旧水泥混凝土路面改造技术

旧水泥混凝土路面改造技术

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摘要本文针对目前混凝土道路出现的病害，分析了路面裂缝出现的原因，并对当前工程上采用的路面改造技术进行了总结和比较。

关键词混凝土道路裂缝原因改造技术

Old Cement Concrete Road Surface

Transformation Technology

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Abstract This article plant disease which appears in view of at present concrete road, has analyzed the reason which the surface check appears, and the road surface transformation technology which uses to the current project in has carried on the summary and the comparison.

Keywords Concrete road Crack reason Transformation technology

一序言

水泥混凝土路面是一种刚性路面，它具有强度高，稳定性强，使用寿命长，维护费用低等特点。特别是近几年来随着中小城市改扩建道路工程的迅速发展，水泥混凝土路面建设成为城市新的亮点。但由于水泥路面受施工时的季节和气候影响，以及原材料供应、施工条件、管理水平、技术水平等因素的制约，再加上施工经验不足，还处于手工作业阶段，所以水泥混凝土路面均会出现不同程度的裂缝。

这些裂缝随着时间的增长，在温度反复变化下和在行车荷载的反复作用下，裂缝增宽，地表水渗入基层，造成路面破坏而降低耐久性。这些裂缝的出现，使路面板不平，车辆行驶不稳，给行人、行车带来极大的不便，影响道路的形象美和城市的整体美。因此如何减少水泥混凝土路面裂缝的产生就成了当前急需解决的问题。

二水泥混凝土路面裂缝出现原因

水泥混凝土路面裂缝的原因比较复杂，往往不是单一的因素造成的，而是几种因素的组合而成，但都可以将其归纳为一点：即面板所受拉应力超过了混凝土的抗弯拉应力，致使面板产生裂缝。为了提高水泥混凝土路面质量，增加社会效益和企业经济效益，在此仅对水泥混凝土板块裂缝谈谈以下几点看法。

2.1 设计存在问题

对远期交通量特别是重车的预计不足，使设计的板厚不能适应交通发展及重车的要求而损坏；过分强调“强基薄面”的设计理论而忽视板厚、接缝、排水、路肩

等的整体和优化设计。实践证明，当板厚增加10％时，使用年限可增加60％，每增加1cm板厚，可以延长5年左右的使用寿命[1]；忽视材料组成设计,不能因地制宜，照搬硬套，随意使用粗制滥造的路面材料而导致路面强度下降而破坏。

2.2 施工管理存在问题

缺乏有效的施工管理和监督制度；盲目地、不切实际地赶工通车。混凝土强度是通过结晶、收缩、徐变等物理及化学作用过程而形成的，需要一定的龄期，违背自然规律的行政命令必然给后天质量带来无穷的隐患。

2.3 施工秩序安排不合理

在浇筑过程中，因停电、机械故障、阵雨天气等原因，使混凝土浇筑不能连续作业，再进行浇筑时，又没有很好的振捣，已浇筑混凝土接茬面出现初凝，新老混凝土间就会出现薄弱面，引起压力集中，人为地造成不规则的裂缝。此外，混凝土拌和时间过长或过短，振捣不密实，模板严重变形，浇筑顺序不当等因素均会造成混凝土缺陷，为混凝土初期裂缝的产生提供了条件[2]。

2.4 施工操作存在问题

对混凝土板厚度控制不严，过厚或厚度不匀，导致面板在集中应力作用下薄弱环节常发生脆性破坏；对配合比、原材料使用质量控制不严，使混凝土板质量不稳定，产生较大的均方差；不严格按操作规范操作，没定时定量抽样及时反馈来指导施工；对基层的强度、弯沉值控制不严，导致混凝土板应力分布不均而损坏。

2.5 切缝的时间掌握不准与切缝深度不够

当水灰比大时，切缝时间也要相应长些，温度高切缝时间就要短一些。切缝深度要求达到板厚的1／3，切缝深度不到位也会产生裂缝。

2.6 温度过高或过低

施工温度超过30℃时也会产生裂缝[1]。应避免日光直射储存的粒料．如用布覆盖等方法，无条件的也可洒水降温。在平均温度5℃时，混凝土就会进入低温施工阶段，此时应注意掺早强剂，并且用草袋盖上，若气候徒变，气温急骤下降，应立即停止水泥混凝土路面的浇筑工作。

2.7 养护存在问题

养护部门存在“重建轻养”的思想，以为修完水泥混凝土路面，养护工作就可以卸下包袱，只在迎接检查时才突击养护的现象；缺乏全面养护的观念，特别是路基、排水、路肩、接缝的养护不到位；工作不积极主动，不采取预防为主的措施，对混凝土板初期损坏处理不及时，任其恶化，存在等、靠思想。

三改造旧混凝土路面的措施

3.1加铺沥青罩面层和加铺道路专用土工布

公路上典型的罩面层厚度为7.3～15.3cm，但它没有考虑防反射措施对路面使用性能和罩面层厚度的影响。当沥青罩面层由于旧水泥混凝土板位移产生的拉应力

超过沥青罩面层的抗拉强度时，沥青面层自然会开裂，环境因素(雨水、氧化等)的负效应，常常会使用得裂缝迅速向四周扩展，大大缩短罩面层寿命。采取加铺道路专用土工布防止反射裂缝是一种有效的措施。其主要作用机理如下[3]：

(1)由于旧有水泥混凝土路面温缩位移是连续的，土工布使罩面层最大拉应变减少。(2)由于土工布具有较大的延伸性，旧水泥混凝土裂缝位移可通过土工布使应力扩展至更宽的范围，从而缓解了裂缝处的应力集中。(3)由于土工布浸透沥青可以有效防止地表水渗进基层，避免基层进一步恶化。并减少沥青罩面层在反射处的剥离破坏。

3.2混凝土板底脱空压浆处治技术

混凝土脱空压浆处治工艺流程包括钻孔定位、钻孔、装卡、压浆、卸卡、移位6道工序。施工中要注重施工管理，严把压浆材料的质量关和材料配比关。各种材料称量，拌和时间要准确，不应出现过拌或欠拌。钻孔定位时每块完好砼板应钻5个孔，能满足注浆、排气、排渣作用；钻孔位置距板自由边缝和裂缝不得大于30 cm。压浆若发现灰浆已从压过或未压过的孔溢出时，应及时用术塞塞紧，10 min后拔出木塞，且此孔无须再进行压浆。压浆机压力达15 MPa或水泥灰浆从其它孔溢出或从边缝、裂缝等处溢出时，将自动停机或人工停机，视为压满。搅拌机、储浆筒内的存料数量不宜过多，应相互协调好。储料筒内的灰浆一旦出现离析应停止压浆并查找原因，解决后才能继续压浆[4]。

该方法冬季修复后8 h抗压强度达32 MPa，抗折强度4．0 MPa，完全满足水泥混凝土路面强度要求[5]。应用本技术修复水泥混凝土路面，完全可达到设计所要求的强度值，但要求所修复的路面与旧路面强度不能相差太大，要依路面破坏的总体强度确定施工工艺。

3.3加铺改造设计

加铺改造设计主要设计思想是在满足结构层强度的条件下，尽可能做到工程经济性、施工方便性和检测可操作性相兼顾，有针对性地采用国内外相关新技术与新工艺。

由于旧水泥混凝土面板的应力在接裂缝处不连续，因此沥青加铺层会在接裂缝处产生应力集中，形成温度型反射裂缝。因此对于这种加铺方法其主要问题在于防止反射裂缝。设计较厚的HMA铺层可减少旧路面层的温度变化，降低加铺层底面的拉应力；增加路面结构的弯曲刚度，降低接缝处的弯沉量和弯沉差；增加反射裂缝扩散到顶面的距离。为了延缓反射裂缝，当加铺层小于230 mm时可以考虑采取此方法。当加铺层接近230 mm时，就应该考虑其他方法。

3.4水泥路面破碎加铺沥青混凝土破碎稳固技术[6]

破碎稳固技术是在旧水泥路面结构破坏严重，断板率较高，出现大量错台、翻浆和角偶破坏时采用的一种原位利用水泥混凝土路面的技术。目前这种方法在国外应用较为普遍，这是因为这种方法可以将混凝土板由于荷载和温度导致的反射裂缝