淺析水泥混凝土路面修補技術

公尚軍

(黑龍江省甘南縣農村公路管理站)

1 水泥混凝土路面修補技術的發(fā)展

1.1 水泥混凝土路面修補材料的發(fā)展

早期最常用的水泥混凝土路面修補材料是采用瀝青質材料，即在水泥混凝土路面的裂縫處灌注瀝青，以達到封閉裂縫的目的，或在破損嚴重的水泥混凝土路面上加鋪一層瀝青混凝土。這種方法，只是一種應急措施，不能從根本上解決水泥混凝土路面修復的問題。到了20世紀80年代，隨著人們對水泥混凝土路面修補技術的重視，一些國家加大了水泥混凝土路面修補材料的研究力度。針對不同的水泥混凝土路面破壞特點，研制出一些新的修補材料，并在一些路面上進行試驗性的應用。

在水泥混凝土路面的裂縫補修方面，美國，日本等國家將常用于工業(yè)與民用建筑混凝土結構裂縫修補的環(huán)氧樹脂進行改進，研制出適合于水泥混凝土路面的抗沖擊韌性較大的改性環(huán)氧樹脂灌漿材料。還有些國家研制出了低粘度聚合物稀漿用于裂縫寬度為0.05mm左右的細裂縫修補。用摻加高分子材料的聚合物水泥砂漿及以合成聚合物和焦油為主的油灰膠泥修補較寬的裂縫。用延性較好的聚氨酯樹脂、橡膠—煤焦油填縫料進行路面的接縫修補。

在水泥混凝土路面的板塊修補上，常采用的方法是將損壞的混凝土除掉，鋪上與原路面混凝土相同強度或略高于路面混凝土設計強度的普通混凝土。普通混凝土需要較長的養(yǎng)生時間，給路面盡快恢復交通帶來了困難。因此人們就通過在混凝土中摻早強型外加劑的辦法，以加快混凝土早期強度的發(fā)展。

罩面修補的常用材料是瀝青混凝土，也有些國家采用鋼纖維混凝土或薄層連續(xù)配筋混凝土加鋪層。如比利時1982～1985年間，7段實驗路鋪設了薄層加鋪層，總面積達13.7萬m2，其中10.4萬m2為鋼纖維混凝土，3.3萬m2為連續(xù)配筋薄層混凝土。有些國家采用水泥樹脂砂漿罩面，如捷克曾采用3～10mm的薄層加鋪層，法國則認為這種整修方法在交通量大到3.5萬輛/日的情況下可以維持5～8年的使用壽命。

1.2 水泥混凝土路面補修工藝的發(fā)展

僅僅具有性能良好的補修材料還不夠，補修工藝也直接影響到水泥混凝土路面的補修質量。

在裂縫的補修方面，最簡單的方法是用熱熔化后瀝青直接灌入縫內。后來采用的灌環(huán)氧樹脂的方法是沿路面裂縫每隔一段鉆一些孔，然后灌進環(huán)氧樹脂，讓環(huán)氧樹脂通過孔滲入裂縫內。這種修補方法對新建道路的斷板裂縫修補較為常用。對于舊混凝土路面，由于裂縫內夾有灰塵、裂縫的塵污難以清除，致使灌入的材料與原混凝土粘結不好。近幾年來，江蘇等地采用沿路面裂縫向兩側擴展20～30cm，取出表層8～10cm的混凝土，沿裂縫每隔30cm左右用鈀釘鈀住裂縫兩側，再鋪上用JK系列混凝土快速修補材料配制的混凝土。使用時間最長的已有3年多，未發(fā)現(xiàn)新的貫穿裂縫出現(xiàn)。

在板塊的修補方面，我國江蘇等地也總結出了一套行之有效的修補方法，但混凝土的破碎設備仍需改進。在我國破碎舊混凝土，大多采用人工鑿除或用風鎬破碎的方法，破碎清除廢混凝土速度很慢。有的地方采用沖擊錘破碎舊混凝土，雖工效有所提高，但容易導致相鄰好板塊的損傷。最近，捷克等國研制出了一種壓液式的多功能混凝土破碎機，不僅大大提高了老混凝土的破碎工效，而且也減少了相鄰混凝土板塊的損壞。

1.3 水泥混凝土路面養(yǎng)護技術的規(guī)范化

在水泥混凝土路面養(yǎng)路與修復的管理方面，許多國家已經或正在建立路面管理系統(tǒng)。美國聯(lián)邦公路管理局于1987年制定了《路面修復手冊》，并于1988年進行了修訂工作。該手冊對水泥混凝土路面的回收，全深度混凝土的補塊、板下封堵，水泥混凝土的破碎與固定，道路縱向邊部排水，防止罩面層反射裂縫等方面都提出了具體的規(guī)定。比利時道路管理局建立了對國道進行定期系統(tǒng)性測量(2～4年)的制度。捷克和斯洛伐克已建立起計算機模型用多指標方法評價機場道面的服務性能。法國的養(yǎng)護策略系統(tǒng)包括GERPHD(攝影測量)、APL(從斷面分析儀)、SCRIM(摩擦系數)、DMDB(混凝土板唧泥)和COLLDGEAPHE(荷載的傳遞)等。英國在評定混凝土道路路面狀況方面也建立了相應的管理系統(tǒng)。

我國至今尚無有關水泥混凝土路面養(yǎng)護的統(tǒng)一規(guī)程。為此交通部已委托有關省市在總結調研的基礎上盡快制訂出水泥混凝土路面養(yǎng)護手冊，以期實現(xiàn)我國水泥混凝土路面養(yǎng)護規(guī)范化。

2 水泥混凝土路面維修養(yǎng)護的內容和對策

2.1 水泥混凝土路面養(yǎng)護、維修的內容

(1)日常養(yǎng)護的內容

水泥混凝土路面經常性的養(yǎng)護工作，主要是清除路面上的砂、石和其他雜物;修整路肩，整理路容;開通邊溝，排除積水;接縫填封料的修補和更換等，以防止和減少混凝土板的損壞。

(2)維修的內容

水泥混凝土路面維修的內容有裂縫修補;部分板或整塊板更換;表面局部損壞修補;接縫損壞修補，板底灌漿抬高板塊或加固地基;錯臺處理;恢復抗滑能力罩面等。

2.2 養(yǎng)護維修的對策

(1)重視日常養(yǎng)護工作

長期以來，人們對水泥混凝土路面的日常養(yǎng)護重視不夠，認為修了水泥混凝土路面就可以“一勞永逸”，二、三十年內不需要養(yǎng)護，有的甚至把水泥混凝土路面的養(yǎng)護費用移作它用，以致需要經常養(yǎng)護維修的內容，諸如接縫填封，接縫材料的更新、縫中雜物的清除及裂縫損壞的補修等得不到及時養(yǎng)護和維修，造成水泥混凝土路面的早期損壞。

水泥混凝土路面的養(yǎng)護工作量小，費用低是優(yōu)點。但工作量小不等于不需要養(yǎng)護;費用低不等于可不安排養(yǎng)護所必須的費用。實踐和研究表明，路面過早的破壞在很大程度上是由于水滲入路面基層，導致基層濕軟、沖刷、強度降低而引起的。因此，一定要把日常的養(yǎng)護工作抓好，以免“因小失大”。

(2)制定養(yǎng)護維修計劃

在現(xiàn)有的水泥混凝土路面中，有部分路面，特別是早期修建的路面，不能適應當前繁重的交通，需要更新。為提高養(yǎng)護費用的投資效益和合理利用資金，公路養(yǎng)護管理部門應建立起路面養(yǎng)護管理信息系統(tǒng)，并根據養(yǎng)護管理系統(tǒng)所提供的靜態(tài)數據、路面損壞程度、范圍和位置，以及對路面今后的使用要求，交通量增長和養(yǎng)護資金等，本著輕重緩急的原則，制定局部維修和大、中修計劃。同時，要對各種養(yǎng)護維修方案進行技術經濟比較，以選擇經濟合理、切實可行的維修方案。

(3)進一步加強養(yǎng)護維修新技術、新材料、新工藝的研究和推廣應用

盡管近幾年來水泥混凝土路面的維修養(yǎng)護技術有了較大進步，一些性能優(yōu)良的新型水泥混凝土路面修補材料得到了較大范圍的推廣應用，修補工藝也有很大改善，但有些水泥混凝土路面的病害處理，如裂縫修補，斷板處治，罩面后的反射裂縫防治等仍需進一步開展研究。已有的一些經過實踐驗證過的研究成果，要大力推廣應用。

水泥混凝土路面的修補，應以操作簡單、成本低廉、盡可能不中斷交通或縮短限制交通時間為目標，盡快提高路面養(yǎng)護維修的技術水平，延長水泥混凝土路面使用壽命。

(4)組織編寫?zhàn)B護維修手冊

為了給從事水泥混凝土路面養(yǎng)護維修的技術人員和工人提供切實可行的工作指南，應組織力量，根據《公路養(yǎng)護技術規(guī)范》規(guī)定的原則和要求，以及新技術、新材料、新結構、新工藝的發(fā)展，在路況調查、使用性能評定、損壞類型原因分析、維修養(yǎng)護經驗總結的基礎上編寫?zhàn)B護手冊，對水泥混凝土路面的維修養(yǎng)護內容、方法、材料和技術措施等做出更為詳細的規(guī)定，以提高路面養(yǎng)護維修的質量。

(5)逐步實現(xiàn)維修養(yǎng)護機械化

目前，我國水泥混凝土路面的養(yǎng)護維修，基本上是手工作業(yè)，勞動強度大，施工速度慢，而且有些工藝手工作業(yè)難以做到。為此，要根據我國的財力、物力，因地制宜，有計劃、有步驟地逐步實現(xiàn)養(yǎng)護維修機械化，以降低勞動強度，提高工作效率和養(yǎng)護維修的質量。

隨著我國水泥混凝土路面修筑里程的逐年增加，養(yǎng)護維修的任務也越來越重。同時，由于路面經常受重交通荷載、環(huán)境條件等外部作用，倘若不及時進行維修養(yǎng)護，其使用性能將會迅速下降，影響汽車快速、舒適和安全行駛。近幾年來，針對水泥混凝土路面損壞后修復困難這一難題，國內外都開展了一些研究，并取得了不少克服這一弱點的研究成果，這些研究成果豐富了路面養(yǎng)護維修工作的內容，提高了路面養(yǎng)護維修的技術水平。