水泥混凝土路面常见病害的治理

２００６年第２７卷第５期　水泥混凝土路面常见病害的治理　杨贞武　。李新平　姜增国　代翼飞　（１．中国葛洲坝集团公司；２．武汉理工大学；３．湖北大广北高速公路有限责任公司）　摘　要：　通过对混凝土路面常见病害进行分析．提出处理和修复措施，并讨论了治理水泥混凝土路面常见病害的　具体施工工艺。最后根据对已有高等级公路水泥混凝土路面病害情况的调查，从路基的设计、施工和基层参数的选取　以及路面施工管理等方面进一步提出建议。　关键词：　水泥混凝土路面；　病害；　治理　对混凝土路面常见病害，最关键、最根本的是预　将板全厚切断，其具体工艺为：　防为主，即在设计和施工阶段，应采取严格有效的、　（１）破路机（重力式或液压式）法：锯缝机沿全厚　全面的预防措施，尽量将可能出现的病害降到最低　锯缝一破路机对整板进行破碎并清除一对基层或路　程度。然而无论采取如何措施，一些病害将仍然不可　基进行处理一水平钻眼设传力杆或拉杆一现浇或预　避免地出现。因此《公路工程质量检验评定标准》规　制新的混凝土板，并养护至开放交通的强度。　定：“混凝土的断板块数，高速公路和一级公路不得　（２）采用静态胀裂方法凿除板块：锯缝机沿全厚　超过评定路段混凝土板块总数的２‰，其它公路不得　锯缝一按３０　ｃｍ×３０　ｃｍ的孑Ｌ间距布置梅花型竖向　超过４％ｏ”，“混凝土板表面的脱皮、印痕、裂稳、石子　钻孑Ｌ一在孑Ｌ内装入ＪＣ一１型静态破裂剂对板块破碎　外露和缺边掉角等病害现象，对于高速公路和一级　并清理一对基层或路基进行处理一水平钻眼设传力　公路，由上述缺陷的面积不得超过受检面积的２‰，　杆或拉杆一现浇或预制新的混凝土板，并养护至开　其它公路不得超过３‰”。对少量出现的病害如何处　放交通的强度。　理？笔者根据对湖北省及国内外混凝土路面病害处　１．２局部修补　理的施工经验，提出如下意见与同行共同探讨。　板面局部断裂损坏，进行小块修复时，应视板面　１裂缝及断板的处理及修复　断裂损坏的程度不同分别进行不同修补：　（１）对于断裂轻微、裂缝有轻微剥落的，但并未　对裂缝和断板的处理，可根据其损坏程度不同　贯通，可采用“浅切法”，即先划线放样，按划线范围　而作不同的处理，一般可分为对轻微裂缝的裂缝修　将混凝土板面锯深４～５　ｃｍ，凿除其中之混凝土使其　补、断面局部断裂时的局部修补、裂缝处有严重剥落　成为长方形凹槽，必要时也可在剩余底部板上打眼　板被分割成３块以上及有错台或断裂块已开始活动　插入短钢筋头，以增加新旧混凝土的整体性；清洗干　时的整板更换等几种方案。　净后浇筑掺入快凝剂的混凝土并养生，也可采用钢　１．１整板更换　纤维混凝土。　整板更换的方法就是首先用破路机（重力式或　（２）对于轻微断裂、裂缝较宽且有轻微剥落的断　液压式），将断板严重的板块全部破碎，整块板予以　板，应按裂缝两侧至少各２０　ｃｍ的宽度放样，按画线　凿除，若基层强度不足或渗水软化以及有路基不均　范围开凿成深至板厚一半的凹槽，此凹槽应与中线　匀沉降时，在处置好基层和路基后，再重新浇筑新的　垂直，刷洗干净凹槽，并在其底部裂缝的两侧用冲击　混凝土板或采用混凝土预制板块，最后用填缝料处　钻沿与中线平行方向，间距３０～４０　ｃｍ打眼贯穿板　理修补块的缝隙。　厚达基层表面，然后再清干净凹槽及孔眼，在孔眼安　为了保证处理后的板边整齐及不破坏相邻板　设高于保留板面厚度的Ⅱ字型钢筋，冲击钻头直径　块，可采用“全切法”，即沿拟更换板块周边用锯缝机　采用４，３０规格，Ⅱ型钢筋采用螺纹钢筋制作，安设后　５１　维普资讯 http://www.cqvip.com

用高标号砂浆填塞孔眼密实，最后用与原路面相同　或高一级标号的快凝混凝土浇筑至路面平齐，该方　法有时也称“半切法”。　（３）对断裂较严重、裂缝已贯通板厚且有一定缝　宽的断板，可采用局部全厚修补，即在断裂两侧各数　十公分宽度放样画线，用锯路机将板面全厚切开，形　成凹槽，必要时对基层做出处理，然后在凹槽边缘两　侧板厚打洞，深度大于１０　ｃｍ，直径３～４　ｃｍ，水　平间距３０～４Ｏ　ｃｍ，每个洞应先将其周围湿润，插入　一根直径１８～２０　ｍｍ、长度２Ｏ　ｃｍ的钢筋，然后用快　凝砂浆填满捣实，待砂浆硬化后浇筑快凝混凝土至　路面齐平，也可用钢纤维混凝土按此方法修补。该方　法有时也称“局部全切法”。　１．３裂缝修补　对于断裂轻微、裂缝无剥落或剥落轻微、缝宽小　于３　ｃｎｌ的开裂，可采用灌入粘结剂的方法进行修　补。该方法关键技术为粘结剂的类型和性能，常用的　有：聚胺树脂灌缝类；聚硫环氧树脂灌缝料；环氧树　脂灌缝料；ＢＩ　一ＧＲＯＵＴ高分子粘结剂。裂缝修补常　用的施工方法有：直接灌入、喷嘴灌人、钻孔灌人、注　射器灌入等方法。　２孔洞、坑槽修补　孔洞、坑槽主要是由于混凝土材料中夹带木块、　纸张和泥块等杂物所致，影响行车的舒适性。其修补　方法为：　（１）先将孔洞凿成形状规则的直壁坑槽；　（２）用钢丝刷将破坏处的尘土、碎屑清除；　（３）用压缩空气吹干净修补面；　（４）填上聚合物乳液混凝土；　（５）喷洒养生剂；　（６）养护至规定通车时即可通车。　对较深的孔洞或连片的小坑洼，应集中戈Ｕ为一　个施工面进行罩面，步骤如下：　（１）放样：用粉笔画出处治区域；　（２）用切缝机切成５　ｃｒｎ以上深的槽；　（３）用风镐凿毛，人工将切缝机切过的光滑面打　毛，以提高新老结合面粘结力；　（４）用压缩空气吹出混凝土碎屑；　（５）配制聚合物砂浆或混凝土；　（６）配制水泥浆乳液界面剂，并均匀地涂刷在界　面上；　（７）将搅拌好的混凝土倒入坑内摊铺、振捣、提　浆、抹平；　（８）喷洒养生剂并养护至开放交通。　５２　２００６年第２７卷第５期　３错台的修补　混凝土路面错台的修补应根据错台的程度采取　不同的修补方案。　（１）当错台轻微即高度较小（△＾≤Ｏ～１５　ｒａｍ）　时，可采用切削修补法一使用带扁头的风镐，均匀地　将高起处凿下去并与邻板齐平。如图ｌ所示。　图１错台切削修补法　（２）当错台严重即错台高度较大时（Ａｈ≥１５　ｒｎｍ），应采用凿低补平修补法一将低下去的一侧水　泥板凿除１～２　ｃｍ，使用快凝修补料填平，修补长度　按错台高度１　的坡度计算，如图２所示。　图２错台的凿低补平修补法　（３）错台另一种简易的修补方法为直接在低侧　局部铺筑沥青混凝土，其优点是简单且可很快开放　交通，不失为一种救急方法，在城市道路混凝土路面　修补中应用较多，其缺点是影响美观。　４板体拱起的修补　当胀缝的上部被硬物阻碍，缝两旁的板体因受　热伸长而把板拱起时，应立即用大切缝机将板拱起　的部分以△厶十△Ｌ　和１～２　ｃ＇ｍ的预留缝切除，使相　邻板放平，并在缝隙内灌填缝料。如图３所示。　５路面板唧泥的处治　唧泥的处治方法比较有效的是板下封堵灌浆，　即对混凝土板下和基层、垫层中的细小孑Ｌ隙进行灌　浆，其主要目的是恢复对路面结构的支承。灌浆时要　施加一定压力，但同时压力又不能过大以免使路面　板抬高。板下封堵灌浆的关键技术是灌浆混合料的　选择和配制、灌浆量的估计和灌浆孔的布置。　５．１灌浆混合料　灌浆混合料应能渗入细的空隙，同时具有足够　的强度和耐久性。常用材料为粉煤灰水泥混合料并　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００６年７．２修补方法　第２７卷第　期　图３板体拱起修复不慈图　渗入外加剂，其常用配比为：水泥：粉煤灰：水一１　：３：１．５。　５．２灌浆孔的布置　钻孔的分布形式应能保证砂浆在一定压力下流　到路面下的所有空隙内，孔的布置形式随水泥混凝　土路面的不同设计类型而变化。　５．３主要施工工艺　确定灌浆位置一钻砂浆喷射孔一砂浆准备一灌　浆一缝孔及抹平一数小时后通车。　６桥面铺装层破损的修补措施　６．１掺加钢纤维、聚合物和微膨胀剂　经过调查分析、实验和计算机模拟，在混凝土基　体中掺加一定数量的膨胀剂、早强剂、聚合物和钢纤　维对混凝土进行改性，从而提高了混凝土的抗弯初　裂强度、韧性指数及界面粘结强度，可较好地抑制裂　缝的产生。　６．２引入引气剂　引人引气剂对于混凝土这种刚性路面而言，降　低材料的刚性，增加其柔韧性，但不降低抗折强度。　因此，在对桥面铺装层进行修补时，引人适量引气　剂，含气量控制在３　，可以显著减少混凝土的干缩　变形和温度变形，提高铺装层的使用寿命。　６．３对预制板进行预处理　对预制板进行预处理是为了提高铺装层与预制　板的界面粘结力，主要采用预制钢筋网和添加联结　筋（或ｎ形抗剪器）的办法。　７胀缝破坏的修补措施　７．１修补材料胀缝填料　推荐使用硅酮密封膏、聚氨酯密封膏等；胀缝两　端混凝土：推荐使用聚丙烯酸酯混凝土、环氧树脂混　凝土、纤维混凝土等。　（１）直接更换填缝料方法胀缝填料界面脱粘、内　部开裂、老化拉断抽出，且胀缝两端水泥混凝土无裂　缝、无啃边或破碎，可采用直接更换填缝料的方法进　行修补；　（２）局部修补法胀缝严重碎边或胀缝附近破碎、　开裂，可采用局部修补法。其基本工艺是凿除碎边或　破碎混凝土，采用快硬早强聚合物混凝土浇筑，新浇　筑混凝土强度达到一定时，再填入已调好的填缝料。　８建议与结论　对水泥混凝土路面病害，首先应当建立预防为　主的思想，尽量在设计和施工中予以避免或减少，这　才是问题的根本。通过对已有高等级公路水泥混凝　土路面病害情况的调查，笔者进一步提出如下几点　建议：　（１）严格路基特别是基层参数的选取，如各基层　回弹模量、含水率、液限、现场承载力（如ＣＢＲ值、弯　沉等），确保施工值与设计值一致，并且设计取值与　现场客观实际相符，因此必要时应加大基本设计依　据、参数的现场实际测定方面的工作，而不是仅按规　范选取。　（２）强化排水设施的设计，采用多方法、多形式　同时并举。　（３）加强路基施工管理，对填方路基，确保分层　回填，分层碾压，并强化施工单位自检和监理检查工　作，一要保证达到要求的压实度，而要求压实均匀，　特别是路肩部位及车道与路肩交接部位，此处极易　产生纵向错台；对半填半挖路基，特别注意挖、填接　合部位的碾压。　（４）对用作路基的土，应加强土质的鉴别和性能　测试，对膨胀土注意区分其类别，对强膨胀土，必须　置换，对中、弱膨胀土，采用适当的方法（如石灰改良　方法）对土质进行改良，基坡较大时，采用适当的设　施（如拱形骨架、格式护坡、土工隔栅或低档土墙等）　来加强土坡稳定性，从而保证路面不破坏。　（５）加强路面材料研究，选择适宜的材料（如适　量加人粉煤灰等）及配比，对特殊路段，也可适量采　用成本较高的新型路面材料（如钢纤维混凝土、连续　配筋混凝土等），初期投资的增大可大量减少后期养　护费用。　（６）加强路面施工管理，采用规范化、程序化的　施工和养生方法，适时切缝，根据气温变化不同情况　做不同的处理。　（下转第５６页）　５３　维普资讯 http://www.cqvip.com

‘国外建材科技　好、热处理硬度较高的Ｃｒｌ２为镶套材料。　２００６年第２７卷第５期　（２）ＤＴ钢结硬质合金凹模应加以磨削。磨削　时，磨料硬度要高，在保证加工表面粗糙度的前提　下，可选择粒度粗一些的砂轮，以免烧伤工件。砂轮　硬度也要适当软一些（可选碳化硅砂轮ＧＣ６ＯＪＶ）。　４　结　语　使用ＤＴ钢结硬质合金替换Ｃｒｌ２改进设计汽车　第二横梁左加强板落料凹模，不仅能够保证产品的　表面质量，达到产品设计要求，而且能够极大地提高　模具的使用寿命，进而也会取得良好的经济效益。　参考文献　［１］　湖南省冶金材料研究所．性能优异的工模具换代新材　料钢结硬质合金［Ｊ］．湖南冶金，２０００．　［２］　株洲硬质合金厂．钢结硬质合金Ｉ－Ｍ］．北京：冶金工业　出版社，ｌ９８２．　磨削时采用乳化液冷却，磨削深度为ｏ．００４　０．００６　ｍｍ。　（３）落料凹模装配模套与凹模采用热压装配，　预加应力通过模套与合金圈的过盈配合获得。模具　设计中，应根据装配温度及需要预加应力的大小准　确计算模套尺寸。模套加热可在热处理箱式电炉中　进行。当温度升高到３５０　Ｃ时开始计算时间，保温２　ｈ。同时在凹模底部放一磨好的平板与之一起加温，　以免出炉后冷却太快，影响装配。　［３］晁拥军．钢结硬质合金工模具的加工方法、设计特点及　应用Ｉ－Ｊ］．温州职业技术学院学报，２００２．　－１４］洪慎章．钢结硬质合金模具的锻造工艺Ｉ－Ｊ］．模具制造．　２００５．　（４）模具导向应平稳可靠。模具上下板的厚度　应适当加大，以提高模具的刚性和稳定性，并减小振　动。　收稿日期：２００６—０９—０２．　（５）模具加工完，应使用高硬度的金刚石油石　作者简介：姚树君，荆州，长江大学机械工程学院材料工程系　（４３４０２３）．　和金刚石研磨膏研磨工作面，以保证表面粗糙度，减　小电加工中的变质层，充分发挥钢结硬质合金的高　＊湖北省教育厅重点科研项目（Ｄ２００６１２００７）．　硬度、高耐磨性。　（上接第５３页）　　李　华，程英华．我国水泥混凝土路面的现状与问题　（７）针对目前高等级公路桥面铺装层破坏严重的　［４］特点，建议在桥面梁（板）与路面新浇层间增设丌型抗　很有效的，可在很大程度上减少桥面铺装层的破坏。　参考文献　［１］ＪＴＪＯ３４－－２ｏｏｏ，公路路面基层施工技术规范Ｉｓ］．　［２］ＪＴＪｏ７１—９８，公路工程质量检验评定标准［ｓ］．　［３］赫大力．水泥混凝土路面典型结构研究ｌ－Ｊ］．西安公路交　通大学学报，１９９９．（３）：１－５．　［Ｊ］．公路，１９９４，（５）：１－４．　孙廷选，孙泰周．水泥混凝土路面设计和施工中　剪器，以增加其整体性，理论和实际均证明，抗剪器是　［５］宋建文，若干技术问题的探讨［Ｊ］．河南交通科，１９９６，（１）：２８—　３３．　收稿日期：２００６—０６—２６．　作者简介：杨贞武，工程师；宜昌，中国葛洲坝集团公司　（４４３００２）．　５６