水泥混凝土路面的維修和加固

趙 靜

(石家莊市公路橋梁投資開發管理中心)

1 概 述

水泥混凝土路面不需修理的斷言已經被事實徹底打破。事實上,經過 10～15a的運營后,它就會出現各種各樣的缺陷,剝落、縱橫向裂縫、沉陷、隆起等。用什么方法可以讓這些缺陷不出現或晚出現,是當今最重要的課題。

造成水泥混凝土路面缺陷的主要原因有:(1)違反施工工藝;(2)礦料和化學添加劑質量不好;(3)混凝土標號不夠;(4)硬化早期有鹽溶液參與作用。這些隱患不及早發現和盡早維護,就會演變成嚴重病害。

2 水泥混凝土路面的維修加固方法

(1)在舊混凝土路面上覆蓋瀝青混凝土層,不破壞原路面的整體性;(2)用各種方法將舊混凝土路面壓碎,然后仔細壓實,將其作為路面基層使用;(3)用水泥混凝土、加筋混凝土、纖維混凝土或改性混凝土等材料對舊路面進行覆蓋加固。

采用什么材料、結構和工藝,要根據道路等級、路面狀況、現有路面的承載能力以及氣候、水文地質等情況而定。

3 舊路面加固前的修整

首先,要對舊路面進行全面檢查和試驗,根據檢查結果和試驗數據制定修整方案。對以下的缺陷必須進行徹底修整:(1)舊路面板有豎向位移;(2)路面板之間出現錯臺;(3)板體出現裂縫;(4)混凝土邊緣破損;(5)伸縮縫填料破壞;(6)路基或路面基層過濕;(7)路面板翹曲;(8)路面沉陷或隆起。

有時,舊板已經松動,只靠個別點與基層接觸。此時應該用重型壓路機將它緊密地嵌入基層中,已經破碎的板也要強行把它們壓入基層。

當舊混凝土板都穩定后,要仔細檢查各種裂縫。對所有裂縫都要先清掃干凈,然后進行密封處理。填縫料不要只涂抹表面,而要盡量填得深一些。舊板表面如存在較深的蜂窩、裂隙、坑槽、剝落等缺陷,也應進行修理。

4 排水系統

(1)地下水位升高使上覆土體飽和;(2)排水管破壞或淤塞;(3)排水系統水流坡度失當;(4)地表水從裂縫(包括密封料失效的伸縮縫)流入基層。

對路基和路面基層進行排水系統的修整,并恢復其功能是加固前必須做好的一項工作。

5 用瀝青混凝土覆蓋加固

(1)將瀝青鋪裝層加厚:可以單層鋪,也可以分成幾層鋪。總厚度應該根據舊路面上的裂縫間距;地區氣候條件;通過車輛的荷載大小;采用的材料;施工工藝和經濟情況來確定。

(2)在瀝青混合料中添加各種聚合物改善瀝青混凝土的性能,也可以摻加各種纖維增強材料。

(3)在水泥混凝土路面各瀝青層之間加鋪一層多孔材料作為“裂縫隔離層”。

(4)在攤鋪瀝青混凝土之前,在舊路面的伸縮縫和寬裂縫處(甚至整個路面)鋪一層土工格柵卷材,以增強瀝青混凝土的抗裂性。

(5)將混凝土路面粉碎成小塊,作為路面基層使用。

(6)在新鋪的瀝青混凝土路面上加做伸縮縫以引導裂縫,避免無規則的反射裂縫。

6 用水泥混凝土覆蓋加固

(1)對縫澆筑:新澆混凝土的伸縮縫與下層原有的伸縮縫重合。這種做法可以使上下層結合更緊密,處處接觸,形成一體。

(2)錯縫澆筑:兩層混凝土的伸縮縫錯開。為避免上層混凝土開裂,可在其中適當配置鋼筋。含筋率為 0.4%～0.5%。

7 用高強改性混凝土加固

用普通混凝土加固舊路面的不足之處是板縫和邊緣附近混凝土易破壞剝落,而采用高強改性混凝土則可以避免。高強混凝土不但強度高,而且韌性好。

加鋪混凝土前,一定要把舊路面打掃干凈,對表層進行認真修整。這是一道簡單而重要的工序,關系到加固的成敗。修整之后鋪一層水泥砂漿或水泥漿,以增加新舊混凝土的粘結力。

水泥砂漿是用等量水泥和砂加水攪拌而成。灑布量應使水泥砂漿能分布均勻為準。之后,馬上攤鋪混凝土。也可用水泥漿替代水泥砂漿。水泥漿要灑布兩次,厚度為 1～2mm。在氣溫 20℃時,應在 15～20min內攤鋪混凝土,不得長時間拖延。

應事先把舊路面的伸縮縫位置記錄下來,作為上層混凝土切縫的依據。

對上層混凝土新鋸的伸縮縫要仔細填封,可用注射器等工具全深填封。填縫料的適用溫度范圍要盡量寬,包括負溫下寒冷的天氣。

普通混凝土加固時,厚度不小于 10cm,封閉交通為15d。而高強快硬混凝土(65MPa以上)則可以在 1～2d開放交通。這種混凝土具有很高的抗彎拉強度和與基層混凝土良好的粘結性能。

高強混凝土可以用常規材料制成。一靠降低水灰比,二靠多功能外加劑。

改性混凝土的組分包括具有超級彌散性的微粒硅粉、超級塑化劑及其他有機改性組分。它的主要特性是高強、早強。一晝夜彎拉強度可達 5.5MPa,抗壓強度達 52MPa。28d齡期時,彎拉強度為 8.0～9.0MPa,抗壓強度 80～100MPa。

澆筑改性混凝土時,一旦開始就要抓緊震搗和抹平,因為它硬化得非常快。待 1～3d就可以開放交通。澆筑改性混凝土的工藝與常規混凝土基本相同。