淺談水泥混凝土路面破損板塊修復(fù)設(shè)計(jì)

鄭國(guó)芳

（福建省林業(yè)勘察設(shè)計(jì)院， 福建 福州 350001）

0 引言

目前，水泥混凝土路面是市區(qū)道路的主要路面形式。它具有良好的抗彎抗壓抗磨性、耐久性好不易老化、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少的優(yōu)點(diǎn)。但是，隨著城市建設(shè)規(guī)模的不斷鋪開(kāi)擴(kuò)建，以及隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，居民收入、生活質(zhì)量的快速提高，汽車保有量快速增長(zhǎng)，城區(qū)之間的道路交通量也隨之迅猛增長(zhǎng)，使得水泥混凝土路面各種病害日益凸現(xiàn)，影響道路的使用性能，表現(xiàn)為路面行車舒適性差，車速緩慢，噪音增大和粉塵飛揚(yáng)。很多20 世紀(jì)末修建的市區(qū)水泥混凝土路面提前進(jìn)入大修期。對(duì)此工程人員有義務(wù)探索出一種不經(jīng)可以改善舊水泥混凝土路面行車功能，還同時(shí)具備經(jīng)濟(jì)環(huán)保的技術(shù)措施。現(xiàn)以莆田市涵江區(qū)某條道路為例，對(duì)水泥混凝土路面一些病害進(jìn)行處理，探討。

1 工程概況

該工程位于莆田市涵江區(qū)，北起國(guó)歡西路，南至三江口港，全長(zhǎng)5.657 公里，現(xiàn)狀道路寬度為28 米，經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)營(yíng)，在自然氣候和外部荷載的作用下，路面出現(xiàn)多種病害，主要表現(xiàn)為：唧泥、錯(cuò)臺(tái)、接縫碎裂、拱起、縱縫張開(kāi)、填縫料損壞、紋裂或網(wǎng)裂和起皮、磨損和露骨、坑洞、砼板破碎、下沉、縱橫斷板等。從現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況分析和統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在水泥板塊破損率較高，且經(jīng)常呈邊續(xù)斷裂或大面積破損，路面承載力，以及行車的安全性和舒適性都受到了很大程度的影響。

現(xiàn)狀破損路面

2 水泥混凝土板塊病害及成因

2.1.裂縫

引起水泥混凝土路面板開(kāi)裂的因素多種多樣。有混凝土自身收縮形成的裂縫;地基基礎(chǔ)病變形成的裂縫；也有可能是地基基礎(chǔ)本身的特殊地質(zhì)情引起的裂縫;施工工藝不成熟形成的裂縫;鋼筋除銹不到位形成的裂縫:自然氣候變化形成的裂縫;外部荷載過(guò)大形成的裂縫等。

2.2.破碎板

混凝土板塊出現(xiàn)兩條或兩條以上相互交錯(cuò)的裂縫稱為破碎板。產(chǎn)生破碎板的主要原因:材料因素有粗細(xì)集料含泥量過(guò)大，造成混凝土收縮量偏大等；施工工藝因素有攪拌時(shí)間不足，振搗不密實(shí)，不均勻等；設(shè)計(jì)因素有設(shè)計(jì)混凝土面板厚度與強(qiáng)度不足等；自然因素有路基和基層遭受到雨水、地下水的侵蝕，發(fā)生了坍塌 、流失導(dǎo)致不均勻的沉陷等。

2.3.板角斷裂

與混凝土板角兩邊接縫相接的貫穿混凝土板厚裂縫稱為板角斷裂。在施工的時(shí)板角處在施工機(jī)械因自身原因難以使處理到位，完工后混凝土強(qiáng)度相對(duì)較弱。混凝土板邊角的底基層，容易因?yàn)樽匀唤涤辏访骛B(yǎng)護(hù)清洗等因素、導(dǎo)致水流滲透引起土壤密實(shí)度的降低，行駛車輛沖擊在板角上方的時(shí)候，容易發(fā)生混凝土板角的斷裂。

2.4.錯(cuò)臺(tái)

道路路基發(fā)生沉降幅度不同，導(dǎo)致相鄰面板于接縫處出現(xiàn)起伏高度不一的現(xiàn)象稱為錯(cuò)臺(tái)。由于路基在施工過(guò)程中壓實(shí)度未達(dá)到要求，或傳力桿施工時(shí)未按設(shè)計(jì)要求設(shè)置導(dǎo)致傳力作用效能降低，或拌合不均勻?qū)е孪噜彾尾牧洗旨?xì)不一等原因的存在，在外部荷載的長(zhǎng)期作用下引起路面錯(cuò)臺(tái)損壞。

2.5.邊角剝落

水泥混凝土路面板于接縫兩側(cè)出發(fā)生脹裂，擠碎現(xiàn)象稱為接縫碎裂。一般接縫在施工時(shí)由未按設(shè)計(jì)要求施工，在外部荷載及自然條件共同作用下，其它的雜物以及地表水滲入接縫縫隙中，容易引起板邊出現(xiàn)脹裂，剛開(kāi)始縫隙可能較小，但在長(zhǎng)年累月的車輛荷載作用下，裂縫縫隙就會(huì)變大，從而誘發(fā)邊角出現(xiàn)斷裂剝落現(xiàn)象。

2.6.填縫料損壞

接縫內(nèi)填縫料缺失或填縫料損壞，接縫內(nèi)混有沙子，碎石，枯樹(shù)枝等非正常現(xiàn)象稱為填縫料損壞。填料損壞一般是由于填縫料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，在自然條件作用下脆裂、老化、在外力荷載作用下被擠出與板邊脫離。在自然氣候及車輛的作用下容易被吹走或車輪帶著，同時(shí)被灌入其它雜質(zhì)。

2.7.唧泥脫空

唧泥脫空指路面板底下的基礎(chǔ)材料中滲入水，在車輛荷載的作用下從縫隙中或板塊邊緣唧出，從而導(dǎo)致路面板與基層頂出現(xiàn)空隙，車輛行駛通過(guò)有明顯的震動(dòng)感。

3 水泥混凝土板塊處理措施

水泥混凝土板塊的處理方式是道路修復(fù)中非常關(guān)鍵的部分，因此對(duì)于水泥板塊的調(diào)查是必不可少的，根據(jù)多次重復(fù)的踏勘現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)現(xiàn)狀水泥混凝土板塊進(jìn)行逐塊分析并找出病害成因，對(duì)本工程的道路水泥混凝土路面病害提出一系列相應(yīng)的處理措施。

3.1 裂縫處理

①對(duì)道路混凝土路面縫寬小于1.0cm 的縫隙，開(kāi)裂對(duì)結(jié)構(gòu)沒(méi)有影響或未影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和質(zhì)量，先用清縫機(jī)清縫，再用道路專用填料進(jìn)行灌縫處理。

②當(dāng)?shù)缆坊炷谅访婵p隙寬度大于1.0cm 時(shí)，同時(shí)裂縫處沒(méi)有出現(xiàn)翻漿情況，說(shuō)明基層完好沒(méi)有問(wèn)題，在保證道路通行功能的前提下，清洗縫隙內(nèi)保持干燥，然后采用符合國(guó)家技術(shù)要求的材料進(jìn)行灌縫。

③當(dāng)?shù)缆坊炷谅访婵p隙寬度大于1.5cm 時(shí)，開(kāi)裂對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，已形成通縫影響混凝土的質(zhì)量和強(qiáng)度，采用全深補(bǔ)塊處理。

3.2 板邊、板角修補(bǔ)

對(duì)于混凝土路面板邊損壞程度不大的情況，應(yīng)將混凝土面板板邊清掃干凈，并用瀝青混合料填充、整平；板邊破損嚴(yán)重時(shí)，確定板角嚴(yán)重受損范圍來(lái)進(jìn)行破除，破除破損部分，保留原有鋼筋，在新舊混凝土中設(shè)置傳力桿，灌入填料，振搗，壓實(shí)、抹平。

3.3 斷板、破碎板

對(duì)于破損嚴(yán)重的舊混凝土路面板, 如破碎、斷裂、沉陷等, 采用破除舊混凝土路面并澆筑新混凝土面板措施。清除舊混凝土路面板時(shí), 應(yīng)以單塊路面板為計(jì)算單位。破除時(shí)應(yīng)注意道路基層及其四周混凝土路面完整性防止造成二次破壞。澆筑混凝土板時(shí),新筑混凝土板強(qiáng)度應(yīng)不小于舊混凝土板強(qiáng)度, 盡量采用早期強(qiáng)度高、收縮性小且后期強(qiáng)度穩(wěn)定的混凝土節(jié)省施工工期。當(dāng)傳力桿或拉桿與相鄰板連接比較牢固時(shí)，在破除過(guò)程中盡量保持現(xiàn)狀，重復(fù)利用。當(dāng)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀傳力桿或拉桿在修復(fù)過(guò)程中已經(jīng)松動(dòng)或發(fā)生破壞而無(wú)法利用時(shí)，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行更換或恢復(fù)。

3.4 板塊脫空和唧泥處治

水泥混凝土路面的板底脫空主要是由水以及行駛車輛荷載等外部因素對(duì)路基及路面相互影響形成的。由于道路基層的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)小于混凝土面板的抗壓強(qiáng)度，在行駛車輛的荷載作用下，基層產(chǎn)生塑性變形比面層面板要大，導(dǎo)致基層與面層間出現(xiàn)空隙，同時(shí)自然氣候的變化引起面板的翹曲，這些因素都容易導(dǎo)致水的滲入。在水的滲入和外部荷載的相互作用下容易形成板底脫空。

混凝土板底脫空的參照標(biāo)準(zhǔn)：現(xiàn)狀混凝土板邊緣接縫處主點(diǎn)彎沉≤0.2mm、差異彎沉≤0.06mm 這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)控制，當(dāng)滿足這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)則不處理；若0.2mm<彎沉≤0.45mm 或差異彎沉>0.06mm，則采取灌漿法進(jìn)行處理。

3.5 錯(cuò)臺(tái)處理

5mm <錯(cuò)臺(tái)高差≤20mm 的錯(cuò)臺(tái)，可采用打磨機(jī)械打磨掉高出的部位或人工修整，在凸出混凝土板塊邊緣一般在50 cm 范圍內(nèi), 按一定幅度修整至與較低板邊緣齊平；對(duì)于兩塊板錯(cuò)臺(tái)高差>20mm 的，采用灌漿調(diào)平，調(diào)平后還有落差的地方再采用打磨機(jī)械修整，修整后兩塊混凝土板的相對(duì)高度控制在5mm 內(nèi)。

3.6 坑洞修補(bǔ)

對(duì)遇到板塊發(fā)生坑洞病害的應(yīng)對(duì)坑洞進(jìn)行修補(bǔ)：應(yīng)先劃定修補(bǔ)范圍，切割鑿除劃定范圍的水泥路面，用水清洗修補(bǔ)區(qū)域保持干凈，再用水泥砂漿等材料填充壓實(shí)，保證修復(fù)區(qū)域的與原混凝土面板整齊。

3.7 接縫維修

損壞填縫料維護(hù)，為保證對(duì)接縫的清洗質(zhì)量，對(duì)接縫中的舊填縫料和混入的雜質(zhì)，采用小鏟子進(jìn)行清理，并用高壓氣體將縫內(nèi)灰塵機(jī)雜物吹凈；在接縫修理時(shí)，應(yīng)先把接縫清洗干凈，再用熱瀝青涂料涂刷兩側(cè)接縫壁，最后把接縫板用機(jī)械嵌入接縫，對(duì)接縫板接頭的空隙以及接縫板與傳力桿之間的間隙，應(yīng)采用填縫材料整平；

接縫出現(xiàn)嚴(yán)重碎裂時(shí)，在選擇破碎部位的適當(dāng)位置，采用切割機(jī)械切割成規(guī)則形狀，確保切割面與面板垂直，底面盡量保持平整，利于后續(xù)施工，并用高壓風(fēng)槍將混凝土碎塊、底部泥沙、雜物吹洗干凈，并保持切割區(qū)域干燥，并采用符合國(guó)家相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求的材料進(jìn)行填充修復(fù)。

4 結(jié)語(yǔ)

由于水泥混凝土路面出現(xiàn)病害的原因復(fù)雜多樣，病害不同，治理的方法也不一樣，因此，如何治理已經(jīng)出現(xiàn)的水泥混凝土路面病害，延長(zhǎng)水泥路面的使用年限，需要我們?cè)谶M(jìn)行破損混凝土路面修復(fù)設(shè)計(jì)時(shí)，詳細(xì)，精確的外業(yè)調(diào)查。同時(shí)還要勇于創(chuàng)新使用新的設(shè)計(jì)方式、新的施工工藝，以提高水泥混凝土路面修復(fù)質(zhì)量。讓道路在為人民服務(wù)為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)添磚加瓦做出新的貢獻(xiàn)。