水泥混凝土路面裂縫缺陷修補應用技術研究

楊鑫濤+李麗云

摘 要： 水泥路面是我國高等級路面的主要結構形式之一，在交通荷載及自然環境因素作用下，許多路面都出現了早期裂縫，如果不及時進行修補，將會導致路面出現結構性損壞。因此，針對水泥路面裂縫類型，采取科學有效的缺陷修補技術，對于水泥路面預防性養護、延長道路使用壽命具有重要的理論及現實意義。

關鍵詞： 水泥混凝土路面；裂縫缺陷修補；類型

混凝土是當今應用量最大的一種建筑材料，廣泛用于工業與民用建筑、水利、交通、城市建設等工程。混凝土裂縫問題的研究、預防、處理，是一個長期的課題，對混凝土裂縫的成因進行分析、探討，采取有效措施去抑制混凝土裂縫向有害方向發展是必要的，同時應該對已形成的裂縫進行修補，避免危害結構安全。混凝土道路工程中常出現孔洞、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，還嚴重影響行車的舒適性、安全性。對水泥混凝土路面裂縫進行研究具有重要現實意義。

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部水分蒸發程度不盡相同，變形不同，產生應力而引起的，因此干縮裂縫主要出現在水泥混凝土的養護階段。在水泥混凝土澆筑后大約7到10天時間內，混凝土外部受光照、風吹等條件影響水分蒸發較快，變形相對較大，而混凝土內部的水分散發不出去，變形很小，表面的干縮變形所產生的應力若超過了混凝土的約束力，就會產生干縮裂縫。干縮裂縫寬度相對較窄，多出現在水泥混凝土表面，裂縫呈網狀或平行線狀。干縮裂縫若不及時處理，會增大路面的滲水性，對路面結構和路基的強度產生影響，同時也會產

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前，因表面風干作用失水較快而產生收縮所引起的裂縫，裂縫多發生在比較干燥炎熱或大風天氣。塑形收縮裂縫多發生在混凝土凝結過程中，特別是混凝土在終凝之前強度相對較小，混凝土表面受高溫或大風的作用失水過快，使得混凝土內產生了較大的負壓導致混凝土體積收縮，當收縮應力大于混凝土強度時就會產生裂縫。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，有的能達到2m之長。水泥混泥土的塑形收縮裂縫受凝結時間、水灰比、溫度、風速等因素的影響，在工程中應予以重視。

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生不均勻沉降而引起的，軟土地基處理不當、填土不實、土基浸水都有可能引起水泥混凝土路面產生沉陷裂縫。沉陷裂縫裂縫寬度與路基的沉陷情況相關，多為貫穿性裂縫，裂縫走向也受路基沉陷情況影響，但是在地基變形穩定后，沉陷裂縫不會繼續擴展，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技術應用

寬度小于0.3mm且不再擴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，需根據裂縫對水泥混凝土路面的損壞程度，采取相應的處理方法。水泥混凝土路面裂縫處理方法有三種，即裂縫修補、局部修補及整塊板更換。

1、裂縫修補

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

（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。常用灌漿的粘結劑材料有聚胺樹脂、聚硫環氧樹脂、甲凝及環氧樹脂等灌縫料。

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

噴嘴灌漿法：對于已經通車并且在冬季產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槍上，吹出裂縫中的塵土及雜物，對不能吹出的雜物采用細鉛絲小鉤進行掏除；然后埋設灌漿嘴并封閉裂縫，根據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內完成灌縫工作；最后采用紅外線燈對已灌裂縫進行加熱，溫度控制在50℃～60℃。c.鉆孔灌漿法：除冬季之外的其他季節，可采用鉆孔灌漿法修補混凝土路面裂縫。采用沖擊鉆沿裂縫打一排φ15mm的帶狀槽；用高壓風槍清除槽內的混凝土殘屑；在槽內填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行修補。

2、局部修補

（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法進行處理。

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

第二，鋼筋網綁扎。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。將切割的條塊內混凝土鑿毛，并用水沖洗清理干凈。c.澆筑補償收縮細石混凝土。在切割的條塊內涂一層低水灰比的水泥漿（0.5：1），拌制與原路面相同標號的細石混凝土，混凝土澆筑前預置1小時，使其預縮。然后分層回填，分層厚度為4cm。開始回填混凝土至4cm后，將預先綁扎好的鋼筋網鋪設在混凝土面上并夯實。繼續回填混凝土，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，應在裂縫兩側各20cm的的范圍內切混凝土形成凹槽，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，在鉆孔內安設Φ22mm螺紋鋼，之后采用高標號砂漿填塞鉆孔，最后用與原路面標號相同的快凝混凝土將凹槽補齊。

（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至少各20cm寬度的條塊整體切除，之后在兩側面板的中間鉆孔，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，然后采用高標號砂漿填塞鉆孔，最后用與原路面標號相同的快凝混凝土將該段路面補齊。

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，根據路基的不同情況采取相應的措施。

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

其次，對于因施工原因而導致的路基穩定層性差，或者施工后路基沉降還沒有完全結束的路段，應挖除混凝土面板與原基層，重新施工水泥穩定結構層，并采用與原路面相同標號的混凝土預制塊換補斷板，預制塊縫隙采用水泥砂漿或瀝青橡膠填縫。

三、結束語

綜上所述，隨著我國的水泥混凝土路面發展日益迅猛，逐漸暴露出一些與設計、施工及使用相關的問題而引起的各種病害。這些病害處理不好，將會嚴重影響車速、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，這是一種結構性破壞現象，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象之一。防治水泥混凝土路面裂縫與斷板的技術是水泥混凝土路面的關鍵技術難題之一。因此，國內外都在致力于防止水泥混凝土板塊裂縫和斷裂發生的研究，以提高水泥混凝土路面的使用品質，延長混凝土路面的使用壽命。■

參考文獻

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