何承剛

1 概述

在我國路面“黑白之爭”中,應該說黑方(瀝青路面)占據了較大的優(yōu)勢,目前我國鋪筑的高速公路基本都是采用瀝青路面。但并不是說水泥混凝土路面就此被“拋棄”了。水泥混凝土路面有其明顯的優(yōu)勢:強度高、耐久性好。加上我國瀝青資源較為稀缺,瀝青路面成本遠遠高于水泥路面,故水泥路面在我國還是有較大的發(fā)展空間。水泥路面之所以被冷落的主要原因即其養(yǎng)護維修技術較為復雜,水泥路面一旦遭嚴重破壞,其維修效果甚不理想。所以水泥混凝土路面養(yǎng)護維修技術的研究將是我國路面研究的一個主要方向。

2 傳統水泥混凝土路面的養(yǎng)護維修技術

2.1 水泥混凝土路面的主要病害

水泥混凝土路面常見的病害有裂縫、接縫、板邊緣角隅破損、板的錯臺和下沉等。在養(yǎng)護過程中,必須做到經常檢查,發(fā)現破損,查明原因,及時采取相應的維修措施,以保持路面狀況的完好性。

2.2 接縫修補

水泥混凝土路面清灌縫屬于預防性養(yǎng)護中的重點工作之一,它可以杜絕雜物填塞水泥路面接縫,防止水泥路面因膨脹在接縫處擠壞;也可以有效防止雨水進入路基,減少基層損壞,延長水泥路面的使用壽命。其程序是:先用于切機將水泥路面縱、橫縫內的雜物清除,清切深度為3 cm以上。對機械清縫不到的地方,輔助人工清理,然后使用自行式灌縫機注填縫料,材料加熱至145℃～155℃。灌注量根據灌嘴大小、行走速度和現場實際縫寬確定。對原水泥路面縱向施工縫很小的情況,采用于切機開一條4 mm寬,2 cm～3 cm長的縫進行灌注處理,始終保持填筑飽滿密實。

2.3 嚴重破碎板的修補

對斷裂成三塊以上并伴有嚴重沉陷的嚴重破碎板,近幾年來,嘗試利用快速修補的方法來處治破碎板。該方法采用525號硅酸鹽水泥,并摻入4%促凝劑,水泥混凝土配合比一般采用水泥∶砂∶石=1∶2.5∶4.5,水灰比控制為 0.55。采用該項技術拌和的混凝土早期強度提高較快,可保證新鋪面板在6 h內通車。

2.4 一般斷板的修補處治

對于板塊斷裂情況較輕(如只有一條貫穿板厚的裂縫),如果按破碎板整槽翻修的方法來做,不但成本高,而且是一種不必要的浪費。對此,嘗試采用一種封縫膠或按灌縫的方法來處治。該種修補適用于那些有貫穿裂縫,但裂縫處沒有垂直位移(上、下錯動)的斷板。有些斷板不但有貫穿裂縫,而且裂縫本身出現了垂直位移,這說明板下有脫空的現象。此時較好的處治方法就是壓漿。

2.5 混凝土板的垂直錯臺和下沉的修補

若板塊與板塊之間只是垂直錯臺,水泥混凝土沒有破碎,可用瀝青砂或密級配瀝青混凝土接順修補。若板塊下沉致使斷裂破碎,就必須整塊翻修處理。

2.6 日常養(yǎng)護管理工作注意事項

1)制定養(yǎng)護維修計劃:公路養(yǎng)護部門應根據路面損壞程序、范圍和位置,以及對路面今后的使用要求、交通量增長和養(yǎng)護資金等制定局部維修和大中修計劃。同時,要對各種養(yǎng)護維修方案進行技術經濟比較,以選擇經濟合理、切實可行的維修方案。2)保證路面排水系統的通暢:保證路面橫坡的自然排水功能;及時清理堵塞邊坡泄水孔的雜物;多雨地區(qū)可以適當降低路緣石高度加速排水。3)路面要經常清掃,保持清潔:路面的保潔重點應放在行車道上,由于水泥混凝土路面接縫較多,在填縫料失效或散失的情況下,各種雜物尤其是石屑、碎石及堅硬物體嵌入接縫中,會影響面板的正常伸縮,從而引起路面板拱起等病害的產生。4)加強對超載車輛的管制。5)認真檢查和發(fā)現脹縫的破壞情況及板塊的裂縫情況,并及時處理。

3 壓漿技術在水泥路面維修中的應用

3.1 壓漿材料選擇與用量

壓漿材料采用水泥、粉煤灰混合料等,并摻外加劑。水泥一般采用525號普通硅酸鹽水泥。粉煤灰必須符合路用標準,不含土塊、砂石等雜質。外摻劑包括減水劑、早強劑、膨脹劑等,以補償煤粉灰、水的收縮,提高早期強度。水泥∶煤粉灰∶水=1∶(2～3)∶(1.5～2),7 d的抗壓強度不小于5 MPa。

3.2 壓漿施工工藝

壓漿處治主要的施工工序為:定板、布孔、鉆孔、壓漿、封口、養(yǎng)護。定板即對脫空板、唧泥板、裂縫板等需要壓漿的板塊的位置進行標定;鉆孔前由技術人員選擇布孔位置,孔位選擇在板的四邊,一般避免在板中央位置布孔。如遇裂縫板,則考慮在裂縫周邊布孔,孔位與裂縫間距要大于30 cm;鉆孔深度控制在35 cm～40 cm之間,鉆孔后用紅漆在板面標注各孔壓漿順序;壓注漿液時,應緩慢均勻加壓,一般當壓力達2.5 MPa～3 MPa之間某一值時,應保持穩(wěn)壓狀態(tài)2 min～3 min以上,讓漿液在板底充分流動滲透,以達到擠密和充實的效果,每次壓漿施工收工時,必須用清水沖洗攪拌桶,將各部件殘留漿液徹底排除沖洗干凈;壓漿結束應立即拔出灌漿栓塞,立即插上木塞,以便有足夠的時間使灰漿充分凝固;灌漿后的2 h內禁止車輛通過灌漿區(qū),一般養(yǎng)護期為3 d。

4 水泥混凝土路面維修新技術及發(fā)展趨勢

4.1 水泥混凝土路面修補材料的發(fā)展

在水泥混凝土裂縫方面,人們研究出了改性環(huán)氧樹脂材料。將低粘度聚合物稀漿用于裂縫寬度為0.5 mm左右的細裂縫修補,用摻和高分子材料的聚合物水泥砂漿及以合成聚合物和焦油為主的油灰膠泥修補較寬的裂縫,用延性較好的聚氨酯樹脂、橡膠—煤焦油填縫料進行路面接縫的修補。在水泥混凝土路面的板塊修補上,我們可以通過在普通混凝土中摻加早強劑的方法,以加快混凝土早期強度的發(fā)展。如近期研制的JK系列混凝土快速修補劑,是早期強度發(fā)展最快的,4 h～6 h就可達到通車要求,而且收縮小,新老混凝土粘結力強,凝結時間居中。

4.2 水泥混凝土路面修補工藝的發(fā)展

僅僅具有良好性能的修補材料還不夠,修補工藝也直接影響到水泥混凝土路面的修補質量。在裂縫修補方面,最簡單的方法是用熱溶后的瀝青直接灌入縫中,現在我們可以運用壓注灌漿法、擴縫灌漿法、直接灌漿法和條帶罩面法等,比如說壓注灌漿法,其施工工藝如下:1)用壓縮空氣清除縫隙中泥土雜物;2)將松香和石蠟按1∶2配制并加熱融化;3)每隔30 cm設置一個灌漿嘴;4)用膠帶將縫貼牢,并在灌漿嘴及膠帶上加封松香石蠟;5)用壓力灌漿器將灌漿材料壓入縫內。

在板塊修補方面,我們在破碎舊混凝土時,多采用人工鑿除或用風鎬鑿除,破除速度慢。有時也會采用沖擊錘,工效有所提高,但易傷及相鄰的好板塊,引進液壓式多功能破碎機將提高我們的功效。另外,在板塊修補工藝上,應注意橫向接縫的設計處理。

5 結語

水泥混凝土路面作為高級路面,雖然具有使用周期長、養(yǎng)護工作量小、耐久性好的特點,但一旦破壞起來,其破損就會迅速發(fā)展,且修補較其他路面困難。目前,水泥混凝土路面的養(yǎng)護維修基本上是手工作業(yè),勞動強度大,施工速度慢,而且有些工藝手工作業(yè)難以做到。為此,要因地制宜,有計劃、有步驟地逐步實現養(yǎng)護維修機械化,以降低勞動強度,提高工作效率和養(yǎng)護與修補的質量。

[1] 李 華,繆昌文,金志強.水泥混凝土路面修補技術[M].北京:人民交通出版社,2003.

[2] JTJ 073-96,公路養(yǎng)護技術規(guī)范[S].

[3] 朱勤娟.水泥混凝土路面養(yǎng)護與修補[J].廣東交通職業(yè)技術學院學報,2004(4):59-60.

[4] 李發(fā)強.淺析水泥混凝土路面施工工藝[J].山西建筑,2008,34(22):280-281.