黑龍江省公路水泥混凝土路面常見(jiàn)病害維修技術(shù)

馬 琳

(齊齊哈爾市龍沙區(qū)農(nóng)村公路管理站，黑龍江 齊齊哈爾 161000)

黑龍江省公路水泥混凝土路面常見(jiàn)病害維修技術(shù)

馬 琳

(齊齊哈爾市龍沙區(qū)農(nóng)村公路管理站，黑龍江 齊齊哈爾 161000)

黑龍江省公路水泥混凝土路面的早期病害廣泛存在，其發(fā)生原因與路面結(jié)構(gòu)、施工、養(yǎng)護(hù)、超載及環(huán)境因素有關(guān)。主要包括橫向裂縫、縱向裂縫、斷角、沉陷、碎裂，以及錯(cuò)臺(tái)、啃邊等。其中橫向裂縫和縱向裂縫是出現(xiàn)較早、數(shù)量較多的主要損壞形式，破碎板亦是由這兩種裂縫發(fā)展而成。對(duì)應(yīng)的路面病害原因比較復(fù)雜，需要在加強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)方面研究的同時(shí)，對(duì)路面病害進(jìn)行及時(shí)維修。分析總結(jié)黑龍江省公路水泥混凝土路面常見(jiàn)病害的維修技術(shù)，可供有關(guān)維修養(yǎng)護(hù)施工參考。

公路；水泥混凝土路面；病害；維修

1 前 言

二十世紀(jì)九十年代，黑龍江省公路水泥混凝土路面得到了較快的發(fā)展。至2015年末，全省修建的公路水泥混凝土路面已超過(guò)10 300 km，主要分布于國(guó)、省道上。

黑龍江省的公路水泥混凝土路面，多采用水泥穩(wěn)定粒料半剛性基層，潮濕路段設(shè)粗粒料墊層，這些工程絕大部分處于季節(jié)性冰凍地區(qū)，一般均按最小防凍厚度的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

水泥混凝土路面具有剛度大、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、耐疲勞等優(yōu)點(diǎn)，在正常情況下，使用壽命應(yīng)達(dá)到20～30年。但在行車荷載及環(huán)境因素的長(zhǎng)期作用下，也將逐步出現(xiàn)損壞，如養(yǎng)護(hù)工作跟不上，破損必然加快，難以達(dá)到預(yù)期壽命。尤其在交通量繁重的路段，常常出現(xiàn)早期破損。

2 水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)的基本要求

首先要求路面必須具備與動(dòng)荷載相適應(yīng)的強(qiáng)度和剛度，其次對(duì)環(huán)境的侵蝕能相應(yīng)地保持其足夠的穩(wěn)定性和耐久性，再者就是根據(jù)公路等級(jí)行車速度的要求保持相適應(yīng)的表面功能。

《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》JTGH10-2009對(duì)路面保養(yǎng)、維修和改善的要求：(1)及時(shí)、經(jīng)常地對(duì)路面進(jìn)行保養(yǎng)和維修，防止各種病害的產(chǎn)生和發(fā)展；(2)保持和提高路面的平整度和抗滑能力，確保路面安全、舒適的行駛性能；(3)保持和提高路面的強(qiáng)度，確保路面的耐久性；(4)防止因路面損壞和養(yǎng)護(hù)操作影響沿線環(huán)境。

3 水泥混凝土路面損壞修補(bǔ)技術(shù)

3.1 小面積表層修補(bǔ)

水泥混凝土路面通車后，逐步出現(xiàn)磨損、麻面、脫皮、剝落等損壞，使路面平整度受到影響，可視病害情況進(jìn)行修補(bǔ)。

當(dāng)深度不超過(guò)2 cm時(shí)，對(duì)交通量小的路段可采用水泥砂漿修補(bǔ)，水泥砂漿的重量配合比為：水泥∶ 砂=1∶ 3，水灰比應(yīng)小于0.45。為了提高強(qiáng)度，加強(qiáng)與老混凝土的粘接，也可采用摻聚合物的水泥砂漿或?qū)Ｓ玫谋韺有迯?fù)材料。

當(dāng)深度大于2 cm時(shí)，可采用細(xì)粒式混凝土修補(bǔ)，其重量配合比為：水泥∶ 砂∶ 石=1∶ 2∶ 2，水灰比小于0.45。與水泥砂漿一樣，也可采用摻聚合物的混凝土。

3.2 坑洞修補(bǔ)

水泥混凝土路面出現(xiàn)坑洞，主要是施工時(shí)混合料中夾帶泥塊、木塊等雜物，或在營(yíng)運(yùn)中受到尖硬物件撞擊，面層骨料局部脫落而形成坑洞，宜及時(shí)修補(bǔ)。修補(bǔ)時(shí)應(yīng)將孔洞鑿成形狀規(guī)則的直壁坑槽，清除碎屑，用壓縮空氣吹凈，以水沖刷，再以配合好的細(xì)集料混凝土填補(bǔ)，與原板面齊平。

3.3 錯(cuò)臺(tái)

受行車和自然環(huán)境的作用，板與板之間出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)，影響路面平整度。對(duì)高差小于10 mm的錯(cuò)臺(tái)，可鑿去后用磨平機(jī)磨平。高差大于10 mm時(shí)，可磨低高處，低處采用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿或細(xì)粒式混凝土找平，找平前應(yīng)將原板面鑿毛，以加強(qiáng)結(jié)合。

3.4 裂縫修補(bǔ)

(1)灌縫修補(bǔ)

裂縫寬度小于3 mm的輕微裂縫，可采用擴(kuò)縫灌漿。其工序如下。

擴(kuò)縫：順裂縫擴(kuò)寬成1.5～2 cm的溝槽，槽深可根據(jù)裂縫深度確定，最大深度不得超過(guò)2/3板厚。

清縫：用壓縮空氣吹除混凝土碎屑。

灌縫：選用補(bǔ)強(qiáng)或密封材料，調(diào)制完畢后灌入縫內(nèi)。待灌縫材料固化后，達(dá)到通車強(qiáng)度，即可開(kāi)放交通。

(2)條帶罩面

縫寬大于3 mm，小于25 mm已斷裂的板塊，除查明板下是否脫空并已處理外，可對(duì)板塊沿裂縫進(jìn)行條帶罩面修補(bǔ)。即將裂縫兩側(cè)各約23 cm范圍內(nèi)鑿出深10 cm左右的槽，并沿裂縫兩側(cè)每隔50 cm鉆一對(duì)鈀釘孔，以φ16螺紋筋制成20 cm，釘長(zhǎng)7 cm的鈀釘，安裝鈀釘后將孔槽內(nèi)用砂漿填實(shí)。最后選用標(biāo)號(hào)與原路面相同的快硬混凝土填補(bǔ)，振搗密實(shí)并找平，經(jīng)養(yǎng)生后開(kāi)放交通。

3.5 全深度板塊修補(bǔ)

(1)全深度補(bǔ)塊邊界范圍的劃定

平面范圍的劃定首先要根據(jù)破損的類型和嚴(yán)重程度確定，要使下方基礎(chǔ)已惡化的部分能夠全部清除掉。鋸口位置應(yīng)距破損位置至少30 cm。

對(duì)于基層的處理應(yīng)予注意，如有松散跡象一律清除，整平后澆注混凝土填補(bǔ)。

(2)接縫的荷載傳遞

全深度補(bǔ)塊必須注意接縫的處理，以保持新舊板塊之間的荷載傳遞，一般可采用集料嵌鎖接縫或傳力桿。小于3 m的補(bǔ)塊可采用集料嵌鎖接縫。由于黑龍江省氣候嚴(yán)寒，大于3 m的補(bǔ)塊不宜采用嵌鎖接縫。采用嵌鎖接縫的施工溫度宜在15 ℃以下。

3.6 板下封堵

(1)封堵位置的確定

評(píng)定混凝土板底脫空的方法較簡(jiǎn)易的可用目測(cè)、錘擊等方法。采用彎沉測(cè)定法，定性較為準(zhǔn)確，且可取得量的概念，目前已有雷達(dá)測(cè)空技術(shù)，但費(fèi)用較高。目測(cè)法是通過(guò)混凝土板在車輛通過(guò)時(shí)的振動(dòng)變形情況來(lái)判斷，錘擊法是憑經(jīng)驗(yàn)在錘擊時(shí)從聲音來(lái)判斷。這些都只能判定板底是否脫空，可作一般的定性。在日常養(yǎng)護(hù)中進(jìn)行少量封堵時(shí)可以應(yīng)用。在進(jìn)行大量封堵時(shí)應(yīng)經(jīng)彎沉測(cè)定來(lái)判斷。

(2)封堵要點(diǎn)

確定鉆孔位置主要考慮砂漿灌填均勻，可根據(jù)板長(zhǎng)、脫空情況每塊板布置3～4個(gè)鉆孔，鉆孔距板邊宜大于0.5 m，孔距1.2 m左右，應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)，注意觀察相鄰孔液流動(dòng)和溢出情況，對(duì)鉆孔位置進(jìn)行調(diào)整，鉆孔應(yīng)穿過(guò)板和基層，鉆入土基內(nèi)，深度不超過(guò)7 cm，鉆孔直徑不大于5 cm。鉆孔后應(yīng)用楔形木塞蓋住，以免落入雜物。

板下封堵采用的材料要求有足夠的強(qiáng)度和耐久性。流動(dòng)性好能夠深入空隙，早期強(qiáng)度要高。

3.7 水泥混凝土路面板塊的修復(fù)

水泥混凝土路面板塊出現(xiàn)嚴(yán)重破損，不宜再用或部分路段出現(xiàn)破損嚴(yán)重，不堪利用時(shí)，可將破損板塊鑿除翻修。

在路面排水不良地帶，翻修路面板時(shí)宜在板塊邊緣及路肩設(shè)置縱、橫向排水設(shè)施。

當(dāng)混凝土路面出現(xiàn)大面積破壞，采用修復(fù)技術(shù)不經(jīng)濟(jì)，需要破除重建時(shí)，對(duì)舊混凝土路面可以破除后再生利用。

3.8 水泥混凝土路面加鋪層

(1)加鋪層的目的和作用

一般來(lái)講，加鋪層有兩種目的。一是在路面表面行車功能不合格，但結(jié)構(gòu)承載能力尚能滿足要求時(shí)，為了改善行車條件，恢復(fù)表面功能，對(duì)原路面進(jìn)行薄層加鋪。二是當(dāng)原路面結(jié)構(gòu)承載能力不能滿足要求，或承載能力需要提高標(biāo)準(zhǔn)，需進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，對(duì)路面加鋪補(bǔ)強(qiáng)層。

(2)改善行車功能加鋪層

對(duì)于水泥混凝土路面板較大范圍的磨損和露骨，現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)功能與交通負(fù)荷基本適應(yīng)。僅表面功能需要改善時(shí)，可設(shè)置瀝青磨耗層或稀漿封層。

(3)結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加鋪層

現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)承載力不足或承載能力需要提高標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可鋪筑結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加鋪層。結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加鋪層可選用普通水泥混凝土、鋼纖維混凝土或?yàn)r青混凝土。

水泥混凝土或鋼纖維混凝土加鋪層的結(jié)構(gòu)形式可根據(jù)路面情況選用結(jié)合式、直接式或分離式。當(dāng)原有路面評(píng)價(jià)為“優(yōu)”，且其結(jié)構(gòu)性損壞已經(jīng)修復(fù)，路拱基本符合要求，板的平面尺寸及接縫布置合理，原路面污物易于清除，加鋪層混凝土與原面板易于結(jié)合時(shí)，可采用結(jié)合式水泥混凝土加鋪層。

當(dāng)舊路面狀況評(píng)定分級(jí)為“良”或“中”，路面結(jié)構(gòu)性損壞已經(jīng)修復(fù)，路拱坡度基本符合要求，板的平面尺寸和接縫布置合理時(shí)，可用直接式加鋪層。

當(dāng)原路面狀況評(píng)定分級(jí)為“可”或“差”，或新舊混凝土平面尺寸不同，接縫位置不完全一致，或路拱不一致時(shí)，應(yīng)采用分離式加鋪層。

4 結(jié) 論

黑龍江省公路水泥混凝土路面病害主要包括橫向裂縫、縱向開(kāi)裂、斷角、路面沉陷、碎裂，以及接縫錯(cuò)臺(tái)、啃邊等。其中橫向裂縫和縱向開(kāi)裂是出現(xiàn)較早、比重較大的主要損壞形式，破碎板亦是由這兩種裂縫發(fā)展而成。路面病害的形成原因比較復(fù)雜，需要在加強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的研究的同時(shí)，對(duì)路面病害進(jìn)行及時(shí)的維修。

[1] 交通運(yùn)輸部公路司. 公路工程質(zhì)量通病防治指南[M].人民交通出版社，2002.

[2] 唐伯明.環(huán)境因素對(duì)水泥混凝土路面使用性能的影響[C].城市建設(shè)與發(fā)展研究論文集.同濟(jì)大學(xué)出版社，1992: 580-585..

[3] 高偉.黑龍江省公路水泥路面疲勞開(kāi)裂形態(tài)分析[J].公路，2010，(6):128-131.

U416.216

C

1008-3383(2017)11-0071-02

2017-03-12

馬琳(1985-)，女，黑龍江齊齊哈爾人，工程師，從事公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理工作。