水泥混凝土路面裂縫缺陷修補(bǔ)應(yīng)用技術(shù)研究

楊鑫濤+李麗云

摘 要： 水泥路面是我國高等級路面的主要結(jié)構(gòu)形式之一，在交通荷載及自然環(huán)境因素作用下，許多路面都出現(xiàn)了早期裂縫，如果不及時進(jìn)行修補(bǔ)，將會導(dǎo)致路面出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性損壞。因此，針對水泥路面裂縫類型，采取科學(xué)有效的缺陷修補(bǔ)技術(shù)，對于水泥路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)、延長道路使用壽命具有重要的理論及現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞： 水泥混凝土路面；裂縫缺陷修補(bǔ)；類型

混凝土是當(dāng)今應(yīng)用量最大的一種建筑材料，廣泛用于工業(yè)與民用建筑、水利、交通、城市建設(shè)等工程?；炷亮芽p問題的研究、預(yù)防、處理，是一個長期的課題，對混凝土裂縫的成因進(jìn)行分析、探討，采取有效措施去抑制混凝土裂縫向有害方向發(fā)展是必要的，同時應(yīng)該對已形成的裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，避免危害結(jié)構(gòu)安全?；炷恋缆饭こ讨谐３霈F(xiàn)孔洞、缺邊、裂縫等缺陷，其中裂縫是主要的缺陷。這一些缺陷不僅僅是影響路面工程的外觀，還嚴(yán)重影響行車的舒適性、安全性。對水泥混凝土路面裂縫進(jìn)行研究具有重要現(xiàn)實意義。

一、水泥混凝土路面裂縫的類型

1、干縮裂縫

干縮裂縫主要是由于水泥混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)程度不盡相同，變形不同，產(chǎn)生應(yīng)力而引起的，因此干縮裂縫主要出現(xiàn)在水泥混凝土的養(yǎng)護(hù)階段。在水泥混凝土澆筑后大約7到10天時間內(nèi)，混凝土外部受光照、風(fēng)吹等條件影響水分蒸發(fā)較快，變形相對較大，而混凝土內(nèi)部的水分散發(fā)不出去，變形很小，表面的干縮變形所產(chǎn)生的應(yīng)力若超過了混凝土的約束力，就會產(chǎn)生干縮裂縫。干縮裂縫寬度相對較窄，多出現(xiàn)在水泥混凝土表面，裂縫呈網(wǎng)狀或平行線狀。干縮裂縫若不及時處理，會增大路面的滲水性，對路面結(jié)構(gòu)和路基的強(qiáng)度產(chǎn)生影響，同時也會產(chǎn)

2、塑性收縮裂縫

水泥混凝土路面的塑形收縮裂縫一般是指混凝土在凝結(jié)前，因表面風(fēng)干作用失水較快而產(chǎn)生收縮所引起的裂縫，裂縫多發(fā)生在比較干燥炎熱或大風(fēng)天氣。塑形收縮裂縫多發(fā)生在混凝土凝結(jié)過程中，特別是混凝土在終凝之前強(qiáng)度相對較小，混凝土表面受高溫或大風(fēng)的作用失水過快，使得混凝土內(nèi)產(chǎn)生了較大的負(fù)壓導(dǎo)致混凝土體積收縮，當(dāng)收縮應(yīng)力大于混凝土強(qiáng)度時就會產(chǎn)生裂縫。塑形收縮裂縫長短不一，中間較寬兩邊較窄，一般互不連接，裂縫長度相對較長，有的能達(dá)到2m之長。水泥混泥土的塑形收縮裂縫受凝結(jié)時間、水灰比、溫度、風(fēng)速等因素的影響，在工程中應(yīng)予以重視。

3、沉陷裂縫

水泥混凝土的沉陷裂縫主要是因為路面的路基承載力不足產(chǎn)生不均勻沉降而引起的，軟土地基處理不當(dāng)、填土不實、土基浸水都有可能引起水泥混凝土路面產(chǎn)生沉陷裂縫。沉陷裂縫裂縫寬度與路基的沉陷情況相關(guān)，多為貫穿性裂縫，裂縫走向也受路基沉陷情況影響，但是在地基變形穩(wěn)定后，沉陷裂縫不會繼續(xù)擴(kuò)展，基本保持不變。對于寬度較大的沉陷裂縫必須引起足夠重視，大的沉陷裂縫一般會伴有一定的路面錯位，對路面的使用性能具有很大影響。

二、水泥混凝土路面裂縫缺陷修補(bǔ)技術(shù)應(yīng)用

寬度小于0.3mm且不再擴(kuò)展的裂縫屬于無害裂縫，不必處理。寬度大于0.3mm的裂縫為有害裂縫，需根據(jù)裂縫對水泥混凝土路面的損壞程度，采取相應(yīng)的處理方法。水泥混凝土路面裂縫處理方法有三種，即裂縫修補(bǔ)、局部修補(bǔ)及整塊板更換。

1、裂縫修補(bǔ)

無剝落或輕微剝落、寬度大于0.3mm但小于等于3mm的裂縫，采用粘結(jié)劑灌漿法進(jìn)行修補(bǔ)。

（1）灌漿方法及材料。常用灌漿方法有直接灌漿法、噴嘴灌漿法、鉆孔灌漿法及注射器灌漿法等。常用灌漿的粘結(jié)劑材料有聚胺樹脂、聚硫環(huán)氧樹脂、甲凝及環(huán)氧樹脂等灌縫料。

（2）裂縫修補(bǔ)工藝。直接灌漿法：在開放交通之前，對于水泥混凝土路面產(chǎn)生的收縮裂縫，可采用聚硫環(huán)氧樹脂材料等直接灌注裂縫，以增強(qiáng)混凝土面板的整體性。

噴嘴灌漿法：對于已經(jīng)通車并且在冬季產(chǎn)生裂縫的混凝土路面，可采用噴嘴灌漿法灌注裂縫。具體施工工藝如下：將鴨嘴形噴嘴套在高壓風(fēng)槍上，吹出裂縫中的塵土及雜物，對不能吹出的雜物采用細(xì)鉛絲小鉤進(jìn)行掏除；然后埋設(shè)灌漿嘴并封閉裂縫，根據(jù)縫口寬度選取合適的灌漿材料；將配制的灌漿材料倒入灌漿器中，在30min～40min內(nèi)完成灌縫工作；最后采用紅外線燈對已灌裂縫進(jìn)行加熱，溫度控制在50℃～60℃。c.鉆孔灌漿法：除冬季之外的其他季節(jié)，可采用鉆孔灌漿法修補(bǔ)混凝土路面裂縫。采用沖擊鉆沿裂縫打一排φ15mm的帶狀槽；用高壓風(fēng)槍清除槽內(nèi)的混凝土殘屑；在槽內(nèi)填φ5mm～φ10mm潔凈的小碎石后灌漿；用乳膠和水泥拌和物覆蓋槽口，并用紅外線燈對覆蓋后的槽孔加熱1h～2h后即可恢復(fù)交通。d.注射器灌漿法：對于通車時間較短、裂縫中雜物顆粒較小并且裂縫寬度在3mm左右的混凝土路面裂縫，可采用注射器灌漿法進(jìn)行修補(bǔ)。

2、局部修補(bǔ)

（1）對于裂縫寬度大于3mm，但未斷裂的裂縫，采用非全厚度切除條塊修復(fù)法進(jìn)行處理。

第一，條塊切除。首先在裂縫兩側(cè)各約15cm（兩條切縫的間距應(yīng)視裂縫的彎曲程度而定），切縫平行于裂縫方向，深約10cm，將切縫內(nèi)的混凝土條塊鑿除。

第二，鋼筋網(wǎng)綁扎。按垂直于裂縫方向布置長28cm、間距15cm、直徑Φ16mm的螺紋鋼，平行于裂縫方向布置2～3根直徑Φ10mm的圓鋼的方法綁扎鋼筋網(wǎng)。將切割的條塊內(nèi)混凝土鑿毛，并用水沖洗清理干凈。c.澆筑補(bǔ)償收縮細(xì)石混凝土。在切割的條塊內(nèi)涂一層低水灰比的水泥漿（0.5：1），拌制與原路面相同標(biāo)號的細(xì)石混凝土，混凝土澆筑前預(yù)置1小時，使其預(yù)縮。然后分層回填，分層厚度為4cm。開始回填混凝土至4cm后，將預(yù)先綁扎好的鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)在混凝土面上并夯實。繼續(xù)回填混凝土，用木錘夯實至表面泛漿后再回填下一層。回填至路面高程后，將混凝土搗實并整平。

（2）對于裂縫寬度大于3mm，輕微斷裂的斷板，應(yīng)在裂縫兩側(cè)各20cm的的范圍內(nèi)切混凝土形成凹槽，深度為混凝土板厚的一半，凹槽與道路中線垂直。在凹槽底部裂縫的兩側(cè)采用Φ30mm沖擊鉆鉆孔至基層表面，鉆孔間距30cm～40cm，然后再清理干凈凹槽和鉆孔，在鉆孔內(nèi)安設(shè)Φ22mm螺紋鋼，之后采用高標(biāo)號砂漿填塞鉆孔，最后用與原路面標(biāo)號相同的快凝混凝土將凹槽補(bǔ)齊。

（3）對于裂縫寬度大于3mm，無論是否斷裂的混凝土面板，較為徹底的解決辦法是將裂縫兩側(cè)至少各20cm寬度的條塊整體切除，之后在兩側(cè)面板的中間鉆孔，孔深10cm，孔徑Φ40mm，水平間距30cm～40cm。在每個鉆孔插入一根長約30cm、直徑Φ22mm的螺紋鋼，然后采用高標(biāo)號砂漿填塞鉆孔，最后用與原路面標(biāo)號相同的快凝混凝土將該段路面補(bǔ)齊。

3、整塊板更換

對于完全斷裂成三塊以上的混凝土面板，并且斷裂塊之間已形成錯臺或者斷裂塊已開始活動的斷板，根據(jù)路基的不同情況采取相應(yīng)的措施。

首先，對于基層強(qiáng)度不足或滲水而引起基層破壞時，應(yīng)將整塊面板及基層挖除，對路基及基層重新填筑、碾壓，使其壓實度應(yīng)達(dá)到規(guī)范要求；之后重新澆筑與原路面相同標(biāo)號的快凝混凝土，也可采用與原路面相同標(biāo)號的混凝土預(yù)制塊或者條狀塊石換補(bǔ)斷板。

其次，對于因施工原因而導(dǎo)致的路基穩(wěn)定層性差，或者施工后路基沉降還沒有完全結(jié)束的路段，應(yīng)挖除混凝土面板與原基層，重新施工水泥穩(wěn)定結(jié)構(gòu)層，并采用與原路面相同標(biāo)號的混凝土預(yù)制塊換補(bǔ)斷板，預(yù)制塊縫隙采用水泥砂漿或瀝青橡膠填縫。

三、結(jié)束語

綜上所述，隨著我國的水泥混凝土路面發(fā)展日益迅猛，逐漸暴露出一些與設(shè)計、施工及使用相關(guān)的問題而引起的各種病害。這些病害處理不好，將會嚴(yán)重影響車速、行車安全、行車舒適性，增加油耗，加速了車輛損壞。尤其是裂縫與斷板，這是一種結(jié)構(gòu)性破壞現(xiàn)象，對水泥混凝土路面的使用危害很大，也是我國水泥混凝上路面上最主要的破壞現(xiàn)象之一。防治水泥混凝土路面裂縫與斷板的技術(shù)是水泥混凝土路面的關(guān)鍵技術(shù)難題之一。因此，國內(nèi)外都在致力于防止水泥混凝土板塊裂縫和斷裂發(fā)生的研究，以提高水泥混凝土路面的使用品質(zhì)，延長混凝土路面的使用壽命?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]李偉.水泥混凝土路面裂縫的原因及維修措施[J]技術(shù)研發(fā)， 2011（10）：72-73.endprint