水泥混凝土路面修补措施及实例分析.docx

水泥混凝土路面修补措施及实例分析

方季标
【摘要】本文对水泥混凝土路面修补方法进行简介，并详细介绍冲击碾压式技术在某路面工程修补应用情况，供同类工程参考。
【关键词】路面 修补 措施 实例分析
一、 概述：
随着我国经济的快速增长，交通事业也出现了前所未有的发展。道路修筑的数量也越来越多。由于水泥混凝土路面具有较高的强度、耐磨、抗冻等特点，因而获得了广泛的应用。随着投入营运的时间增加，水泥混凝土路面均出现不同的质量病害，如出现的啃边、缺角、断板、错台、中缝胀开、唧泥等，已严重影响了水泥混凝土路面的使用寿命和道路行车质量，需要进行维修加固。
二、水泥混凝土路面修补措施
水泥混凝土路面修补措施包括
1、裂缝修补
针对路面裂缝出现的成因不同，采用不同的措施治理。如微小裂缝，缝宽在0.5mm以下的，可采用压注灌浆法；面对缝口较宽的裂缝，应采取扩缝灌浆法；对宽度在3mm以上的裂缝，则要采用环氧树脂与固化剂拌合物进行灌注才有效。
2、接缝修补
接缝施工时，应先铲除杂物和老化的填料，并清理干净。而对杂物充填较多的纵缝，必须用切缝机切割。清理干净后，用加热填缝料进行填缝，至缝填满为止。
3、局部修补
对出现错台的板块，错台量小于10mm，可用建筑磨平机打磨掉高出的部分或人工凿除高出部分，凿除（打磨）宽度一般为10～30cm。错台量大于10mm的，在低的一侧用沥青砂或细粒式沥青碎石衬平，衬补长度按高差的1～2%，也可用聚合物水泥砂浆薄层修补。
4、破碎板块修补
采取换板方式处理水泥混凝土路面严重破碎板，即挖除整块破碎板，然后浇筑水泥混凝土，板厚与原面板厚度一致，否则可采用钢筋混凝土进行修复。板角断裂等破损采用局部修补方式，即对板角断裂的部分渐除成正方形或矩形，在原板壁上加装传力杆后，在凿除位置浇筑混凝土。
5、脱空板块处治技术
在路面修复中，若脱空板不处理，即使对路面进行加铺，也无法防止反射裂缝的出现。面以过种情况，可采用钻孔压浆法或冲击碾压处理，进而达到稳固板块的目的。
三、冲击式压实机施工技术在旧混凝土路面修补应用介绍
1、工程概况
广东河源某水泥混凝土路面，由于使用时间长，质量病害不断出现，影响了道路的正常行使，需要对其进行维修。根据资料分析，其路面板断裂情况较多，并形成不同的裂缝和碎块，板底脱空现象严重。经研究，决定采用冲压式施工方法对其进行修补。
通过通旧水泥混凝土路面板断裂碎块，进行冲击碾压，可以有效消除板底脱空现象，并将碎块稳固在旧基层上，结构层的承载力会大大提高，可以给加铺层提供良好的支承基础，能有效降低反射裂缝出现的机率。
2应用冲击式压实机施工的工艺原理
冲击式压实机是一种以冲击压实原理为基础的新型压实机械，由牵引机拖动非圆型压实轮滚动，在滚动过程中，当压实轮轮廓曲线上最大半径滚动至最小半径处，即距离轮轴中心最远点着地时储备的势能和瞬时动能转化为距轮心最近处着地时的动能冲击地面，同时滚动过程中又对地面进行碾压作用。在河源某道路路面大修改善工程中应用的冲击式压实机是一种拖式高效破碎压实机械，该机冲击轮为五边形，最大冲击力可达250 t，压实能量为130-200 kJ，与一般压路机相比，其压实效率提高5倍以上。在如此大的冲击力和压实能量的作用下，经过一定遍数的冲压可使水泥混凝土板产生网状纹裂，且裂缝贯穿板厚，能有效消除板底脱空现象和稳固碎块，而且可使板下基层及土基得到进一步的压实。
3旧水泥混凝土路面冲击断裂稳固的施工方法及质量控制
3.1冲压前的准备工作
由于使用冲击式压实机对水泥混凝土路面进行冲击碾压产生的震动及破坏力非常大，因此在冲击施工前需对施工地段进行安全标识。一是对有地下隐蔽工程（如涵洞、电缆、光缆等）的路段进行标识，以便在施工时可以避开这些路段，以免造成破坏。二是对水平方向构造物不符合安全距离的路段进行标识。
在河源某道路路面大修改善工程的施工实施中，采取的避让控制距离如下：距离桥梁台背不小于5 m；对于涵顶填土高度小于2 m的管涵，涵顶不能直接冲压，冲压边界距涵边缘不小于2 m；对于涵顶填土高度小于3 m的板涵、通道，涵顶不能直接冲压，冲压边界距涵边缘应不小于3 m；路边民房一般为10～30 m，根据实际调查情况采取相应的避让或加固措施。施工实践表明，上述控制措施是有效、安全的。
3.2冲压方法
冲压的线路长度一般以1 km左右为一个工作段，确定具体施工段长度时应综合考虑地形、避让控制距离、机械掉头、设计需冲压的路段长度等因素。
为了能达到较好的断裂与稳固的效果，用冲击式压实机进行冲压施工时需注意一些关键的工艺方法。
首先，要注意冲击式压实机行走的线路。水泥混凝土路面板在冲击荷载的作用下会向四周挤压，水泥混凝土板在水平方向所受约束越少，则破裂效果越好。因此对于无中央分隔带且全幅施工的旧路冲压顺序应是先两边后中间，以便能较快达到破碎效果。针对国道325线的实际情况，因原旧路有中央防撞墙且是半幅施工，所以冲压顺序依次为硬路肩、行车道到超车道，以保证最佳的破碎的效果。
第二，需控制好冲击式压实机的行驶速度和冲压遍数。冲击式压实机的工作行使速度一般是先快后慢，这样可以使断裂与稳固混凝土板兩方面都达到较好的效果。前五遍，速度可稍快，以12～15 km/h速度行驶， 以便尽早获得破碎效果。
3.3 质量控制
目前冲击断裂稳固工艺应用于旧水泥混凝土路面改造，其质量指标尚无统一的标准和规范。根据以往的工程实践经验一般采用破碎程度和沉降量这两个指标来控制质量。
在河源某道路路面大修改善工程中，质量检测以直接观察和沉降量测量为主要手段，采用钻芯法及弯沉测量为随机抽查检测方法。质量控制方法如下：
（1）直接观察旧水泥混凝土板破碎程度时，应对水泥混凝土板碎块的尺寸进行检查，如果裂纹不明显，可用水清洗干净再观察。经冲压的水泥混凝土路面板破碎程度在视觉上应大致呈网状分布，裂而不碎，破裂碎块的边长尺寸大致为40～60 cm，30～50 cm的占碎块总量的57%以上。大于60 cm的不超过碎块总量的20%。
（2）对旧水泥混凝土板钻芯时，应适当随机取样，观察裂缝是否贯穿整块水泥混凝土板厚，保证断裂效果。
（3）沉降量的测量，一般以每5遍为一个检测单元，最后一个检测单元沉降量 5 mm时收敛。
4经济效益
由于冲击断裂稳固技术是将旧水泥混凝土板体断裂稳固后作为垫层或底基层，不用考虑大量旧水泥混凝土板碎块运输与废弃等问题，也保持了旧水泥混凝土面板绝大部分结构强度。节约了大量的经济费用。如果将水泥混凝土板凿除、清运、废弃，费用大约要20-30元/m ，而采用冲击式压实机进行断裂稳固费用只有5元/m 左右，
每个台班可断裂稳固水泥混凝土路面8000 m 左右。可见冲击断裂稳固技术是具有相当好的经济效益的。
5结语
冲击断裂稳固技术应用于旧水泥混凝土路面改造中，使断裂与稳固可以同步进行，大大提高了施工效率，能大大缩短工期。采用冲击式压实机进行冲压，断裂稳固均匀性好，碎块间嵌锁紧密，保持了旧水泥混凝土路面的绝大部分结构强度，还能使板下基层及土基进一步被冲击压实，提高其承载能力。该工艺施工费用低，且不用丢弃旧水泥混凝土板碎块，既经济又环保。
冲击断裂稳固技术在河源某道路路面大修改善工程的成功应用再一次体现了这种施工技术工艺的可行性和优越性，值得推广和应用。
参考文献：
[1]刘荥，刘效尧，黄晓明. 水泥混凝土路面改建技术，人民交通出版社，2006.
[2]苏芸，旧水泥混凝土路面维修改造技术探讨，交通科技，2013

-全文完-