微裂加固施工技術在道路工程水泥混凝土路面中的應用

劉坤彥

（山東省單縣湖西路橋建筑有限公司，山東 單縣 274300）

就高級水泥混凝土路面設計來講，其運行年限往往是30 年，但是在水泥混凝土路面運行中容易受到很多因素影響。許多水泥混凝土路面運行六年到七年后容易出現質量病害，包括裂變、翹空等，不能保證路面行車的舒適性以及安全性。結合水泥混凝土路面質量、病害特點和具體損壞情況，舊水泥混凝土路面運用的改造技術方法往往有兩種，一種是修復加固，另一種是破碎再生。其中，就破碎再生施工技術來講，其使用成本比較高，而且工期很長，要想盡可能減少施工對城市環境和交通產生的影響，必須要滿足市政道路改造對節能減排和施工工期的具體要求，能夠運用微裂加固施工技術，該技術成本不高，但是效率非常高，不會嚴重污染環境，是全新的水泥混凝土路面膠布技術，所以當前微裂加固施工技術普遍應用在市政道路改造施工中。

1 水泥路面微裂加固施工技術的基本原理

微裂加固施工技術的基本原理具體表現在以下：根據水泥混凝土路面的具體情況，正確選擇合適的微裂式破碎機設備，對舊水泥混凝土路面板進行擊打以及壓穩處理，讓舊水泥混凝土面路面可以實現板塊穩而不平的狀態，然后對檢測效果進行深入分析。對于微裂式破碎處理之后路面結構強度表現很差的位置進行注漿加固處理，利用微裂和注漿處理，可以明顯提高舊水泥混凝土路面的結構承載力，可以作為路面永久性基層，采用非開挖的方法來補強路面結構。

2 水泥路面微裂加固施工技術的技術優勢

微裂加固屬于低碳路面修復技術，其具有諸多優勢，主要表現在以下幾點：第一，可以迅速消除反射裂縫。如果水泥混凝土路面微裂水泥板的裂縫寬度在0.1 毫米到0.3 毫米之間，這時水泥塊體規格是5 厘米到20 厘米之間，那么運用微裂加固施工技術處理后，可以將由于環境溫度和濕度變化而造成的路面翹曲以及變形等質量變害迅速消除，以免水泥混凝土路面存在反射裂縫。第二，有助于加強不同路面層之間的結合。如果水泥混凝土路面出現微裂，那么板塊就會下沉，一般來說，下沉量在1 厘米到2 厘米之間，而且會形成許多小型凹槽，使將補層和舊水泥面板相結合，以保證路面與瀝青之間有更大的結合強度。第三，提升基層結構強度。通常，路面水泥板出現微裂后，彼此之間會形成嵌鎖狀態，讓水泥板與基層更加有深入的接觸，大幅度提高結構層強度。第四，循環利用資源。通過合理運用微裂加固施工技術，能夠充分利用原路面，也不會嚴重影響交通。與其他路面修復技術相比之下，其可以節省許多資源，也可以大大地提高水泥混凝土路面修復效益。

3 道路工程水泥混凝土路面裂縫的主要成因

對于城市交通基礎建設而言，市政道路是不可或缺的重要組成部分，直接關乎城市交通是否穩定發展。在城市客流量不斷增加的背景下，市政道路承受著巨大的交通壓力。

3.1 道路本身應力的影響

市政道路的應力通常分為多種，一是道路收縮造成的形變；二是外界環境因素造成的形變[1]。影響因素是以溫度為主，在外界環境下，市政道路遇到高溫出現膨脹，遇到低溫就會收縮，市政道路自身收縮造成的形變通常出現在施工過程中，混凝土凝固時，因為內部環境和外部環境有很大的溫度差異，所以會導致混凝土內部壓力發生改變，造成混凝土表面不再具有很強的抗塌壓力，在道路鋪設該混凝土就容易存在裂縫，混凝土在凝固硬化中，表面水分慢慢蒸發，而且表面溫度也會下降，導致道路路面體積日益收縮，存在裂縫情況。而外界環境因素造成的形變是因為溫度迅速發生變化，造成混凝土內部收縮與膨脹日益變化。溫度差異也會對混凝土整體結構造成不良影響。由于溫度變化帶來的影響會導致道路混凝土溫度應力比強度大，進而造成道路產生裂縫。

3.2 道路荷載造成的裂縫出現

通常，道路荷載包含兩個方面，一方面是內部荷載，另一方面是外部荷載。道路荷載造成的裂縫稱之為荷載裂縫。該裂縫形成的根本原因是混凝土道路在內部荷載以及動靜狀態荷載的一起作用下，導致市政道路表面應力比其自身強度大，進而造成表面產生裂縫。

4 水泥混凝土路面微裂式破碎再生加固技術介紹

現階段，我國針對舊水泥路面破碎化施工基礎有多種，比如：碎石化法，還有打壓穩法，這些方法的主要目的都是為了可以減少水泥路面發生出現裂縫的概率。不同的處理方法有不同的優點和缺點，就碎石化法來講，主要是指在混凝土的裂面加鋪瀝青路面，讓路面不會存在反射裂縫。然而該方法會顯著減少混凝土表面強度，使用時間久了，會出現很多病害，比如：沉陷以及車轍印等；就打壓穩法來講，其對混凝土路面的強度沒有任何的影響，然而無法將路面底層裂縫徹底消除，而且各段的板塊寬度很大，很有可能導致起翹的情況出現。而水泥混凝土路面微裂加固施工技術是將這些技術的優點進行結合，加固處理存在裂縫的路面結構，必須要先處理路面寬存在的病害，以保證水泥面板微裂后獲得良好的效果，即雖然有裂縫但是沒有破碎，雖然穩定但是略有粗糙。

4.1 水泥混凝土路面微裂式破碎

對于水泥混凝土路面微裂式破碎再生技術來講，其是微裂加固施工技術的重要基礎，在運用此技術時，必須要使用專門的微裂式破碎設備來微裂式破碎舊水泥路面，在進行這樣的操作后，會導致水泥混凝土路面內部存在一些比較細小的裂紋，也處在全部契合的狀態[2]。如果舊水泥路面完全破碎，那么就可以將微面加固技術的優勢充分發揮出來。舊水泥破碎的標準為斜向開放，雖然破裂，但是水泥混凝土沒有破碎，契和良好。

4.2 水泥混凝土路面微裂后檢測和注漿加固

在確定水泥混凝土路面破碎后，必須要認真檢測所有破碎的板塊，若板塊的寬度較小，必須要對其收集，再集中開展微裂式破碎，一直至每個板塊都符合要求。對板塊實施完成檢測，若碰到完成很大的部位，必須要使用雷達的檢測，對水泥混凝土路面微裂式破碎后承載能力不夠的根本原因進行深入分析，對路面承載能力較弱以及結構層來說，必須要針對其使用聚合物注漿材料，能有效加工操作，再使用先進的注漿設備，直接在細小的裂縫中注進聚合物材料，及時排出其中包含的水分以及空氣，讓其可以占滿所有的空間，顯著提高水泥混凝土路面強度。

5 工程案例

5.1 項目背景

某一個道路工程的設計為主干路等級，其主路寬、面寬、限定的行駛速度全線長度分別為24 米、每小時60 千米、每一千米23 米。路面運用的結構類型為水泥石灰穩定土，厚度是18 厘米，水泥穩定碎石厚度是18 厘米，C35 水泥混凝土板厚度是26 厘米。該項目在2018 年6 月通車運營，因為該路段有相當大的交通量，通車后，部分路段形成非常密集的橫向裂縫以及縱向裂縫等有關質量病害。

5.2 加固方案

根據項目現場水泥混凝土面的實際調查數據發現，合理劃分質量病害板塊，結合質量病害，制定有效的處理技術方案，具體如下：第一，完整板塊一。判定標準是板角，彎沉數值小于0.25 毫米，不需要進行處理，可以采用切縫處理方法進行加鋪。第二，完整板塊二?？p隙寬度不能大于一毫米，使用聚合物注漿方法來處理，而且在加坡時使用細粒式瀝青混合料來找平處理[3]。第三，輕微裂縫板塊。板角完成數值不小于0.25 毫米，運用聚合物注漿方法。將抗裂貼進行粘貼，再填補適量的瀝青碎石來找平。第四，病害板塊。判定標準為呈現以及嚴重拓寬等。采用的處理方法是微裂破碎再生和注漿加固，而其加固方案是應力層，吸收層厚度是2 厘米，瀝青混凝土上面層和下面層厚度是12 厘米。

5.3 微裂加固施工技術的具體施工工藝

結合市政道路路面的病害實際情況來分析，不難發現，一半以上的路面都是利用微裂加固施工技術來加固修復路面。而微裂加固施工技術的施工工藝，具體表現在以下幾點：

5.3.1 微裂式破碎，針對舊路面運用微裂式擊打

首先，認真勘查現場實際情況，對舊水泥路面的破碎具體情況進行仔細觀察，比如：路面板塊的開裂程度，還有路面裂縫的寬度等，都要利用觀察來明確。就水泥路面破碎的能量來講，選用66KG 充滿能量的破碎再生設備來擊打破碎以前的路面，各塊板都必須要擊打5 次，還要對板上的所有點位擊打1 次，各個擊打點位彼此15 厘米到20 厘米，微裂式破碎的前后順序是，針對一塊水泥板，先要對其兩邊進行擊打，再在中間位置進行擊打，各個點次擊打都必須是運用微烈式破碎技術，控制的基礎層次數通常包括垂體下落的實際高度以及各個點位擊打的次數等。一般來說，凹槽的深度必須要小于3 厘米，寬度在0.01 平方厘米到0.04 平方厘米之間板角的，都必須要距離接縫在10厘米到20 厘米之間，如果路面凹槽的深度和裂縫開裂的寬度無法滿足有關要求時，必須要結合路面裂縫開裂的寬度，通常路面裂縫開裂的寬度不能大于1 毫米。

5.3.2 運用微裂加固施工技術檢測加固路面的效果

在路面出現微裂后，應該認真清理好路面的所有雜物，再使車輛對微裂路面進行三天到五天的自然碾壓，在微裂路面碾壓到相對穩固后，使用探測儀對路面彎成值進行科學檢測[4]。若板塊的彎成值不達標，就必須要使用探地雷達來科學檢測板塊結構的破壞特點，進而明確板塊需要注漿加固的部位。使用破碎機械來擊打破碎原來的水泥路面，讓路面存在裂縫，再開放通行車輛來自然碾壓穩固。各次擊打都要準確測量且詳細記錄，利用對比之前的壓穩值，就能得出這兩次沉降值是否發生變化，若第一次和第二次沉降值相差不大于5 毫米，就說明路面已經符合壓穩工藝的參數要求，這時就必須要停止壓穩。

5.3.3 注漿加固

對微裂板塊的彎成值進行檢測，利用檢測的彎沉值準確判斷路面是不是要進行注漿，在檢查結束后，如果板塊的挖成值不小于37.3（0.01 毫米），就必須要加固處理低聚合物的路面。一般來說，路面注漿加固運用的都是低聚合物混合料，其具體的技術流程為：第一步，做好施工準備工作；第二步，布孔；第三步，鉆；第四步，清孔；第五步，封孔；第六步，拔管；第七步，注漿；第八步，制漿；第九步，養生；第十步，檢測；第十一步，驗收。在進行路面注漿前，先要做注漿試驗，以明確各項工藝技術參數，比如：注漿所需的壓力，還有漿液粘稠度等。

5.3.4 對彎沉路面注漿加固的效果作出評價

在路面做好注漿加固后，經過四個小時到六個小時，對路面的彎沉值進行檢測，進而站在客觀公正的角度來評價路面注漿加固的效果[5]。如果加固效果在進行檢測后，與有關標準要求不相符，就必須要又一次注漿加固。

5.3.5 補強路面接縫部位

針對已加固的舊路面，在路面接縫處必須要使用高強纖維布來補強，必須要對接縫位置進行補強，才可以使路面有更高的抗剪強度，加固層有更高的抗拉強度。

6 結語

總而言之，在我國社會經濟迅速發展的背景下，道路工程數量不但增加，規模也越來越大，而水泥混凝土路面在道路工程施工中是重要的組成部分，發揮著關鍵的作用。同時，水泥混凝土路面施工也是道路工程施工的重點和難點，在這方面施工中施工單位必須要采取先進的施工技術，尤其是運用微裂加固施工技術，該項技術具有許多優點，比如：不會影響正常的交通，也不需要投入很大的成本，所以在當前我國道路工程施工中廣泛應用，也是很多施工單位都比較認可的一種施工技術，這對提高道路工程施工質量和促進我國交通行業穩定發展都有著重要的現實意義。