4cm仿花岗岩人行道板+3cm1:3砂浆+5cmC15细石混凝土+15cm6%灰土处理。

1.4路基处理

据设计图纸反映,当时考虑对土基进行适当的处理,使其强度满足相应要求,具体为:对车行道范围内路床顶以下采用20cm6%的石灰土进行处理,以提高路基抗压回弹模量,车行道土基强度不低于26MPa。路基处于河塘范围部分另增加20cm6%石灰土处理层。桥台和路基接合部填土应分层仔细压实,层铺虚厚不得大于20cm。路床顶以下2.5m以内,台后20m范围内采用6%石灰土,压实度不得低于填土规定的数值。

1.5路面强度

根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017),按照本设计弯沉要求建设的道路,在设计年限(15年)内每个车道能承担的累计轴载(标准轴载BZZ-100)次数为Ne=0.99×106次=99万次,计算出运营初期(第一年)双向日平均当量轴次为1075次。

2工程现场病害情况

该条道路(花园街—武宜路)标段总长1.1km路段于2006年12月正式开工,实际全面施工为2007年3月底,为迎接该区“经贸洽谈会”,于2007年9月28日正式通车。通车三个月后(即2008年1月份),经对该工程路面检查发现局部地方存在如下情况:路面沉陷,沥青面层松散破坏;沥青路面龟裂且范围较大;路面车辙现象较严重,但未发现拥包现象,而且基本集中在南半幅中间一个车道的各出入口处,当时有七处约500m2左右,约占整个车行道路面面积的2.5%。因该道路当时已成为该区域范围内交通主干道,不具备阻断交通条件进行大范围修补的条件。经参建各方研究,建设单位同意暂时不作处理,继续观察。并于通车八个月后(即2008年5月底)对该道路路面重新进行测量,发现路面破坏面积已达3000m2左右,约占整个车行道路面面积的16.1%左右,仍然以南半幅居多,且有继续扩大的趋势。

3工程病害原因分析

3.1道路车辆流向分析

由于该道路两侧均为大型土建项目,如府北小学、莱蒙城、二院、财税大厦、金源大厦等,从土建现场进度推算,通车八个月时间内的时间段恰恰是土方车、混凝土运输车的高峰时段,据对2008年1月10日晚19:00-20:00该条道路车辆流量录像资料分析统计,在这短短的1小时时间段内竟然有多达47辆土方运输、混凝土运输车等各型超载车辆自西向东单向通行(总荷载均在40t以上),而且基本集中在南半幅中间一个车道,空车则由北半幅自东向西回头,这实际上也是造成南半幅破坏面积要比北半幅多的主要原因。经咨询当地交警部门和相关过往驾驶员,由于延政中路禁止通行,武宜路正在实施BRT工程也禁止通行,滆湖中路为大学城主干道限制通行,该条道路实际上已成为延政中路以南、大学城以北、东至常漕路、西至武宜路220公顷区域范围开发地段的土方车、混凝土搅拌运输车、混凝土输送泵车及其他重载车辆的唯一专用道。经不完全统计至2008年5月底,两侧大型土建项目仅通过该条道路运送的已浇筑完毕的商品混凝土就达60万方左右,总重约100多万t,这还不包括钢材、预制桩、砌块等其它建材和基坑、场地的大量土方驳运。据初步分析,因该条道路设计等级为城市生活性次干道,但大量重载车辆的超负荷运行且频繁在出入口起步、刹车是造成该条道路南半幅中间一个车道尤其是出入口破坏的主要原因。

3.2原始试验数据对比分析

经查验该道路施工试验数据如下,均大于设计值。但在该道路路面破坏后,于2008年3月份重新对照设计数据,可以看到破坏后的沥青面层实测弯沉数据已大于10%石灰土基层设计弯沉数据。经对现场进行局部区域翻挖显示,沥青面层、二灰结石、10%石灰土板块确实已遭全部断裂破坏。经初步分析,由于当时沥青面层断裂处未做任何处理,雨水经已断裂的沥青面层下渗,泡软二灰结石和石灰土基层,再加上重载车辆的持续冲击,导致10%石灰土和二灰结石基层板块全部断裂。

3.3施工原因分析

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