裝配式路面修復技術在混凝土路面快速養護中的應用

董麗華

（山西路橋建設集團有限公司，山西 太原 030006）

1 概述

水泥路面的快速養護問題一直是管養部門關注的焦點，采用普通水泥按照現澆的方式進行整體修補，一般需要14～28 d才能正常開放交通，超長時間的養護作業方式給予該路段很大通行壓力。快硬水泥、早強水泥雖能滿足快速養護的要求，但一般都是在工程搶險救援或低溫下應急施工，規模應用較小，且成本相對較高[1]。為了解決常規方法不易解決的混凝土路面快速養護問題，完成混凝土破碎斷板的根本性養護，借鑒橋梁預制梁施工應用的經驗，將預制混凝土面板，即裝配式路面修復技術引入混凝土路面的快速養護中，主要特點包括：

a）快速養護，擠占交通時間短。裝配式路面修復技術的面板成型是在預制場，在確定面板施工尺寸后即可在混凝土面板預制場集中制備，在需要安裝的路段按照要求分別安裝。單一面板的安裝時間通常在夜間施工后白天即可放行交通，整個現場修復的時間可不大于2 h，規模性裝配式路面板修復速率更高。

b）環保，廢棄物較少。與傳統現場拌合修復方式相比，裝配式路面修復技術在現場無需產生廢渣、廢水，因混凝土面板切割、破損而產生的少量殘渣在換填面板之前已經清理回收干凈，過程中對空氣的污染可降至最低。

c）不受氣候的影響。降雨、低溫等極端天氣對施工影響較小，預制板無需看天氣安裝。

d）成本低[2]。裝配式路面修復技術制備的混凝土面板所采用的原材料為普通水泥和鋼筋，與快速修復用各種早強水泥相比，價格更低。且板塊的重復利用率更高，一般可重復利用2～3次，經濟價值顯著。

2 裝配式路面施工流程

裝配式路面施工方法主要包括兩部分內容，包括預制板前期制作和預制板現場安裝。

預制板制作主要包括前期測量和批量制作兩大塊工作，應根據板塊施工應用路段的基本情況進行統一測量，統一設計，兼顧預制板批量制作和個別預制板特殊制作的方式集中預制成型。

相較預制板制作，預制板現場安裝更為復雜，過程控制要點較多。主要流程包括：

a）測繪施工區域，破碎舊面板，移除石塊等雜物。

b）整平基層，如基層強度和高度不達標，需現場添加穩定土，強夯處置。

c）根據預制板傳力桿孔安裝位置在周邊舊面板上打眼留孔。

d）安裝傳力桿。

e）預制板安裝，運輸、吊裝預制板至指定位置，周邊預留10～20 mm的接縫，面板底部凹槽位置預留砂漿流動槽。

f）灌漿，灌封新舊面板之間的接縫。

g）檢測灌漿強度，達標后開放交通。

3 施工過程控制要點

3.1 預制板制作

預制板的制作過程中必須保證模板的穩定性和精確性，避免養護成型過程中脹模情況的出現，同時處理好模板間的接頭，提高預制板的精度。在成型過程中，應嚴格控制水灰比、振搗時間和養護時間，注意底面、側面的平整度，控制高度變化和模板的局部變形[3]，在實踐中模板精度控制可參照表1。

表1 裝配式模板精度控制偏差范圍 mm

3.2 基層處理

混凝土原面板破損很大一部分原因是基層出現病害，常常伴隨裂縫、脫空等問題，需在處置好以上病害后重新基層找平。可用干拌砂漿對基層進行表面修復，在實踐中，干拌砂漿易刮抹，并可隨壓實成型逐漸硬化，為裝配式預制板與原路面之間提供有力支撐，砂漿層厚度需嚴格控制在20 mm以內，超出此范圍砂漿層易出現應力集中，影響后期面板的耐久性。

3.3 預制板調平

裝配式預制板之間的調平處理相較預制板與原有路面之間的調平處理較為簡單，通過統一調平底基層，調整傳力桿的搭接即可實現面板之間的平整。而對于預制板與原路面之間的調平，預制板下基層經過填埋砂漿、調整傳力桿后還不能調平的，需要采用輔助調平構件進行輔助調平。通常根據相鄰板錯臺量，調整預制板4個板角的調平構件，擰動調平螺栓用以實現板塊與原路面的平整，之后再用早強水泥在面板對應位置進行灌漿處理，實現板塊的最終固定，調平示意圖見圖1。

圖1 裝配式路面調平示意圖

3.4 拼接及接縫的處理

面板之間的接縫涉及到面板間載荷的傳遞，根據預制板類型的不同通常分為兩種。一種是帶企口的預制板順序搭接，見圖2，該方法通常用于預制板的連續搭接，需在預制成型階段預留企口，現場榫接，最后用聚氨酯灌封膠進行填縫防水處理。該方法的優點是面板間的拼接效果較好，路面平整度高，板間傳荷能力強，實測傳荷系數普遍在80%以上，具體見表2。但在應用過程中，由于該種預制板精細化要求較高，現場容錯率較低，推廣應用程度一般。

表2 企口搭接面板傳荷數據表

圖2 預制板企口榫接

另一種是不帶企口的常規拼接，圖3。該方法只需現場調整板塊之間的位置，板塊之間預留10～20 mm的接縫即可。在處理接縫方面，有集料嵌鎖法、早強水泥灌漿法、碎石環氧灌縫法以及TST改性瀝青灌入法供現場選擇[4]。出于傳荷效果、成本和實際應用的考慮，工程上應用TST改性瀝青灌入法更為普遍。

圖3 不帶企口的常規裝配式路面拼接

TST改性瀝青灌入法是集料嵌鎖法的改良升級，在灌封施工時為了保證板塊之間的傳荷效果應盡量選用和縫隙同尺寸粒徑的碎石，插搗穩固后灌入熔融狀態的TST改性瀝青，按照該方法分2～3次分層施工至面板平齊，保證面板頂面以下10～20 mm的接縫表層為TST改性瀝青，以保證封水的效果。在工程應用中，對預制板間的載荷進行測試，發現傳荷效果在70%以上，數據見表3。雖較企口搭接法傳荷效果有所下降，但施工迅速，養護時間短，滿足快速養護的實際需求。

表3 非企口搭接面板灌入TST改性瀝青傳荷數據表

4 結論

裝配式路面因其快速養護，環保污染物少，可冬季施工的特點越來越多地被用到道路快速養護、短期工程路面硬化工程中。在施工過程中應嚴格控制預制板前期制作和預制板現場安裝，在預制板制作階段，必須保證模板的穩定性和精確性，嚴格控制預制板的平整度和局部變形。基層處理應采用易刮抹的干拌砂漿，砂漿層厚度不得大于20 mm。在接縫處理方面，帶企口的預制板搭接法傳荷效果達80%以上，不帶企口的搭接面板配合灌入TST改性瀝青法的傳荷效果達70%以上，雖較企口搭接法傳荷效果有所下降，但施工迅速，滿足快速養護的根本需求。