水泥混凝土路面維修技術及其在公路養護中的應用研究

摘 要：水泥混凝土路面具有強度高、剛度大、耐久性強、穩定性好使用壽命長等優點，可隨著公路交通教量及運輸荷載的不斷提高，在使用中逐漸出現諸如裂縫、腳板、接縫損壞等病害，給公路養護帶來了新的挑戰。文章通過研究水泥混凝土路面養護維修技術，分析水泥混凝土路面受損原因，總結了裂縫處理技術以及錯臺維修技術等在水泥混凝土路面養護維修中的應用，可以延長水泥混凝土路面使用壽命，滿足水泥混凝土路面穩定性要求。

關鍵詞：水泥混凝土 路面維修 公路養護

公路路面作為公路的承載層，其質量直接影響著公路的使用壽命和行車安全。在各種維修技術中，水泥混凝土路面維修技術由于其性能優異、施工方便等特點，成為公路維修中的重要方法之一。近年來，國內外學者對水泥混凝土路面維修技術進行了廣泛的研究和應用，不斷探索其在公路養護中的應用效果，提高公路路面的服務壽命和運行安全性。

1 水泥混凝土路面受損原因

1.1 施工工藝滯后

施工工藝滯后是水泥混凝土路面受損的一個重要原因。施工中，如果沒有嚴格按照正確的工藝流程進行操作，就會導致路面質量下降，易受損。一些施工工藝滯后的問題包括：

（1）不合理的配合比例：水泥、骨料和添加劑的配合比例不當會導致混凝土路面強度不足，易出現開裂、剝落等問題。

（2）不規范的施工方法：施工中缺乏必要的施工措施，如未進行充分的地基處理、未采用適當的壓實方法等，都會導致路面結構不牢固，容易出現沉降、坑洞等破壞。

（3）施工期間的環境因素：施工過程中，如果沒有有效地對環境因素進行控制，如溫度、濕度等，就可能影響混凝土的凝固過程，導致路面質量下降。

1.2 使用過程中路面存有受損隱患

除了施工工藝滯后外，使用過程中路面存有的受損隱患也是導致水泥混凝土路面受損的重要因素。這些隱患包括：

（1）超載車輛的通行：頻繁的超載車輛通行會給路面帶來巨大的壓力，導致路面變形、裂縫的出現，加速路面破損。

（2）水分滲入：長期積水、雨水倒灌或者雪融化后的水分滲入路面，會侵蝕路面結構，引發龜裂、鼓包等問題。

（3）粗糙表面和缺乏維護：路面表面的粗糙度會加劇車輛行駛時的沖擊力，缺乏定期的養護和維修會導致路面表層破損加劇。

2 公路路面維護現狀分析

公路路面作為公路的承載層，承擔著車輛重量和運動慣性所帶來的各種荷載，同時也承受著氣候、水文、土壤等外部因素的影響，因此，其質量直接影響著公路的使用壽命和行車安全。根據路面材料的不同，公路路面可分為瀝青混凝土路面、水泥混凝土路面和水泥砂漿路面等，其中，水泥混凝土路面的優點在于具有較高的強度和剛度，抗裂性能優異，不易發生脫落、擁擠和鼓包等問題，其路面的使用壽命和經濟性也較高，因此廣泛應用于公路的建設和維修中。公路路面在使用過程中，難免會因為各種原因出現不同程度的損壞和磨損。這些問題不僅影響公路的正常使用，也會對行車安全造成潛在的威脅。因此，對公路路面進行養護和維修，延長其使用壽命和提高行車安全顯得尤為重要。

2.1 公路路面的養護需求

2.1.1 路面防水

水泥混凝土路面會因為水的滲透而發生龜裂、破碎等問題，因此，對公路路面進行防水處理，能有效地減少水的滲透，延長其使用壽命。

2.1.2 路面密封

公路路面的密封工作是保持路面的光潔度和表面狀態的關鍵，能夠減少車輛與路面之間的摩擦，提高行車安全。

2.1.3 路面修補

公路路面的損壞和磨損是不可避免的，及時進行路面的修補能夠保持路面的光潔度和表面狀態，防止路面繼續損壞。

2.1.4 路面除草

公路路面長時間暴露在外，容易滋生各種植物，嚴重影響公路路面的美觀度和使用壽命，因此，對公路路面進行除草工作，也是公路養護的重要環節之一。

2.2 公路路面維護存在的問題

2.2.1 公路路面維護投入不足

由于公路路面的維護和養護需要大量的人力、物力和財力投入，但是現實中往往存在維護資金不足、技術力量薄弱等問題，導致公路路面維護水平低下。

2.2.2 公路路面維護方法滯后

隨著交通工具的不斷發展和交通流量的不斷增加，對公路路面的維護方法也提出了更高的要求。然而，目前仍存在一些傳統維護方法，如人工維修、局部修補等，效率低下、質量難以保證，無法滿足公路路面養護的實際需求。

2.2.3 公路路面維護工作缺乏規范化和標準化

公路路面維護涉及多個環節和技術，需要遵循一定的操作規程和標準，然而現實中卻存在一些不規范、不標準的現象，導致公路路面維護質量參差不齊。

3 水泥混凝土路面維修技術介紹

3.1 水泥混凝土路面維修技術的分類

3.1.1 根據維修的范圍

（1）全面維修。

全面維修是指對整個路面進行大面積的維修，主要是針對路面嚴重損壞、老化等情況進行的修復。其主要步驟包括：路面切割、碾壓清理、水泥混凝土底層鋪設、混凝土澆筑、養護等。

（2）局部維修。

局部維修是指對路面上某一小塊區域進行的維修，主要是針對局部路面損壞、龜裂等情況進行的修復。其主要步驟包括：清理、路面切割、孔洞填充、表層鋪設、混凝土澆筑、養護等。

3.1.2 根據維修的方式

根據維修的方式，水泥混凝土路面的受損可以通過裂縫處理技術和錯臺維修技術等方式進行修復。

（1）裂縫處理技術。

裂縫處理技術是修復水泥混凝土路面裂縫的常用方法。常見的裂縫處理技術包括：充填封閉，裂縫修補，裂縫翻新，對較寬的裂縫進行切割清理后，采用翻新方法重新澆注混凝土，使裂縫部分與周圍路面銜接良好。

（2）錯臺維修技術。

錯臺維修技術是針對水泥混凝土路面錯臺破損的修復方法。具體步驟包括：清理表面，切割邊界，底層處理，補充修復，壓實養護。通過裂縫處理技術和錯臺維修技術等方式，可以有效修復水泥混凝土路面的受損部分，恢復其正常使用功能，延長其使用壽命。在選擇維修方式時，需要根據受損程度和具體情況進行綜合考慮，以達到最佳修復效果。

3.2 水泥混凝土路面維修材料

水泥混凝土路面維修材料包括底層材料、表層材料和膠結材料三類。

3.2.1 底層材料

底層材料主要是用于全面維修時，在路面原有底層基礎上進行的鋪設，以增加路面的強度和穩定性。常用的底層材料有碎石、碎石混凝土等。

3.2.2 表層材料

表層材料是用于路面表層修補時的材料，其主要作用是填補路面表面的坑洞、裂縫等缺陷，提高路面平整度和舒適性。常用的表層材料有水泥砂漿、瀝青混凝土等。

3.2.3 膠結材料

膠結材料是用于連接路面表層和底層的材料，主要是將表層材料與底層材料緊密連接在一起，提高路面的整體性和穩定性。常用的膠結材料有水泥漿、瀝青膠等。

3.3 水泥混凝土路面維修技術的原理

水泥混凝土路面維修技術的原理是利用水泥混凝土具有良好的強度和穩定性，填補路面表面的坑洞、裂縫等缺陷，提高路面平整度和舒適性。其主要步驟包括：路面清理、切割、孔洞填充、表層鋪設、混凝土澆筑、養護等。

3.3.1 路面清理

在進行路面維修前，首先需要對路面進行清理，清除路面上的雜物、泥沙等雜質，以確保維修材料能夠充分粘附和固定。

3.3.2 路面切割

在局部維修時，需要將維修區域切割成規定的形狀和深度，以便于填充材料和澆筑混凝土。切割的深度一般為路面厚度的1/3左右。

3.3.3 孔洞填充

在進行局部維修時，需要先對路面上的孔洞進行填充。填充材料一般選擇高強度的材料，如水泥砂漿、瀝青混凝土等，以確保填補后的孔洞能夠承受路面的荷載。

3.3.4 表層鋪設

在孔洞填充完畢后，需要在路面表層上進行鋪設，以填補路面表面的不平整和裂縫等缺陷。鋪設的材料一般選擇高強度的水泥混凝土，以確保路面表層的穩定性和平整度。

3.3.5 混凝土澆筑

在表層鋪設完成后，需要進行混凝土澆筑，以使維修部位與原有路面形成緊密的連接。混凝土澆筑后需要進行充分的養護，以保證混凝土的強度和穩定性。

水泥混凝土路面維修技術是一種成熟的路面維修方法，具有較高的可靠性和經濟性，能夠快速恢復路面的使用功能，延長路面的使用壽命。但是在實際應用中，需要根據不同的路面情況選擇不同的維修方式和材料，并嚴格按照規范操作，以保證維修質量和安全性。

4 水泥混凝土路面維修技術在公路養護中的應用

4.1 水泥混凝土路面維修技術的適用性分析

水泥混凝土路面維修技術適用于各種類型的公路路面維修，包括高速公路、城市道路、鄉村公路等。其適用性主要表現在以下幾個方面：

4.1.1 維修范圍廣

水泥混凝土路面維修技術可以用于不同程度的路面損壞，包括路面表層的裂縫、坑洼、坑槽等，能夠實現路面的局部修補和整體修復。

4.1.2 適應不同交通流量

水泥混凝土路面維修技術適用于不同類型的公路路面，能夠適應不同的交通流量和荷載，包括高速公路、城市快速路、縣鄉公路等。

4.1.3 維修成本低

與其他路面維修技術相比，水泥混凝土路面維修技術的成本相對較低，能夠在短時間內實現路面的修復，降低路面維修的成本和對交通的影響。

4.1.4 維修效果好

水泥混凝土路面維修技術的維修效果穩定，能夠提高路面的使用壽命，降低路面的維修頻率和維修成本。

4.1.5 使用限制

水泥混凝土路面維修技術使用的也有一定的限制。例如，在低溫和潮濕環境下，其固化時間會明顯延長，從而影響維修效果。此外，水泥混凝土路面維修技術還需要在施工前進行充分的基礎處理和表面清洗，以保證維修材料能夠充分附著在路面上。因此，在實際應用中，需要針對不同的路面情況，選擇合適的水泥混凝土路面維修技術，并結合實際情況進行施工。

4.2 水泥混凝土路面維修技術在公路上的實際應用

4.2.1 破碎板的處理

處理破碎板的方法是將原有路面上的嚴重破損板挖除，然后使用早強混凝土重新澆筑和修補，使其與原路面齊平。

4.2.2 路面面板拱起問題的處理

如果起拱處沒有明顯的裂縫，可以通過對混凝土面板進行適當的裁剪，切除合適的板塊尺寸，以使公路面板恢復平整。然而，如果公路面板的起拱部分出現局部或大面積的網狀或橫斷面微小裂縫，則需要根據實地情況對公路路面的起拱部分進行處理。

4.2.3 路面面板脫空的處理

公路混凝土面板由于較大動荷載作用易發生面板脫空現象，主要采用灌漿法修補道路面板與路基的脫空處，進行灌漿時，需要選用合適的灌漿料，且依據設計要求進行。

4.3 水泥混凝土路面維修技術在公路養護中的應用案例

4.3.1 湖南高速公路水泥混凝土路面維修

湖南省高速公路建設管理有限責任公司采用水泥混凝土路面維修技術對湖南高速公路的路面進行了維修。維修范圍包括路面表層的裂縫和坑洼，采用切割、填洞、鋪設、澆筑等工序進行維修。經過一段時間的使用后，維修部位與原有路面接口處無明顯裂縫和變形，路面穩定性和平整度得到了有效提高。

4.3.2 北京城市道路水泥混凝土路面維修

北京市交通管理局采用水泥混凝土路面維修技術對城市道路的路面進行了維修。維修范圍包括路面表層的坑洼、裂縫和損傷等，采用切割、清理、填充、鋪設、澆筑等工序進行維修。維修后的路面表面平整度、耐久性和承載能力均得到顯著提升。這項技術的應用使得城市道路的路面維護效果更為明顯，延長了道路的使用壽命，節約了維護成本。

4.4 水泥混凝土路面維修技術應用效果評價

水泥混凝土路面維修技術在公路養護中的應用效果得到了廣泛的認可。通過實踐證明，水泥混凝土路面維修技術可以有效地修復路面的損壞，提高路面的承載能力和使用壽命。以下是一些對水泥混凝土路面維修技術應用效果的評價：

4.4.1 路面平整度

水泥混凝土路面維修技術可以有效地修復路面的損壞，使路面平整度得到改善。在實際應用中，經過維修的路面平整度可以達到較高的標準要求。通過使用專業的測試儀器進行檢測，可以得到科學的數據來評價路面平整度的改善情況。

4.4.2 抗壓強度

水泥混凝土路面維修技術可以有效地提高路面的抗壓強度，增加路面的承載能力。在實際應用中，經過維修的路面抗壓強度可以達到或超過原有路面的設計標準。通過使用專業的測試儀器進行檢測，可以得到科學的數據來評價路面的抗壓強度的提高情況。

4.4.3 耐久性

水泥混凝土路面維修技術可以提高路面的耐久性，延長路面的使用壽命。在實際應用中，經過維修的路面可以保持較好的使用狀態，減少了路面的頻繁維修和更換的需求。通過長期的觀察和檢測，可以得到科學的數據來評價路面的耐久性的提高情況。

4.4.4 經濟性

水泥混凝土路面維修技術在經濟性方面具有明顯優勢。通過采用科學的維修方法，可以延長路面的使用壽命，減少頻繁的維修和更換成本。相比于全面更換路面的費用，維修技術通常只需在受損區域進行局部修復，降低了維修成本。此外，維修后的路面結構更穩固，減少了車輛對路面的沖擊和破壞，提高了交通效率，進一步提升了養護效益。長期投資回報也較高，使水泥混凝土路面維修成為可持續和經濟高效的選擇。水泥混凝土路面維修技術在經濟性方面具備明顯的優勢。水泥混凝土路面維修技術在公路養護中的應用效果得到了廣泛的認可，不僅可以提高路面的平整度和抗壓強度，延長路面的使用壽命，還可以降低公路養護的成本，提高養護效益。

5 結語

通過對公路路面的特點和養護需求進行分析，我們發現水泥混凝土路面維修技術具有很好的適用性和可行性。通過應用效果評價和問題對策的探討，我們確信水泥混凝土路面維修技術在提高路面承載能力和延長使用壽命方面具有顯著的效果和潛力。通過適當的維修方法，如裂縫處理和錯臺維修，可以修復受損部分，加固路面結構，提升承載能力和耐久性。然而，我們也必須承認該技術仍面臨一些挑戰，需要進一步的研究和完善。

參考文獻：

[1]楊勝利，高棟，肖敏，等.北京城市道路水泥混凝土路面維修技術[J].建筑技術，2017，46（8）：728-729.

[2]趙一舟，李建華.水泥混凝土路面維修技術在城市道路中的應用[J].交通科技與經濟，2019，25（2）：101-102.

[3]王晨，鄭玉明，劉振華.水泥混凝土路面維修技術在城市道路中的應用與研究[J]. 道路工程，2019，44（2）：103-107.

[4]張昊，孫志國.水泥混凝土路面維修技術在城市道路中的應用及效果評價[J].道路交通與安全，2020，37（5）：152-154.

[5]鐘丹，陳麗華.水泥混凝土路面維修技術在城市道路中的應用研究[J].道路與橋梁，2021，42（3）：85-88.

[6]耿小華. 水泥混凝土路面養護維修技術研究[J]. 交通世界，2018，No.471（21）：32-33.