淺談舊水泥混凝土路面修補(bǔ)措施

郭勇濤

【摘 要】隨著道路建設(shè)的發(fā)展，道路改造修補(bǔ)的問(wèn)題越來(lái)越突出。與瀝青路面相比，水泥混凝土路面的修補(bǔ)較困難。本文結(jié)合金沙江二級(jí)公路水泥混凝土路面的實(shí)際情況，較詳細(xì)地闡述了瀝青加鋪施工前舊混凝土路面的修補(bǔ)措施，取得了較好的效果。

【關(guān)鍵詞】混凝土；路面；修補(bǔ)；措施

On the old cement concrete pavement repair measures

Guo Yong-tao

（Jiangsu Province Sihong County Department of Transportation Sihong Jiangsu 223900）

【Abstract】With the development of road construction， road reconstruction to repair the problem is becoming more prominent. Compared with the asphalt pavement， cement concrete pavement repair more difficult. The combination of the Jinsha two roads to cement concrete pavement， a more detailed description of the Asphalt Laying before the old concrete pavement repair measures， and achieved good results.

【Key words】Concrete；Pavement；Repair；Measures

1. 隨著道路建設(shè)的發(fā)展，道路改造修補(bǔ)的任務(wù)將會(huì)越來(lái)越重。許多發(fā)達(dá)國(guó)家道路建設(shè)的重點(diǎn)都在從新建道路的設(shè)計(jì)施工逐漸向現(xiàn)有道路的改造修繕轉(zhuǎn)移。與瀝青路面相比，水泥混凝土路面的修復(fù)比較困難，可采用的大修措施有三種：加鋪瀝青混凝土面層、加鋪新水泥混凝土面層和翻修。國(guó)內(nèi)外研究表明，對(duì)于重交通水泥混凝土路面而言，最可行的改造措施是加罩瀝青混凝土面層。加罩瀝青層后，原有舊水泥板作為基層或底基層，這種復(fù)合結(jié)構(gòu)涉及剛性、柔性兩種路面結(jié)構(gòu)形式，不僅材料差異大，而且舊路面板上存在接縫及錯(cuò)臺(tái)、脫空、裂縫、唧泥等損壞現(xiàn)象，使得復(fù)合結(jié)構(gòu)中奇異部位突出，這就會(huì)在罩面層對(duì)應(yīng)于舊路面板接、裂縫的位置上出現(xiàn)反射裂縫。薄層罩面中反射裂縫的出現(xiàn)是必然現(xiàn)象，關(guān)鍵的問(wèn)題是一旦出現(xiàn)反射裂縫后，雖對(duì)面層使用影響不大，但水份會(huì)從裂縫中滲漏下去，加速對(duì)基層的破壞，使瀝青面層出現(xiàn)唧泥，而且出現(xiàn)濕軟地基等，加速裂縫的開(kāi)裂，大大縮短罩面層的使用壽命。換句話說(shuō)，所有防范措施的實(shí)施，只是盡量推遲產(chǎn)生早期反射裂縫的時(shí)間，以及一旦產(chǎn)生反射裂縫后，如何減緩其向上面層發(fā)展的速度，從而達(dá)到延長(zhǎng)其使用壽命的目的。

國(guó)內(nèi)外大量工程實(shí)踐表明，無(wú)論是采用加筋還是應(yīng)變消散類的防裂措施，當(dāng)應(yīng)用于傳荷能力很差的舊路面板時(shí)，任何薄層罩面對(duì)防治反射裂縫都顯得無(wú)能為力。因此，治本重于治表，舊水泥混凝土路面的修補(bǔ)對(duì)加鋪改造工程成敗至關(guān)重要。

2. 舊水泥路修補(bǔ)前的調(diào)查和評(píng)價(jià)

為了提供水泥混凝土路段改造設(shè)計(jì)工作所必需的數(shù)據(jù)和資料，首先應(yīng)對(duì)現(xiàn)有水泥混凝土路段的路面狀況進(jìn)行調(diào)查評(píng)定。根據(jù)不同的評(píng)價(jià)結(jié)果，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂颉⒌乩砦恢?、交通量等因素制定正確的養(yǎng)護(hù)和改建策略。

2.1 金沙江二級(jí)公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為二級(jí)汽車專用公路，雙向四車道，路基寬22m。采用水泥混凝土路面形式h=24cm。根據(jù)《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)規(guī)范》規(guī)定的水泥混凝土路面狀況調(diào)查與評(píng)價(jià)方法，依據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和收集的資料，對(duì)各段水泥混凝土路段路面狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，其評(píng)價(jià)結(jié)果如下：

2.1.1 脫空板塊的判定。

綜合以下四種方法判斷脫空板塊：

（1）下雨之后唧泥的板塊一律視為脫空板塊。

（2）測(cè)定全線板塊的彎沉值，以2Km為一段，按97.7%的保證率計(jì)算該段的代表彎沉，實(shí)測(cè)彎沉值大于該段的代表彎沉值的板塊很有可能板下脫空。

（3）人站在板邊接縫處，當(dāng)重型車輛駛過(guò)時(shí)，能感覺(jué)到兩板之間相對(duì)垂直位移。

（4）當(dāng)重車行過(guò)，人站在板邊能聽(tīng)到空洞聲。

2.1.2 脫空板處理方法。

將舊板破碎、運(yùn)走，清掃基層；用15#素混凝土修復(fù)松散基層（如有松軟的素淤泥塊，還應(yīng)挖坑切槽，直到堅(jiān)硬基層），基層表面要平整，并具有一定的橫坡坡度，然后重新澆筑30#混凝土板。

處理舊板換新板應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）破碎機(jī)械建議不用沖擊錘，因其沖擊力對(duì)周圍板塊基層有振動(dòng)影響，最好用人工配合空壓機(jī)，小型鑿巖機(jī)也可。

（2）新澆的混凝土板塊的強(qiáng)度不小于原來(lái)板塊的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，其材料要求、配合比、施工工藝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等應(yīng)符合有關(guān)設(shè)計(jì)與施工規(guī)范的規(guī)定要求。

（3）行車道與超車道之間縱縫內(nèi)的傳力桿鋼筋，應(yīng)以予保留或恢復(fù)；橫縫（脹縫或縮縫）中的拉桿鋼筋也應(yīng)保留。

（4）連續(xù)換板也應(yīng)對(duì)應(yīng)于舊板留出縱、橫縫。

（5）混凝土配比中需加入早強(qiáng)劑。

2.2 斷板。

對(duì)于有貫穿全板的縱、橫、斜向裂縫的板塊，也按脫空板的方式處理。即破碎舊板→清運(yùn)走碎塊→清掃基層→處理基層→澆30#混凝土新板→養(yǎng)生→開(kāi)放臨時(shí)交通。

2.3 角隅斷裂、接縫碎裂。

導(dǎo)致角隅斷裂、接縫碎裂的原因絕大部分由于局部基層不夠穩(wěn)定、軟弱，有的還出現(xiàn)坑洞，少數(shù)是因?yàn)榘搴穸炔粔颉?/p>

處理辦法：圍繞裂縫按一定長(zhǎng)和寬用切割機(jī)切割成矩形，破碎清除碎塊，目測(cè)基層，若基層板體性差，則下挖基層，直至板體性好的層面。然后如脫空板方法一樣，澆筑新混凝土，與原有道面平齊。

2.4 傳荷能力差的接縫。

對(duì)于相鄰兩板彎沉差≥0.06mm的接縫，在接縫兩邊各50cm進(jìn)行全深度切割，清除切割的舊板，目測(cè)基層，老基層板體性差，則下挖至板體性好的層面，用15#貧混凝土修復(fù)基層，然后澆筑30#混凝土與原有道面平齊。

2.5 錯(cuò)臺(tái)。

對(duì)于錯(cuò)臺(tái)≤1cm的可不予處理；錯(cuò)臺(tái)>1cm的板塊，可以將錯(cuò)臺(tái)高出的一側(cè)的板塊邊緣30～50cm范圍內(nèi)，按斜度削平至下沉板邊緣平齊，用人工鑿平較為方便。經(jīng)實(shí)地修補(bǔ)發(fā)現(xiàn)，錯(cuò)臺(tái)嚴(yán)重的大多位于橋頭兩端的縱坡上，且95%的錯(cuò)臺(tái)是沿行車方向成臺(tái)階狀。

2.6 其它形式。

其它一些非結(jié)構(gòu)性破壞，如表面起皮、露骨、剝落、麻面等，由于其只影響到原有路面行車舒適性，而當(dāng)對(duì)老路進(jìn)行改建、舊混凝土路面做基層時(shí)，這些形式的損壞對(duì)整個(gè)路面結(jié)構(gòu)承載力和行車舒適性影響甚小，故而不予特殊處理。

2.7 對(duì)實(shí)測(cè)單點(diǎn)彎沉值的控制。

舊混凝土板塊除了對(duì)常規(guī)的結(jié)構(gòu)性病害的處理之外，針對(duì)老路加鋪結(jié)構(gòu)層進(jìn)行改造的特殊要求，還要對(duì)單點(diǎn)實(shí)測(cè)彎沉加以嚴(yán)格控制。

根據(jù)國(guó)內(nèi)外多年來(lái)對(duì)舊水泥混凝土路面加鋪改造的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于防治反射裂縫的結(jié)構(gòu)層，無(wú)論是加筋的還是應(yīng)力消散類的，都是針對(duì)水平向位移，而各種措施對(duì)于豎向位移都不能起到根治的作用。豎向位移的彎沉值到底控制為多大，才能達(dá)到既解決問(wèn)題又經(jīng)濟(jì)可行，目前尚無(wú)指標(biāo)可參照。

因此，本次改造中大膽提出豎向位移由舊水泥混凝土板塊的單點(diǎn)實(shí)測(cè)彎沉值控制，對(duì)板塊進(jìn)行逐板地毯式測(cè)量調(diào)查，逐板把關(guān)控制進(jìn)行修補(bǔ)。

2.7.1 彎沉控制指標(biāo)。

彎沉控制指標(biāo)（單位0.01mm）：

（1）單點(diǎn)實(shí)測(cè)彎沉值Lr≤14，不予處理。

（2）單點(diǎn)實(shí)測(cè)彎沉值位于14

（3）單點(diǎn)實(shí)測(cè)彎沉值Lr>40，則按脫空板處理，整板破碎，處理基層，再新澆混凝土板塊。

2.7.2 板塊編號(hào)，彎沉測(cè)量。

壓漿之前，必須對(duì)原有板塊進(jìn)行逐板編號(hào)、登記；然后檢測(cè)彎沉，每塊板檢測(cè)四個(gè)點(diǎn)。

測(cè)量工具：后軸軸載10t的黃河牌載貨汽車，5.4m長(zhǎng)的貝克曼梁彎沉儀，百分表。

測(cè)點(diǎn)布置：對(duì)于剛性路面，又是一級(jí)公路雙幅四車道，根據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》要求，最好再用另一套貝克曼梁，對(duì)第一套貝克曼梁的三腳支點(diǎn)進(jìn)行修正。為了便于大面積測(cè)量，經(jīng)選點(diǎn)測(cè)量、驗(yàn)證比較。

2.7.3 壓漿。

路面壓漿工藝得益于橋梁的后張法預(yù)應(yīng)力的施工工藝，近十幾年，經(jīng)過(guò)各地交通部門的摸索、研究，已經(jīng)由不成熟走向成熟。本次改造采用的施工工藝如下：

（1）布孔：呈梅花型，每板5孔，第一次壓漿后經(jīng)測(cè)定彎沉值還在壓漿值范圍內(nèi)的，則需第二次布孔和壓漿，布孔則集中在不滿足條件的孔位附近補(bǔ)1～2孔。

（2）鉆孔：用5cm鉆頭鉆孔，深度要求超過(guò)板厚（板厚為24cm），一般為30～35cm，安排有專人量深，并記錄。

（3）臨時(shí)封孔：大面積流水作業(yè)，各種施工車輛來(lái)往不斷，鉆好的孔需臨時(shí)封孔，以防雜物進(jìn)入。

（4）預(yù)埋法蘭螺帽：為了壓漿管槍頭能固定于壓漿孔口上，形成整體，有足夠的壓力壓漿，先在孔口內(nèi)壁埋上法蘭螺帽是必不可少的一步。粘結(jié)劑采用環(huán)氧樹(shù)脂，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)配。普通工人封孔時(shí)間約為2min/孔。

應(yīng)注意的是，預(yù)埋上螺帽后，需繼續(xù)封上孔，以防雜物落入。環(huán)氧樹(shù)脂2d后即可達(dá)到強(qiáng)度。

（5）清孔：用空氣高壓槍，插入壓漿孔中，吹出雜物。

機(jī)械配備：一般一臺(tái)發(fā)電機(jī)組放置于一臺(tái)手扶拖拉機(jī)上，配備一根高壓氣槍，兩臺(tái)壓漿機(jī)。

（6）壓漿：壓漿采用沖程式壓漿機(jī)，壓力由壓力表指示，一般能穩(wěn)定在2MPa左右（由于封孔好，有時(shí)壓力可達(dá)3MPa），約1min。壓漿關(guān)鍵是要壓漿槍頭與板塊上的壓漿孔能聯(lián)接牢固，不漏漿，保證壓漿壓力。

當(dāng)壓力在2MPa，且達(dá)1min后，關(guān)閉壓力閥，則灰漿回流到回流槽，用提桶接住，倒回灰漿缸中。

（7）封孔養(yǎng)生：壓漿后，應(yīng)立即用木塞封孔，養(yǎng)生3d后，才能開(kāi)放交通。壓漿期間應(yīng)注意車輛通行，一般保留硬路肩作為施工通道。

（8）灰漿配比：根據(jù)公路交通施工特點(diǎn)和壓漿工作的特殊性，漿液應(yīng)具備下列特點(diǎn)：初凝時(shí)間長(zhǎng)，施工和易性好，早期強(qiáng)度高，不發(fā)生收縮，避免再次造成收縮。

（9）第二次壓漿：經(jīng)第一次壓漿后3d，再次測(cè)單點(diǎn)彎沉值，對(duì)于彎沉值大于14或20的點(diǎn)，用紅漆直接標(biāo)記于板塊角上，鉆孔組根據(jù)標(biāo)記進(jìn)行補(bǔ)孔，重復(fù)上面的壓漿過(guò)程。第二次壓漿布孔和壓漿時(shí)應(yīng)仔細(xì)，重點(diǎn)把關(guān)掌握，以保證效果。經(jīng)第二次壓漿后，所有板塊統(tǒng)計(jì)合格率達(dá)95%以上。

2.8 灌縫。

板塊維修好后，還得對(duì)板塊之間縱、橫縫用嵌縫料充填，以防雨水及雜物下滲。

經(jīng)考察，目前國(guó)內(nèi)較為成功的是QF-94Ⅲ型水泥混凝土路面嵌縫料。該料組成：石油瀝青、PVC樹(shù)脂為基料，適量的改性劑，輔以必要的添加劑，在特定條件下配制而成，屬加熱施工式。

優(yōu)點(diǎn)：

（1）該灌縫料具有防水性、粘結(jié)性、彈塑性、熱穩(wěn)定性、低溫柔性、抗嵌入性和耐久性。

（2）使用方便，不污染環(huán)境。

使用方法：現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)箱，將料裝入專用施工機(jī)具加熱箱中，加熱溫度為130℃～140℃。

同時(shí)配有專用的清縫機(jī)，分為橫縫清縫機(jī)和縱縫清縫機(jī)。橫縫清縫機(jī)原理類似于農(nóng)用手扶拖拉機(jī)頭，帶動(dòng)一根清縫齒條，進(jìn)行一定深度清縫?？v縫清縫機(jī)實(shí)際上為切縫機(jī)，區(qū)別之處在于干切，不需帶水，刀輪片為特制，機(jī)后跟著人工清掃即可。

至此，舊水泥混凝土板的修補(bǔ)工作結(jié)束，封閉交通，等進(jìn)入下一步加鋪罩面層工作。

3. 體會(huì)

（1）對(duì)于灌縫，選用灌縫機(jī)專用設(shè)備和常用的人工灌注法，通過(guò)比較，發(fā)現(xiàn)效果截然不同，前者明顯好于后者。

（2）通過(guò)壓漿修補(bǔ)，對(duì)于提高舊水泥混凝土板的承載力，增強(qiáng)板體穩(wěn)定性，改善板塊的彎沉值效果明顯，該施工工藝切實(shí)可行。

（3）板塊修補(bǔ)以單點(diǎn)實(shí)測(cè)彎沉值為控制指標(biāo)進(jìn)行控制，是否有效和合理，有待于通車以后的實(shí)踐檢驗(yàn)。