探析水泥混凝土路面病害處理方法
General 更新 2024年05月18日
摘要：自上世紀90年代，全國很多的水泥混凝土路面都達到了設計使用年限，要進行各種形式的舊路改造。水泥混凝土路面本身存在許多固有缺點也暴露了出來，例如抗折強度低、韌性低、脆性大、易開裂等。在車輛荷載和環境因素下，水泥混凝土路面在使用初期或經過一段時間使用後容易出現一定程度的損傷破壞，如路面表面出現細小的裂縫、坑槽、露骨，路面板出現裂縫、斷板，接縫產生錯臺等危害。基於這種情況，水泥混凝土路面的病害處理技術也得到不斷的發展和完善，尤其是瀝青罩面層技術逐漸顯示出便利、高效、平整度好等優點！
關鍵詞: 水泥混凝土路面 瀝青罩面層 裂縫 脫空板
0 引言
水泥混凝土路面是一種剛度大、擴散能力強、穩定性好的路面結構。隨著修築里程的增長，實踐經驗的積累，科學研究的深入，水泥混凝土路的修築技術逐步改進，質量不斷提高。加之水泥混凝土路面的適應性及抗災能力強，能較好的滿足現代化交通的要求；就材料而言，瀝青供應缺口很大，質量不易保證，對石料的要求較高，而水泥材料可就近供應。因此，水泥混凝土路面得到了較快地發展。
採用瀝青面層作為原路面的罩面層是一種非常典型的補強方法，這種形式的路面結構能吸收兩種材料的優點，原有水泥路面可以提供穩定、堅實的基層，瀝青罩面層可以提供摩阻係數高、平整度好的表面層，大大改善了路面的使用效能。在進行瀝青罩面之前，必須對原路面的破壞進行相應的處理，保證瀝青罩面層的正常施工，充分發揮其作用。處理包括下面這些方面：①沉陷、軟弱地基的處理；②表面破損的處理；③斷裂板處理；④斷裂板處治。
2 裂縫寬小於3mm的斷板修補
2.1 直接灌入法：適用於施工中產生的混凝土收縮裂縫。在未通車前，一旦發現混凝土板出現裂縫，可用聚硫環氧樹脂材料等直接灌注。
2.2 注射器注射法：此法適用於通車時間短，裂縫內雜物少，較清潔、乾燥裂縫寬度在3mm左右的路面斷板修補。具體工序如下：①清縫：採用空氣壓縮機配特製噴嘴吹於縫隙，並用細鉛絲小鉤子充分掏盡縫隙中的泥土等雜物；②配灌縫材料：將小包裝主劑與固化劑按2：1比例摻配。一般小包裝為1kg，混合劑分A桶主劑0.67kg和B桶固化劑0.33kg二個桶裝，操作時只需將固化劑直接倒入主劑中，攪拌至顏色均勻即可；③注射器注射：使用50ml醫用注射器抽入混合劑，對準插入縫隙注射，由中線向兩邊逐點注射至縫隙填滿。若先注射段落滲入較多，應及時補註至飽滿，若15min內不再滲入則可認為已注滿縫隙，整個縫隙注射完成後，撒少許幹水泥拌砂混合料覆蓋，3h後即可開放通車。該操作應在配料開始90min內完成，否則材料將凝固，無法使用。
3 水泥混凝土板面區域性修補
《公路養護技術規範》JTJ073-96規定，混凝土路面斷板可以採用區域性條塊鋸除罩面修復法。要求橫向切開表面≥7mm深非全厚度的修補，平行斷板兩側各15cm寬兩條切縫的距離應視斷板裂縫的彎曲程度確定，在垂直斷板方向上加長30cm，最小直徑12mm，間距不大於20cm，平行斷板橫向綁紮最小直徑6mm，2～3根的螺紋鋼筋網。然後，在鑿開的7～12cm深以及清理乾淨的表面上，塗低水灰比的水泥漿或樹脂粘結劑，再澆築同顏色高強補償收縮混凝土，表面修整成與路面平整度及抗滑構造相同。根據此規定，視板面斷裂損壞程度不同分三種方式修補：
3.1 輕微斷裂的處理 對於輕微斷裂，裂縫有輕微剝落的，先畫線放樣，按畫線範圍開鑿成深約5～7cm的長方形凹槽，刷洗乾淨後，用快凝小石子混凝土填補。
3.2 較寬裂縫的處理方法 對於輕微斷裂，但裂縫較寬且有輕微剝落的斷板，應按裂縫兩側至少各20cm的寬度放樣，按畫線範圍開鑿成深至板厚一半的凹槽，此凹槽應與中線垂直，刷洗乾淨凹槽，在凹槽底部裂縫的兩側用衝擊鑽，沿與中線平行方向，間距30～40cm，打眼貫通至板厚達基層表面，然後再清乾淨凹槽和孔眼，在孔眼安設Ⅱ形鋼筋，衝擊鑽鑽頭採用30規格，Ⅱ形鋼筋採用螺紋鋼筋製作，鋼筋安設完成後，用高強度水泥砂漿填塞孔眼至密實，最後用與原路面相同強度等級的快凝混凝土澆築至與路面齊平。
3.3 徹底的處理方法 較為徹底的辦法是將凹槽鑿至貫通板厚，在凹槽邊緣兩側板厚中央打洞，深10cm，直徑4cm，水平間距30～40cm。每個洞應先將其周圍潤溼，插入一根直徑18～20cm、長約20cm的鋼筋，然後用快凝水泥砂漿填塞搗實，等砂漿乾硬後澆築混凝土搗實至與路面齊平即可。
4 脫空板的處理
採用壓漿處治，此法是借鑑後張法預應力構件的孔道壓漿原理，在混凝土面板底部有脫空處鑽孔，通過孔洞利用高強壓力將流質材料壓入脫空空隙，流質材料凝固後產生一定的強度，對面板產生均勻承託的作用，進而達到穩固板塊的目的。
4.1 壓漿材料 壓入板底的材料具備以下特徵：一是顆粒粒徑小、流動性大，能順利壓進板底空隙；二是弱收縮性，能充分填充板底空隙。國內外都有使用乳化瀝青作填隙材料的經驗，雖具有較好的流動性，但強度偏低，且受溫度影響大，溫度高時易軟化，在荷載作用下容易從板底唧出，因而不宜選用。而選用純水泥漿作試驗，要達到正常施工的流動性，則需要很大的水灰比，造成材料強度偏低且泌水收縮率大。實驗發現選用水泥粉煤灰漿，採用較低的水灰比就可達到較好的流動性，且強度較高，收縮量小。採用水泥：粉煤灰：水=1：0.5：0.45配合比製作的灰漿試件，其室內3天的抗壓強度高於5MPa，可作為壓漿材料。
4.2 常用壓漿裝置——灌漿機 灌漿機是專門用於公路水泥混凝土路面板底脫空處灌注混凝土的養護裝置。特點：①自備動力，集發電、製漿、灌漿及水箱於一體，適合於各種環境下的野外流動作業；②液壓主要部件選用進口原件配套，結構科學合理，操作簡單，維修方便；③設有壓力過載保護裝置，具有良好的安全性和可靠性；④雙向攪拌，快速均勻，可連續灌漿，工作效率高。
調查中發現，混凝土路面使用中出現的斷板、破碎板等病害大部分是由於唧泥脫空形成，因而這種型別的板底均有脫空，應進行壓漿。完好無斷裂破碎的板塊，板底也可能存在脫空，這種型別的脫空板雖判斷較困難，但仍可採取外觀觀察及彎沉測試相結合的方法進行判斷。雨後上路觀察是否唧泥最直觀，無雨季節則採取間接方式判斷：人在板的邊緣感覺重型車輛通過時有垂直位移和翹動的板塊：板角相鄰兩條縫填縫材料嚴重剝落的板塊；相鄰板間出現錯臺時，位置較低的板塊一般有脫空存在。對外觀不易判斷的板塊，可測定四個邊角的彎沉，彎沉值超過0.3mm者，需要壓漿。
5 結束語
本文簡要的介紹了路面的損壞狀況評價方法，包括路面的結構狀況評定和使用狀況評定，為合理評定路面使用狀況及合理補強設計提供理論依據。同時，在路面調查評價的基礎上，歸納了我國近年來水泥混凝土路面損壞的原因，為有針對地確定水泥混凝土路面修復方案提供了重要依據。
參考文獻：
[1]陳錦雲.薄層罩面SMA20/6配合比設計[J].廣州大學學報自然科學版.2004.Vol.3 No.5.
[2]陳峙峰.舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層設計及應用技術研究[D].大連：大連理工大學.2003.
淺析高等級公路瀝青路面病害與養護
研究我國目前交通工程的現狀與改進措施
關鍵詞: 水泥混凝土路面 瀝青罩面層 裂縫 脫空板
0 引言
水泥混凝土路面是一種剛度大、擴散能力強、穩定性好的路面結構。隨著修築里程的增長，實踐經驗的積累，科學研究的深入，水泥混凝土路的修築技術逐步改進，質量不斷提高。加之水泥混凝土路面的適應性及抗災能力強，能較好的滿足現代化交通的要求；就材料而言，瀝青供應缺口很大，質量不易保證，對石料的要求較高，而水泥材料可就近供應。因此，水泥混凝土路面得到了較快地發展。
採用瀝青面層作為原路面的罩面層是一種非常典型的補強方法，這種形式的路面結構能吸收兩種材料的優點，原有水泥路面可以提供穩定、堅實的基層，瀝青罩面層可以提供摩阻係數高、平整度好的表面層，大大改善了路面的使用效能。在進行瀝青罩面之前，必須對原路面的破壞進行相應的處理，保證瀝青罩面層的正常施工，充分發揮其作用。處理包括下面這些方面：①沉陷、軟弱地基的處理；②表面破損的處理；③斷裂板處理；④斷裂板處治。
2 裂縫寬小於3mm的斷板修補
2.1 直接灌入法：適用於施工中產生的混凝土收縮裂縫。在未通車前，一旦發現混凝土板出現裂縫，可用聚硫環氧樹脂材料等直接灌注。
2.2 注射器注射法：此法適用於通車時間短，裂縫內雜物少，較清潔、乾燥裂縫寬度在3mm左右的路面斷板修補。具體工序如下：①清縫：採用空氣壓縮機配特製噴嘴吹於縫隙，並用細鉛絲小鉤子充分掏盡縫隙中的泥土等雜物；②配灌縫材料：將小包裝主劑與固化劑按2：1比例摻配。一般小包裝為1kg，混合劑分A桶主劑0.67kg和B桶固化劑0.33kg二個桶裝，操作時只需將固化劑直接倒入主劑中，攪拌至顏色均勻即可；③注射器注射：使用50ml醫用注射器抽入混合劑，對準插入縫隙注射，由中線向兩邊逐點注射至縫隙填滿。若先注射段落滲入較多，應及時補註至飽滿，若15min內不再滲入則可認為已注滿縫隙，整個縫隙注射完成後，撒少許幹水泥拌砂混合料覆蓋，3h後即可開放通車。該操作應在配料開始90min內完成，否則材料將凝固，無法使用。
3 水泥混凝土板面區域性修補
《公路養護技術規範》JTJ073-96規定，混凝土路面斷板可以採用區域性條塊鋸除罩面修復法。要求橫向切開表面≥7mm深非全厚度的修補，平行斷板兩側各15cm寬兩條切縫的距離應視斷板裂縫的彎曲程度確定，在垂直斷板方向上加長30cm，最小直徑12mm，間距不大於20cm，平行斷板橫向綁紮最小直徑6mm，2～3根的螺紋鋼筋網。然後，在鑿開的7～12cm深以及清理乾淨的表面上，塗低水灰比的水泥漿或樹脂粘結劑，再澆築同顏色高強補償收縮混凝土，表面修整成與路面平整度及抗滑構造相同。根據此規定，視板面斷裂損壞程度不同分三種方式修補：
3.1 輕微斷裂的處理 對於輕微斷裂，裂縫有輕微剝落的，先畫線放樣，按畫線範圍開鑿成深約5～7cm的長方形凹槽，刷洗乾淨後，用快凝小石子混凝土填補。
3.2 較寬裂縫的處理方法 對於輕微斷裂，但裂縫較寬且有輕微剝落的斷板，應按裂縫兩側至少各20cm的寬度放樣，按畫線範圍開鑿成深至板厚一半的凹槽，此凹槽應與中線垂直，刷洗乾淨凹槽，在凹槽底部裂縫的兩側用衝擊鑽，沿與中線平行方向，間距30～40cm，打眼貫通至板厚達基層表面，然後再清乾淨凹槽和孔眼，在孔眼安設Ⅱ形鋼筋，衝擊鑽鑽頭採用30規格，Ⅱ形鋼筋採用螺紋鋼筋製作，鋼筋安設完成後，用高強度水泥砂漿填塞孔眼至密實，最後用與原路面相同強度等級的快凝混凝土澆築至與路面齊平。
3.3 徹底的處理方法 較為徹底的辦法是將凹槽鑿至貫通板厚，在凹槽邊緣兩側板厚中央打洞，深10cm，直徑4cm，水平間距30～40cm。每個洞應先將其周圍潤溼，插入一根直徑18～20cm、長約20cm的鋼筋，然後用快凝水泥砂漿填塞搗實，等砂漿乾硬後澆築混凝土搗實至與路面齊平即可。
4 脫空板的處理
採用壓漿處治，此法是借鑑後張法預應力構件的孔道壓漿原理，在混凝土面板底部有脫空處鑽孔，通過孔洞利用高強壓力將流質材料壓入脫空空隙，流質材料凝固後產生一定的強度，對面板產生均勻承託的作用，進而達到穩固板塊的目的。
4.1 壓漿材料 壓入板底的材料具備以下特徵：一是顆粒粒徑小、流動性大，能順利壓進板底空隙；二是弱收縮性，能充分填充板底空隙。國內外都有使用乳化瀝青作填隙材料的經驗，雖具有較好的流動性，但強度偏低，且受溫度影響大，溫度高時易軟化，在荷載作用下容易從板底唧出，因而不宜選用。而選用純水泥漿作試驗，要達到正常施工的流動性，則需要很大的水灰比，造成材料強度偏低且泌水收縮率大。實驗發現選用水泥粉煤灰漿，採用較低的水灰比就可達到較好的流動性，且強度較高，收縮量小。採用水泥：粉煤灰：水=1：0.5：0.45配合比製作的灰漿試件，其室內3天的抗壓強度高於5MPa，可作為壓漿材料。
4.2 常用壓漿裝置——灌漿機 灌漿機是專門用於公路水泥混凝土路面板底脫空處灌注混凝土的養護裝置。特點：①自備動力，集發電、製漿、灌漿及水箱於一體，適合於各種環境下的野外流動作業；②液壓主要部件選用進口原件配套，結構科學合理，操作簡單，維修方便；③設有壓力過載保護裝置，具有良好的安全性和可靠性；④雙向攪拌，快速均勻，可連續灌漿，工作效率高。
調查中發現，混凝土路面使用中出現的斷板、破碎板等病害大部分是由於唧泥脫空形成，因而這種型別的板底均有脫空，應進行壓漿。完好無斷裂破碎的板塊，板底也可能存在脫空，這種型別的脫空板雖判斷較困難，但仍可採取外觀觀察及彎沉測試相結合的方法進行判斷。雨後上路觀察是否唧泥最直觀，無雨季節則採取間接方式判斷：人在板的邊緣感覺重型車輛通過時有垂直位移和翹動的板塊：板角相鄰兩條縫填縫材料嚴重剝落的板塊；相鄰板間出現錯臺時，位置較低的板塊一般有脫空存在。對外觀不易判斷的板塊，可測定四個邊角的彎沉，彎沉值超過0.3mm者，需要壓漿。
5 結束語
本文簡要的介紹了路面的損壞狀況評價方法，包括路面的結構狀況評定和使用狀況評定，為合理評定路面使用狀況及合理補強設計提供理論依據。同時，在路面調查評價的基礎上，歸納了我國近年來水泥混凝土路面損壞的原因，為有針對地確定水泥混凝土路面修復方案提供了重要依據。
參考文獻：
[1]陳錦雲.薄層罩面SMA20/6配合比設計[J].廣州大學學報自然科學版.2004.Vol.3 No.5.
[2]陳峙峰.舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層設計及應用技術研究[D].大連：大連理工大學.2003.
研究我國目前交通工程的現狀與改進措施