水泥混凝土路面病害的防治與維修技術研究

韓靜 陳佳星

摘 要：水泥混凝土路面以其強度高、承載能力強、適用范圍廣、原材料豐富、耐久性好等特征，在我國公路網建設中占據著重要地位，是一種非常重要的路面結構形式。但是，水泥混凝土路面使用壽命往往不如預期，很多實體工程通車不到幾年時間，就出現裂縫、坑洞、脫空、斷板等病害，需要采用修補技術以恢復其承載能力或路表功能。

關鍵詞：水泥混凝土路面；病害防治；維修技術

1 水泥混凝土路面的概況

水泥混凝土路面是指以水泥混凝土為主要材料做面層的路面，簡稱混凝土路面。也被稱為剛性路面，是一種高級路面。水泥混凝土路面具有較大的剛度及較強的擴散荷載應力，其穩定性良好及具有較長使用年限。相比其他路面，水泥混凝土路面具有高強度、良好穩定性與耐久性、養護費用低等優點，其缺點主要包括：需要消耗大量的水泥與水，如修筑水泥混凝土路面時，將其厚度控制在20厘米、寬度控制在7米，則水泥用量每公里高達400到500t之間，水的用量約為250t。同時，水泥混凝土路面具有較多接縫，在交通開放方面，相比其他路面開放時間較長，養護難度大。

2 水泥混凝土路面常見病害

1、接縫處損壞

（1）錯臺。唧泥、填縫料不足及路基不均勻變形等都是產生錯臺的主要原因。填縫料不足，將有水滲入路面，在車輛荷載作用下，唧泥將出現，伴隨唧泥的大量產生，將帶走路基游離土，進而降低路基表面標高，出現錯臺。

（2）擠碎及拱起。橫向接縫，尤其是脹縫2側10cm范圍內，因脹縫內設置的滑動傳力桿位置有誤或滑動端滑動作用喪失等，將對板的伸長造成極大影響，導致膨脹環節混凝土將承受極大擠壓應力，如此應力在混凝土抗剪強度以上，剪切、擠碎現象將出現于板內。因熱膨脹影響，混凝土板受阻，某個接縫2側板突然向上拱起。其原因為混凝土板收縮時縫隙張開，填縫料不足，縫隙內將填滿不可壓縮材料，如堅硬碎屑等，促使膨脹過程中板出現極大壓應力，進而導致縱向壓曲失穩現象產生。

2、路面板內損壞

表面裂縫、貫穿裂縫為混凝土路面裂縫的主要類型，表面裂縫主要是因為早期混凝土混合料失水干縮、碳化收縮過快產生的。主要包括：塑性收縮、自收縮、干燥收縮及碳化收縮等。貫穿裂縫是指等同于貫穿板厚度的裂縫，其最顯著的特點就是裂縫貫通混凝土板全厚。其主要包含橫向裂縫、縱向裂縫等。

3 水泥混凝土路面養護及維修技術分析

1、錯臺維修技術

按照錯臺程度的大小，混凝土路面錯臺修補方案也不盡相同。如錯臺具有較小高度，屬于輕微型，如5-10mm，可通過切削修補法進行施工，施工工具為帶扁頭的風鎬，把高起位置均勻地鑿下去，且和相近板水平一致。

如錯臺高度在10mm以上，可通過鑿低補平法進行施工，把低下來的一側鑿去1到2cm厚的水泥，且填滿快凝修補料，根據錯臺高度1%坡度進行修補長度的準確計算。

2、路面拱起維修

如拱起程度較低，可通過切縫機等機械切碎拱起板之間橫縫的硬物?？p內的雜物也通過壓縮空氣吹干凈，促使板塊恢復原位，且將填縫料灌入。

如拱起程度較嚴重，但路面不受影響時，需按照拱起高低程度，對剩余板長度進行計算，切寬拱起板塊2側周圍的橫縫，數量為1到2條，當充分釋放應力后即可將拱起位置切除，以此恢復到板塊原來位置。

3、接縫修補

接縫施工時，為保證清縫質量，對雜物充填較多的縱縫，必須用切縫機切割，其它縫也應用鐵鏟對雜物和老化的填料進行清理，然后用高壓氣體吹凈。對加熱型填縫材料，按規定進行熔化，使其具有較好的流動性，加熱溫度不宜過高、過低，時間不宜過長，以避免材料老化或流動性較差。用黃油槍或扁嘴鐵壺沿縫方向均勻澆灌加熱后的填縫料至縫填滿為止（不宜過高或過低），灌縫深度至少應大于1.5cm。灌縫應在路面干燥及路面板下沒有積水時進行，保證填料與縫壁粘接牢固且不被高壓水剝離、擠出。根據填縫料性質，做好施工交通控制工作，待填縫料冷卻后開放交通（一般需30min），以免其被行車粘掉。堅持周期性養護，根據填料有效使用壽命，對全部構造縫進行全面清縫和普灌，其后每年入冬和雨季之前進行補灌，保證構造縫全部密封。

4、裂縫修補

水泥混凝土路面裂縫型式多樣，處治時要根據具體情況采用相應的技術措施?？p寬不足0.5mm的非擴展性表面裂縫，采用壓注灌漿法；局部性裂縫，且縫口較寬時，采取擴縫灌漿法；對貫穿全厚的裂縫，采用條帶罩面法。對裂縫寬度大于3mm的裂縫，用環氧樹脂與固化劑攪拌均勻后直接灌注。

5、破碎板塊修補

采取換板方式處理水泥混凝土路面嚴重破碎板，即挖除整塊破碎板，然后澆筑水泥混凝土，板厚與原面板厚度一致，但一般不宜小于24cm，否則可采用鋼筋混凝土進行修復。板角斷裂等破損采用局部修補方式，即對板角斷裂的部分漸除成正方形或矩形，在原板壁上加裝傳力桿后，在鑿除位置澆筑混凝土。其具體工藝流程為：板塊破碎、鑿除—>基底清理—>補設拉桿、傳力桿—>混凝土拌和及運輸—>鋼筋網制作—>混凝土澆筑—>接縫設置—>養生。

6、脫空板塊處治技術

脫空板塊處治的具體工藝流程為：定位—>鉆孔—>制漿—>壓漿—>壓漿孔封堵—>交通控制—>彎沉檢測。工藝要求：（1）定位：根據外觀及彎沉檢測相結合的方法調查唧泥脫空板，標畫鉆孔位置。（2）鉆孔：施工人員使用鉆孔取芯機按標定的位置鉆孔，鉆孔深度與板厚一致?？讖紻與壓漿頭直徑d相匹配，且D-d=1-2mm。（3）制漿：按配合比將材料在灰漿拌合機中拌合，至均勻無灰團方可使用，使用中應持續拌合，防止沉淀。（4）壓漿：用灰漿泵將拌合好的灰漿由壓漿孔壓入混凝土板底，壓力控制在2.0MPa左右，直至鄰孔或接縫中溢漿或無溢漿而板塊略有上升為止。壓漿過程中溢漿的孔應及時用圓狀木塞封堵，防止壓力過度散失。注漿孔在壓漿頭拔除后也應及時用木塞封堵，防止灰漿反流。所有木塞應保持3-5分鐘方可拔除。（5）壓漿孔封堵：木塞拔除后，用灰漿或取出的混凝土芯樣將壓漿孔封嚴。（6）交通控制：壓漿完成后的板塊，禁止車輛通行，待灰漿強度達到5MPa以上時方可開放交通。一般需要3天。（7）彎沉檢測：壓漿完成3天后，用JN-150黃河標準軸載車、貝克曼梁復測壓漿板四角的回彈彎沉值，當彎沉值超過0.3mm時，應重新鉆孔補壓。

4 結束語

綜上所述，按照現行路面設計理論，路面結構各層性能正常、層間界面接觸理想、設計和施工質量良好的水泥混凝土路面，一般要經過長期使用且達到其設計使用年限后才會開裂破壞。但實際狀況是，相當多的路面在使用2-5年甚至更短時間后就出現了不同程度的缺陷或開裂。同時，水泥混凝土路面的維修成本高，養生時間長，維修期間交通干擾嚴重，一旦破壞就很難修復。因而，認清水泥混凝土路面的產生病害的原因及相應的維修對策，是當今工程界需要解決的問題。水泥混凝土路面的修補技術是隨著水泥混凝土路面出現了不同程度的損壞后應運而生的。要求能夠更好的了解到公路工程施工中各項病害有效養護維修的重點，且能夠尋找施工中存在的不足，制定合理措施改進施工方案，從而能夠更好的服務于公路交通事業，為我國的經濟發展做出更大的貢獻。

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