銑刨和噴鋼砂在市政舊混凝土路面表面處治中的運(yùn)用分析

張獻(xiàn)芳

（北京中咨路捷工程技術(shù)咨詢有限公司湖南分公司，湖南長(zhǎng)沙 410000）

0 引言

水泥混凝土路面雖具有諸多優(yōu)勢(shì)，但因長(zhǎng)時(shí)間使用，加上外部惡劣氣候影響，該路面性能會(huì)有相應(yīng)退化，出現(xiàn)些許病害，如裂縫、錯(cuò)動(dòng)等，對(duì)路面通行能力造成一定影響，不利于駕駛員安全駕駛車(chē)輛。就上述情況，工程實(shí)踐中有多種處理機(jī)制和措施，如加鋪面層，此方式又分加鋪瀝青混凝土和水泥混凝土兩種形式，還常用銑刨重鋪治理措施，對(duì)比重鋪治理措施，加鋪處理優(yōu)勢(shì)更顯著，具有工期短、資金投入少的優(yōu)勢(shì)，且對(duì)車(chē)輛通行影響相對(duì)較低，因此得到廣泛應(yīng)用。為有效提升既有面層與加鋪層之間的黏連性，加鋪前需對(duì)面層予以相應(yīng)處理，工程領(lǐng)域常用的治理技術(shù)有兩種，其一為銑刨，其二為噴砂。依托某市政道路項(xiàng)目的工程實(shí)踐，就上述兩種治理技術(shù)進(jìn)行對(duì)比，分析其優(yōu)劣。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，相較于銑刨技術(shù)，噴砂技術(shù)的優(yōu)勢(shì)顯著，性價(jià)比較高，具有一定的推廣價(jià)值，建議在類(lèi)似工程實(shí)踐中大力、推廣、科學(xué)應(yīng)用。

1 舊水泥混凝土路面病害分類(lèi)

水泥混凝土病害根據(jù)相應(yīng)范圍、類(lèi)型等可劃分為4 種類(lèi)型，其一為錯(cuò)動(dòng)，其二為開(kāi)裂，其三為表面破損，其四為接縫，四種病害類(lèi)型可單獨(dú)出現(xiàn)，亦可同時(shí)存在。最為常見(jiàn)的病害為開(kāi)裂，路面長(zhǎng)期經(jīng)由車(chē)輛碾壓，外應(yīng)力不斷增強(qiáng)，表面骨料抗拉強(qiáng)度逐漸下降，進(jìn)而出現(xiàn)開(kāi)裂，如不及時(shí)治療任其發(fā)展，將出現(xiàn)龜裂、裂縫等情況，如不及時(shí)治理，隨著裂縫長(zhǎng)度、寬度的增加，最終形成斷裂病害，導(dǎo)致路面喪失通行能力，車(chē)輛無(wú)法通行[1]。錯(cuò)動(dòng)病害主要表現(xiàn)在混凝土板之間出現(xiàn)超限位移，對(duì)車(chē)輛的通行安全造成嚴(yán)重威脅，如不及時(shí)予以治理，則會(huì)相繼發(fā)生局部上拱、路面積泥等病害；接縫病害是指縱、橫向接縫之間出現(xiàn)松動(dòng)、脫落、積泥之類(lèi)的損傷。相較于前三種病害，表面破損病害的影響較低、病害輕，但仍需給予重視[2]。

2 舊水泥混凝土路面狀況評(píng)估

某市政道路，在對(duì)病害路面處理前，由專(zhuān)業(yè)檢測(cè)單位詳細(xì)評(píng)定路面病害情況，根據(jù)評(píng)定結(jié)果有針對(duì)性細(xì)化治理方法、措施和技術(shù)。

評(píng)定路面病害等級(jí)：推薦使用肉眼+儀器的評(píng)級(jí)措施，即首先通過(guò)眼睛觀察初步判斷，后使用儀器詳細(xì)檢測(cè)，逐一評(píng)定病害等級(jí)[3]。

路面病害等級(jí)指標(biāo)為雙控形式，選擇兩項(xiàng)指標(biāo)：PCI、DBL，其中PCI 表示路面完好度，DBL 表征斷板比。根據(jù)上述兩項(xiàng)指標(biāo)，劃分該市政道路路面病害共5 級(jí)，如表1所示為路面破損狀況分級(jí)[4]。

表1 路面破損狀況分級(jí)

評(píng)定路面承載力：主要對(duì)路面接縫傳載系數(shù)予以測(cè)定，表2所示為接縫傳荷能力分級(jí)。

表2 接縫傳荷能力分級(jí)

評(píng)定路面通行情況：該項(xiàng)評(píng)定選擇RQI 數(shù)據(jù)表征，采取滿分10 分制，劃分通行情況為5 個(gè)等級(jí)。

評(píng)定路面抗滑能力：該項(xiàng)評(píng)定共需三項(xiàng)指標(biāo)，即構(gòu)造深度、SRV、SFV，借助擺式儀測(cè)量摩阻系數(shù)。

總體評(píng)定：檢測(cè)相應(yīng)路段，按各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)測(cè)定情況科學(xué)劃分等級(jí)，表3所示為總體評(píng)定結(jié)果。

表3 總體評(píng)定結(jié)果

對(duì)表3 數(shù)據(jù)綜合分析可知，該市政道路路面總體良好，斷板較少，未發(fā)現(xiàn)大面積脫空情況，但因道路長(zhǎng)時(shí)間使用，導(dǎo)致其抗滑性、車(chē)轍深度降低明顯，治理前需重點(diǎn)考慮既有面層與加鋪層之間的黏合度，建議加鋪前治理既有面層[5]。

3 舊水泥混凝土路面處治技術(shù)

根據(jù)綜合評(píng)定可知，既有路面綜合情況尚可，局部存在剝離、開(kāi)裂、起皮情況，因此擬選擇治理形式為表面加鋪。

需要具有分類(lèi)治理裂縫的思想，如裂縫寬度不足3mm，可采取直接灌注密封的形式治理；如寬度超過(guò)3mm，且裂縫具有持續(xù)發(fā)育的風(fēng)險(xiǎn)，必須植入傳力桿，對(duì)開(kāi)裂位置剛度加以強(qiáng)化，切實(shí)做到更好的治理效果和質(zhì)量[6]。

如路面出現(xiàn)起皮、病害情況，需在對(duì)應(yīng)位置加以徹底打磨銑刨，再植入水泥砂漿進(jìn)行填平，該環(huán)節(jié)必須予以高度重視。

在既有路面加鋪施工前，為了提升既有路面的摩擦系數(shù)，需深度銑刨既有路面，使用設(shè)備有兩種類(lèi)型，其一為液壓式，其二為機(jī)械式。具體選擇哪種類(lèi)型設(shè)備及具體所用型號(hào)需根據(jù)工程量而定[7]。

通過(guò)對(duì)比兩種治理形式的優(yōu)劣，即銑刨法和噴砂法，達(dá)到實(shí)現(xiàn)良好的治理效果。噴砂法，通過(guò)拋丸機(jī)噴涂對(duì)既有路面進(jìn)行整平和強(qiáng)化，速度較快，且表面粗糙度較高，平整度滿足加鋪需求。拋丸機(jī)有兩種類(lèi)型，其一為單頭型，其二為雙頭型，圖1所示為單拋頭和雙拋頭拋丸機(jī)，具體選擇何種拋丸機(jī)需根據(jù)實(shí)際工程判斷、選定。

圖1 單拋頭和雙拋頭拋丸機(jī)

4 處治效果對(duì)比

兩種治理措施總體而言相差不大，主要區(qū)別為提高既有路面抗滑性能的強(qiáng)弱方面，借助擺動(dòng)式摩阻儀，可以對(duì)路面的摩擦力系數(shù)予以測(cè)定，借此實(shí)現(xiàn)兩種治理措施治理效果的對(duì)比。

根據(jù)工程量大小科學(xué)選擇拋丸機(jī)型號(hào)，該工程選擇0.3mm 粒徑拋丸機(jī)，共噴砂20A。施工前應(yīng)選取某一路段為試驗(yàn)段，對(duì)兩種治理工藝的具體治理效果予以對(duì)比，圖2、圖3 分別為銑刨效果圖、噴鋼砂效果圖[8]。

圖2 銑刨效果圖

圖3 噴鋼砂效果圖

依照國(guó)家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、要求，借助擺動(dòng)式摩阻儀了解道路摩阻力情況。為有效降低測(cè)定誤差，該工程連續(xù)測(cè)定5 次，對(duì)5 次測(cè)定結(jié)果求平均值確定摩阻力系數(shù)。通過(guò)噴砂、銑刨兩種形式治理后，對(duì)比治理后采集的數(shù)據(jù)，表面抗滑指標(biāo)由45 提升至74 和66，治理后的指標(biāo)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和要求，但兩種治理措施中，噴砂法優(yōu)勢(shì)顯著。

5 經(jīng)濟(jì)性對(duì)比

其一，對(duì)比投入設(shè)備花費(fèi)成本分析，路面銑刨機(jī)，目前單價(jià)市值介于60 萬(wàn)～75 萬(wàn)元之間；而噴丸機(jī)，單價(jià)市值目前僅為60 萬(wàn)～50 萬(wàn)元幣，如采購(gòu)國(guó)產(chǎn)拋丸機(jī)，單價(jià)則低至30 萬(wàn)左右，因此從機(jī)械設(shè)備投入方面而言，噴砂治理技術(shù)性價(jià)比更高，經(jīng)濟(jì)效益更好。

其二，就施工強(qiáng)度角度而言，銑刨治理措施因?qū)扔新访鏁?huì)造成大面積破壞，且深度最低為5cm。如使用噴砂治理技術(shù)，對(duì)既有水泥混凝土路面的破壞可忽略不計(jì)。所以，使用噴砂治理技術(shù)可以對(duì)既有路面結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)最大程度保護(hù)，不會(huì)對(duì)現(xiàn)有道路造成再次傷害，因此具有更高的工程性價(jià)比。

其三，從綠色、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展層面而言，現(xiàn)場(chǎng)使用銑刨治理技術(shù)會(huì)導(dǎo)致大量揚(yáng)塵，且缺乏配套揚(yáng)塵治理設(shè)備，所以該技術(shù)會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成較大影響。而噴丸機(jī)在整個(gè)施工過(guò)程中極少產(chǎn)生灰塵，且該設(shè)備有配套的集散粉塵措施，可以保證及時(shí)收集施工中產(chǎn)生的灰塵，施工現(xiàn)場(chǎng)較為清潔有序，對(duì)周?chē)h(huán)境影響極低。

實(shí)踐表明，通過(guò)噴砂技術(shù)治理既有路面的過(guò)程中，應(yīng)科學(xué)界定噴丸量。若噴丸量過(guò)大，雖然可以實(shí)現(xiàn)既有路面抗滑性能的提升，但是會(huì)對(duì)既有路面機(jī)構(gòu)造成不可逆的傷害。若噴丸量較小，則既有路面的平整度、粗糙度不足，無(wú)法進(jìn)行后續(xù)施工。因此，需根據(jù)具體治理對(duì)象，結(jié)合路面實(shí)際情況，綜合確定方案，科學(xué)確定噴丸量。整體施工前，還需選擇相應(yīng)試驗(yàn)段，對(duì)噴丸量的合理性予以論證。經(jīng)該項(xiàng)目測(cè)試，最終確定20A 拋丸量。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，該市政道路路面總體良好，斷板面較少且未發(fā)生大面積脫空情況，但因道路長(zhǎng)時(shí)間使用，導(dǎo)致其抗滑性、車(chē)轍深度降低明顯。為降低工程量，降低對(duì)現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)的破壞程度，該工程選擇使用加鋪技術(shù)予以治理。治理前需重點(diǎn)考慮既有面層與加鋪層之間的黏合度，建議加鋪前治理既有面層，實(shí)現(xiàn)既有面層與加鋪層黏合度的提升。經(jīng)綜合比對(duì)噴砂、銑刨兩種治理技術(shù)，噴丸法的優(yōu)勢(shì)更為顯著，不僅設(shè)備投入低、工程量較小，且對(duì)現(xiàn)有道路路面的影響可忽略不計(jì)，同時(shí)施工過(guò)程更加綠色環(huán)保，因此該道路項(xiàng)目最終確定使用噴砂法予以治理。