高等級(jí)公路破損混凝土路面快速修補(bǔ)方法研究

賀小桓

（湖南城市學(xué)院，湖南 益陽(yáng) 413000）

1 引言

水泥混凝土的特點(diǎn)是在養(yǎng)護(hù)良好的條件下使用年限比其他路面長(zhǎng)。然而一旦開(kāi)始破壞，將會(huì)迅速發(fā)展，因此必須做好預(yù)防性、經(jīng)常性養(yǎng)護(hù)，不失時(shí)機(jī)的采取適當(dāng)?shù)拇胧┮员３至己玫穆酚眯阅?。按照過(guò)去的傳統(tǒng)方法，應(yīng)鑿除全部或部分厚度后重新澆筑普通混凝土，成本較高，封閉交通時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)社會(huì)環(huán)境的影響很大。因此，在研制出快速修補(bǔ)材料的同時(shí)，也應(yīng)有相應(yīng)的快速修補(bǔ)施工工藝。

2 可快速修補(bǔ)路面破損類型確定

根據(jù)水泥混凝土路面快速修補(bǔ)劑的特點(diǎn)，可修補(bǔ)的混凝土路面破損類型有以下幾種：

(1)接縫類破損?？v橫向接縫淺層或深層剝落、碎邊，接縫附近混凝土多處出現(xiàn)開(kāi)裂且深度超過(guò)接縫切槽底部的碎裂。

(2)斷裂類破損。因地基承載力不均，上部受壓后造成整塊路面板開(kāi)裂，表現(xiàn)為嚴(yán)重裂縫、嚴(yán)重破碎、嚴(yán)重?cái)嘟且约靶扪a(bǔ)后再次破壞的嚴(yán)重補(bǔ)塊。

(3)表面類破損。路面表面層脫落，粗骨料裸露，嚴(yán)重露骨，深度大于3mm；路面表面層與主體分離，成塊脫落。由于粗集料脫落或局部振搗不到位等原因，造成路面表面出現(xiàn)深度為40mm，面積大小不等的局部凹坑。

(4)變形類破損。路面橫向或縱向接縫兩側(cè)面混凝土板端部出現(xiàn)豎向相對(duì)位移，高差超過(guò)10mm的嚴(yán)重錯(cuò)臺(tái)；路面板塊下沉，低于相鄰路面板平面或板塊正常標(biāo)高，造成縱坡突變量大于1.0%或10mm以上的鄰板高差沉陷病害。

3 破損路面快速修補(bǔ)工序

3.1 放樣切割。根據(jù)混凝土板的損壞類型、程度劃定修補(bǔ)范圍，視情況放線位置至少應(yīng)距破損處10cm以上。當(dāng)裂縫較長(zhǎng)且位置靠近板中央時(shí)，可放樣鑿除半塊板進(jìn)行修補(bǔ)。按放樣的標(biāo)定線用切割機(jī)切割成規(guī)則的修補(bǔ)區(qū)。對(duì)于水泥混凝土修補(bǔ)材料，采用有限元分析發(fā)現(xiàn)，切割深度宜大于5cm，對(duì)于修補(bǔ)區(qū)域的面積宜大于40cm×40cm，且最好采用矩形的修補(bǔ)區(qū)域，這樣的修補(bǔ)區(qū)域在輪載作用下的受力情況更有利。

3.2 沖擊破碎及碎片清除。用風(fēng)鎬等混凝土破碎機(jī)具對(duì)切割后的修補(bǔ)區(qū)路面板進(jìn)行破碎，使其成為碎片，以便于清除。經(jīng)沖擊破碎后，路面板己成碎片、碎屑，用修補(bǔ)工具將其清除干凈。

3.3 基礎(chǔ)處理。如果混凝土路面板破損是由土基或基層的強(qiáng)度不夠或不均勻沉降造成的，則應(yīng)先妥善處理土基或基層，使其滿足技術(shù)要求。一般情況下，也應(yīng)對(duì)基層進(jìn)行整平和適當(dāng)夯實(shí)處理。

3.4 界面處理。開(kāi)鑿的基坑要避免出現(xiàn)薄邊斷面，周邊宜垂直表面切除，下部呈向內(nèi)擴(kuò)展?fàn)??；铀谋谝苊膺^(guò)于平整，宜鑿成粗糙不平的接口，以利于新老混凝土更好地粘結(jié)?；忧謇砗煤螅瑢⒓喊韬玫慕缑鎰┩克⒃诨铀谋诩盎鶎颖砻嫔?不用界面劑時(shí)，可用修補(bǔ)劑和水按1:1的比例拌和為凈漿，涂刷在坑槽四壁和基層面上，注意基層表面不得有積水。

3.5 澆筑混凝土及養(yǎng)生。根據(jù)試驗(yàn)配合比拌制混凝土，當(dāng)修補(bǔ)層的厚度達(dá)到5cm、修補(bǔ)面積大于1.0m2時(shí)，可以在混合料中加入40%、最大尺寸為1.0cm的石子作粗骨料。將拌和好的混凝土倒入開(kāi)挖處理好的基坑內(nèi)，立即進(jìn)行后續(xù)工作。各工序應(yīng)做到銜接緊密，振搗、抹平工作必須在初凝前完成，抹面、壓紋等工作必須在終凝前完成。在整個(gè)養(yǎng)生期間必須保持修補(bǔ)混凝土表面始終處于濕潤(rùn)狀態(tài)，并根據(jù)具體預(yù)留試件或?qū)嶋H路面混凝土的回彈抗壓強(qiáng)度檢測(cè)情況決定通車放行時(shí)間。

4 高等級(jí)公路破損混凝土路面快速修補(bǔ)方法

4.1 條帶罩面法修補(bǔ)

條帶罩面法修補(bǔ)是指將一定范圍內(nèi)的混凝土路面表面破損及疏松的混凝土鑿除，刷洗干凈后，用快速修補(bǔ)材料進(jìn)行罩面的一種修補(bǔ)方法，它主要用于表面龜裂、交叉裂縫、檢查井附近裂縫、蜂窩、摩擦系數(shù)不足、麻面、露石、脫皮等的修補(bǔ)。對(duì)貫穿板全厚的大于3mm小于15mm的中等裂縫和縱縫張開(kāi)的處治，采用條帶罩面法進(jìn)行修補(bǔ)，其快速修補(bǔ)工藝為：首先在縫的兩側(cè)各約20cm平行于縫切7~10cm深的兩條縫，在兩縫內(nèi)側(cè)用風(fēng)鎬或液壓鎬鑿除混凝土約7~10cm，沿縫兩側(cè)15cm，每隔50cm鉆一把釘孔，直徑略大于把釘?shù)闹睆?。其次用?6螺紋鋼筋制成長(zhǎng)30cm，鉤長(zhǎng)約7cm鈀釘，將孔槽內(nèi)填滿快硬砂，安裝鈀釘。再次，人工將切割的縫內(nèi)壁鑿毛并去除己破裂又尚未掉脫落的表面裸石，以增新老混凝土的結(jié)合。最后在修補(bǔ)面上先刷一層界面劑，然后澆筑快硬混凝土，并及時(shí)振搗密實(shí)，抹光和噴灑養(yǎng)護(hù)劑，噴灑面應(yīng)延伸到相鄰老混凝土面板20cm以上，并適時(shí)用切縫機(jī)沿原縫位置切縫并灌填縫料。

4.2 全厚修補(bǔ)法

全厚修補(bǔ)法是指將部分或整塊破損混凝土板全部鑿除，在對(duì)基層進(jìn)行處理后重新澆筑的混凝土的裂縫修補(bǔ)方法。這種修補(bǔ)方法主要適用于路面板斷裂破碎及板邊板角的破碎斷板修補(bǔ)。當(dāng)路面板塊破壞情況滿足下列條件時(shí)，可采取局部換板全厚式修補(bǔ)處理：①對(duì)于嚴(yán)重裂縫、嚴(yán)重破碎、嚴(yán)重?cái)嘟恰?yán)重補(bǔ)塊和嚴(yán)重接縫類破壞均應(yīng)采用全厚式修補(bǔ)。②當(dāng)面板裂塊中的一塊占60%以上面積并保持穩(wěn)定而沒(méi)有任何沉陷、唧泥松動(dòng)等情況。③經(jīng)適當(dāng)?shù)臋M(縱)向鋸切后保留的板長(zhǎng)(寬)在2.5m以上。④局部換板處理的板塊長(zhǎng)(寬)度至少為1.0m。

采用全厚修補(bǔ)法的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)：①傳力桿或拉桿對(duì)齊和有效注漿對(duì)傳力桿接縫的長(zhǎng)期性能十分關(guān)鍵。施工中可先進(jìn)行放線定位鉆孔點(diǎn)，再進(jìn)行鉆孔以保證安設(shè)的傳力桿或拉桿對(duì)齊；也可采用排鉆既能保證鉆孔對(duì)齊的準(zhǔn)確性，又能提高工作效率。②注漿和安裝傳力桿的正確方法是先將砂漿或環(huán)氧樹(shù)脂注入孔的底端，然后在插入傳力桿的同時(shí)，輕輕扭動(dòng)傳力桿，以保證砂漿或樹(shù)脂能與傳力桿緊密結(jié)合，此法效果很好。③合理鋸縫和填縫對(duì)新舊混凝土的長(zhǎng)期性能有十分重要的影響。在混凝土路面全厚修補(bǔ)法中應(yīng)注意對(duì)接縫的及時(shí)灌填，以防止路面水滲入，引起板塊再次破損斷裂。

4.3 快速注漿法

在工程實(shí)踐中，可按以下的判斷準(zhǔn)則進(jìn)行，即滿足以下任何一個(gè)準(zhǔn)則的板塊即為脫空板：一是重型車輛通過(guò)時(shí)，人站在板角邊緣能感受到有垂直位移或翹曲的板塊；二是相鄰板彎沉差超過(guò)0.06mm，位置較低的板塊；三是對(duì)外觀不易判別的板塊，測(cè)定其4個(gè)邊角的彎沉，彎沉值超過(guò)0.2mm的板塊。

在施工中要保證質(zhì)量，應(yīng)注重施工管理，使用該方法需要注意以下要點(diǎn)：①鉆孔定位:每塊硅板應(yīng)鉆4~5個(gè)孔，鉆孔位置距板自由邊和裂縫不得小于50cm。②調(diào)制灌注漿液:嚴(yán)格控制配合比，各種材料的計(jì)量應(yīng)準(zhǔn)確無(wú)誤，尤其是拌和用水應(yīng)嚴(yán)格計(jì)量，不能憑經(jīng)驗(yàn)隨便變更水灰比。攪拌機(jī)、儲(chǔ)漿筒內(nèi)的存料數(shù)量不宜過(guò)多，應(yīng)相互協(xié)調(diào)好。③攪拌機(jī)在壓漿過(guò)程中應(yīng)保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)，避免水泥漿沉淀和泌水，同時(shí)每次投料量應(yīng)與灌漿量大致相適應(yīng)，防止灰漿在攪拌機(jī)中存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。④灌漿時(shí)若發(fā)現(xiàn)灰漿己從壓過(guò)或未壓過(guò)的孔溢出，應(yīng)及時(shí)用木塞塞緊，且此孔無(wú)須再進(jìn)行灌漿。灌漿機(jī)壓力達(dá)1.0MPa或水泥灰漿從其它孔及邊縫、裂縫等處溢出時(shí)，將自動(dòng)停機(jī)或人工停機(jī)，視為壓滿。

5 結(jié)語(yǔ)

水泥混凝土道面快速修補(bǔ)技術(shù)用于道面修補(bǔ)雖然直接成本比使用普通水泥要高一些，但間接成本要低得多。對(duì)于路面基層未出現(xiàn)破損或不需要加固基層，只是水泥混凝土面層破損修補(bǔ)的混凝土路面，使用修補(bǔ)劑只需要處理面層混凝土約厚10-15cm就能達(dá)到普通水泥混凝土整塊板重澆的效果，相應(yīng)地兩者的修補(bǔ)綜合成本基本持平。因此，應(yīng)用水泥混凝土道面快速修補(bǔ)劑與傳統(tǒng)的道面修補(bǔ)綜合成本相近，而且社會(huì)效益顯著。

[1]傅智，金志強(qiáng).水泥混凝土路面施工與養(yǎng)護(hù)技術(shù)[M].北京:人民交通出版,2003

[2]李劍.淺談水泥混凝土路面破壞的修補(bǔ)技術(shù)[J].城市道橋與防洪，2010.2