福州市舊水泥混凝土路面病害處治及成效分析

陳 鳳

(福州市規(guī)劃設(shè)計研究院 福建福州 350108)

1 福州市舊水泥路面病害調(diào)查與類型歸納

水泥混凝土路面作為重要的路面結(jié)構(gòu)，具有剛度大、承載能力高等特點而廣泛應(yīng)用。早些年福州舊城區(qū)道路大部分為水泥路面。隨著經(jīng)濟增長，對路面服務(wù)性能的要求日益提高。自2009年以來，福州市城區(qū)逐步廣泛開展了舊水泥路面加鋪瀝青混凝土面層改造工程(簡稱“白改黑”)，以提高路面服務(wù)質(zhì)量。

瀝青罩面，路面材料造價較高(1cm/m2瀝青瑪蹄脂碎石混合料造價達到20元)，且若不事先對水泥路面病害進行處理，混凝土板的病害就會很快反射到瀝青混凝土層上，損害損失巨大。因此，有必要對福州市舊水泥路面病害處治效果進行調(diào)查與總結(jié)，為今后“白加黑”改造工程提供相關(guān)技術(shù)建議與措施。

本研究著重調(diào)查福州市上渡路、鷺嶺路、塔頭路、交通路等10多條舊水泥路面病害情況，具體如表1所示。由表1可知，通過現(xiàn)場實地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，福州市舊水泥路面病害主要有：裂縫、斷板、沉陷、錯臺、板角破壞、啃邊、脫空、接縫破壞、過街管槽路面破壞和預(yù)制蓋板溝。

2 舊水泥路面病害處治

根據(jù)對福州市舊水泥路面的病害調(diào)查與歸類結(jié)果，本研究針對其不同病害，提出針對性的處治措施。

2.1 面板換板

針對舊水泥路面病害中裂縫、斷板、沉陷、板角破壞、啃邊等病害，如圖1～圖4所示，結(jié)合水泥面板破壞程度分為2種處治方式：

(1)整塊水泥面板更換

當(dāng)舊路面出現(xiàn)以下4種情況時，則應(yīng)對整塊水泥面板更換：①單塊水泥面板出現(xiàn)2條以上裂縫或有兩個以上板角破壞[1]；②一個板角的損壞面積超過板塊的四分之一，并且出現(xiàn)了錯臺、沉陷或斷板[1]；③水泥面板板角的彎沉大于0.40mm[1]。④單塊板出現(xiàn)裂縫、板角破壞或啃邊兩種及以上的路面病害。

表1 福州市舊水泥路面病害現(xiàn)場調(diào)查情況

圖1 斷板和錯臺 圖2 斷板沉陷

圖3 啃邊 圖4板角斷裂

整塊水泥面板更換處治措施：先破除舊水泥板，清掃基層松散部分，若清掃后的基層抗壓強度<3MPa[2]，則挖除舊基層；若底基層也已破壞，應(yīng)挖除并回填填隙碎石；隨后澆筑C15水泥混凝土作基層，最后進行水泥面板換板。

(2)水泥面板局部維修(含角隅修補和板邊修補)

當(dāng)舊路面出現(xiàn)如下2種情況，可采用“水泥面板局部維修”：①水泥面板內(nèi)僅有一條貫穿裂縫；②面板僅出現(xiàn)一個板角破壞，且板角破壞或啃邊的面積小于1/4塊板的面積[3-4]。

水泥面板局部維修需控制兩方面：①面板切割的尺寸大小[3]，若貫穿裂縫局部切割尺寸最大為1/2板長，最小為1m；若板角處局部切割尺寸最小為0.5m，最大1.75m。②與舊板的連接處設(shè)置拉桿，加強新舊板塊之間連接。但在同一塊水泥面板內(nèi)只能修補一個位置，否則應(yīng)更換整塊水泥面板。

經(jīng)過綜合處治后的水泥面板應(yīng)滿足接縫處板邊的彎沉小于0.20mm，彎沉差應(yīng)小于0.06mm。

2.2 單條裂縫處治措施

根據(jù)水泥面板損壞程度來決定裂縫處治方式：①水泥面板中有單條裂縫但裂縫處未出現(xiàn)錯臺，則進行裂縫維修或水泥面板加固處理，但經(jīng)處理后，裂縫處的板邊彎沉小于0.20mm，彎沉差小于0.06mm技術(shù)要求；②水泥面板板中有單條裂縫且裂縫處出現(xiàn)錯臺，則應(yīng)進行換板處理。

2.3 接縫處理

福州舊水泥路面接縫的填縫材料多數(shù)出現(xiàn)剝落、老化和脫粘現(xiàn)象，失去伸縮和防水機能，如圖5所示，因此，需要對道路的接縫進行清縫和灌縫。

圖5 接縫破壞

填縫料采用水泥混凝土路面專用填縫料。清除接縫處舊填縫料并重新灌縫后，在接縫處貼0.5m寬防水卷材貼縫，并保證與舊路面貼合。

2.4 錯臺處理

水泥面板之間發(fā)生錯臺，如圖6所示，且相鄰板邊的彎沉差小于0.05mm，其處治對策如下：①當(dāng)錯臺位移小于10mm時，只需將錯臺處進行磨平處理[1]；②當(dāng)錯臺位移大于10mm時，需更換位置低的水泥板塊，更換后的相鄰板塊間彎沉差應(yīng)小于0.05mm。

圖6 錯臺

2.5 板塊脫空處理

水泥混凝土路面板塊完整，無裂縫，但混凝土板板角彎沉測試在0.20mm～0.4mm時[5]，老路基層有一定程度的脫空、松散、空隙，加鋪前需對基底進行壓漿處理，壓漿后，檢測縮縫兩側(cè)的彎沉，板邊彎沉均應(yīng)滿足小于0.20mm，彎沉差小于0.6mm，否則應(yīng)重新進行壓漿。

2.6 過街管線破路修復(fù)

由于過街管槽后期施工，回填路面時，未按要求施工，使用一段時間后，路面在管槽位置出現(xiàn)裂縫，如圖7所示。針對這種病害，采取挖除舊路面。挖除的管槽寬度根據(jù)管槽開挖斷面進行確定，然后重新按要求回填管槽路面。具體如下：破除過街管槽舊路面結(jié)構(gòu)至管槽頂部，將路基碾壓密實后，采用24cm水泥混凝土路面+20cm厚C15水泥混凝土+20cm厚填隙碎石+30cm碎石灌砂修復(fù)舊路面，并且設(shè)置50cm寬水泥板搭接段，按要求設(shè)計拉桿和傳力桿，最后統(tǒng)一加鋪罩面。

圖7 過街管槽路面破壞

2.7 預(yù)制蓋板溝處理

原有管槽蓋板為預(yù)制板拼裝而成，如圖8所示。在進行罩面前應(yīng)先鑿除舊有預(yù)制板，再整體現(xiàn)澆蓋板。現(xiàn)澆蓋板寬度為蓋板寬度+兩側(cè)管槽壁厚度+兩側(cè)20cm總和。蓋板頂標(biāo)高與現(xiàn)狀路面一致。現(xiàn)澆蓋板厚度根據(jù)蓋板寬度進行設(shè)置。

圖8 過街預(yù)制蓋板溝

3 舊水泥路面病害處治效果調(diào)查與分析

針對上述福州市舊水泥混凝土路面出現(xiàn)的不同病害采取相應(yīng)病害處治，為明確處治措施對路面病害的處治成效，對處治之后路面使用情況進行現(xiàn)場調(diào)查并分析，處治效果現(xiàn)場調(diào)查匯總?cè)绫?所示。

表2 福州市舊水泥路面加鋪改造后現(xiàn)場調(diào)查情況

由表2可知：

(1)除了個別路段出現(xiàn)病害，其他路段目前使用效果較好。

(2)產(chǎn)生裂縫主要是在錯臺和原過街管槽處。

①結(jié)合觀海路的病害調(diào)查情況，錯臺位移大于10mm，現(xiàn)場實測彎沉值均小于12(0.01mm)，如圖9所示。此處病害處治方案為將位置低的板塊進行換板處治，而實際上未處治到位，所以路面罩面通車后，病害以裂縫表現(xiàn)出來。

②由于過街管槽處路面出現(xiàn)裂縫，如圖10所示。在瀝青罩面之前，要求挖除管槽處的路面，并按要求重新鋪設(shè)路面，最后統(tǒng)一罩面，但由于市政道路無法封閉交通，個別路段未按要求施工到位，罩面通車后，路面使用一段時間該處產(chǎn)生裂縫。

圖9 縱縫(錯臺) 圖10 橫縫(過街管槽)

通過分析與對比得知：

①按要求病害處治到位的路段，目前使用情況良好，還未出現(xiàn)反射裂縫。

②未按要求處治到位的病害，瀝青路面加鋪后，以反射裂縫形式表現(xiàn)。

③根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查情況，錯臺和過街管槽破路病害易被忽略。

4 相關(guān)建議

通過收集資料及現(xiàn)場調(diào)查福州市舊水泥路面加鋪改造前的病害以及處治后成效，歸納了舊水泥路面病害，并針對不同類型的病害提出相應(yīng)的處治措施。因此，為進一步提升今后福州市的白加黑改造工程質(zhì)量，提出相關(guān)建議如下：

(1)在舊水泥路面加鋪瀝青混凝土之前，對舊水泥路面病害，進行嚴(yán)謹(jǐn)調(diào)查，結(jié)合舊路面的彎沉檢測報告，對病害做相應(yīng)歸類，針對不同病害采取相應(yīng)處治措施。

(2)病害處治設(shè)計范圍應(yīng)與現(xiàn)場處治施工范圍能夠閉合，保證現(xiàn)場按要求處治到位，特別是錯臺和過街管槽位置。

(3)加鋪改造前，嚴(yán)格控制對舊水泥混凝土板塊間的接縫進行清灌、灌縫以及貼縫的質(zhì)量。

(4)嚴(yán)格控制舊路水泥混凝土路面板塊與新更換水泥板塊的彎沉差，避免出現(xiàn)新舊水泥板塊交接不協(xié)調(diào)變形，即接縫或處理裂縫的板邊彎沉小于0.20mm，與相鄰混凝土板的彎沉差應(yīng)小于0.06mm,錯臺小于0.05mm，才可進行結(jié)構(gòu)加鋪。

參考文獻

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