福州市舊水泥混凝土路面病害處治及成效分析

陳 鳳

(福州市規劃設計研究院 福建福州 350108)

1 福州市舊水泥路面病害調查與類型歸納

水泥混凝土路面作為重要的路面結構，具有剛度大、承載能力高等特點而廣泛應用。早些年福州舊城區道路大部分為水泥路面。隨著經濟增長，對路面服務性能的要求日益提高。自2009年以來，福州市城區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”)，以提高路面服務質量。

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查與總結，為今后“白加黑”改造工程提供相關技術建議與措施。

本研究著重調查福州市上渡路、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，通過現場實地調查發現，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制蓋板溝。

2 舊水泥路面病害處治

根據對福州市舊水泥路面的病害調查與歸類結果，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

當舊路面出現以下4種情況時，則應對整塊水泥面板更換：①單塊水泥面板出現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場調查情況

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)

當舊路面出現如下2種情況，可采用“水泥面板局部維修”：①水泥面板內僅有一條貫穿裂縫；②面板僅出現一個板角破壞，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與舊板的連接處設置拉桿，加強新舊板塊之間連接。但在同一塊水泥面板內只能修補一個位置，否則應更換整塊水泥面板。

經過綜合處治后的水泥面板應滿足接縫處板邊的彎沉小于0.20mm，彎沉差應小于0.06mm。

2.2 單條裂縫處治措施

根據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錯臺，則進行裂縫維修或水泥面板加固處理，但經處理后，裂縫處的板邊彎沉小于0.20mm，彎沉差小于0.06mm技術要求；②水泥面板板中有單條裂縫且裂縫處出現錯臺，則應進行換板處理。

2.3 接縫處理

福州舊水泥路面接縫的填縫材料多數出現剝落、老化和脫粘現象，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當錯臺位移小于10mm時，只需將錯臺處進行磨平處理[1]；②當錯臺位移大于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，檢測縮縫兩側的彎沉，板邊彎沉均應滿足小于0.20mm，彎沉差小于0.6mm，否則應重新進行壓漿。

2.6 過街管線破路修復

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構至管槽頂部，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碎石灌砂修復舊路面，并且設置50cm寬水泥板搭接段，按要求設計拉桿和傳力桿，最后統一加鋪罩面。

圖7 過街管槽路面破壞

2.7 預制蓋板溝處理

原有管槽蓋板為預制板拼裝而成，如圖8所示。在進行罩面前應先鑿除舊有預制板，再整體現澆蓋板。現澆蓋板寬度為蓋板寬度+兩側管槽壁厚度+兩側20cm總和。蓋板頂標高與現狀路面一致。現澆蓋板厚度根據蓋板寬度進行設置。

圖8 過街預制蓋板溝

3 舊水泥路面病害處治效果調查與分析

針對上述福州市舊水泥混凝土路面出現的不同病害采取相應病害處治，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場調查并分析，處治效果現場調查匯總如表2所示。

表2 福州市舊水泥路面加鋪改造后現場調查情況

由表2可知：

(1)除了個別路段出現病害，其他路段目前使用效果較好。

(2)產生裂縫主要是在錯臺和原過街管槽處。

①結合觀海路的病害調查情況，錯臺位移大于10mm，現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，病害以裂縫表現出來。

②由于過街管槽處路面出現裂縫，如圖10所示。在瀝青罩面之前，要求挖除管槽處的路面，并按要求重新鋪設路面，最后統一罩面，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。

③根據現場調查情況，錯臺和過街管槽破路病害易被忽略。

4 相關建議

通過收集資料及現場調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量，提出相關建議如下：

(1)在舊水泥路面加鋪瀝青混凝土之前，對舊水泥路面病害，進行嚴謹調查，結合舊路面的彎沉檢測報告，對病害做相應歸類，針對不同病害采取相應處治措施。

(2)病害處治設計范圍應與現場處治施工范圍能夠閉合，保證現場按要求處治到位，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、灌縫以及貼縫的質量。

(4)嚴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，避免出現新舊水泥板塊交接不協調變形，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小于0.06mm,錯臺小于0.05mm，才可進行結構加鋪。

參考文獻

[1] 高建虹.舊水泥混凝土路面維修改造技術的研究[J].公路,2012(04):78-81.

[2] 黃曉霞.舊水泥混凝土路面加鋪瀝青罩面的設計經驗介紹[J].廣東科技,2012(08):89-94.

[3] 肖文,楊波,劉利,等.公路水泥砼路面破損原因及維修整治設計[J].重慶交通學院學報,2007(04):89-94.

[4] 張美飛,張金梅,劉保偉,等.水泥混凝土路面維修技術[J].交通科技與經濟,2010(10):98-101.

[5] 王澤民.混凝土路面破損評價與維修對策研究[D].西安：長安大學，2007.