肖庭峰

（深圳市市政設(shè)計研究院有限公司）

水泥混凝土路面是我國的主要路面形式之一,由于近年來國民經(jīng)濟持續(xù)高速發(fā)展,道路交通量也相應(yīng)迅猛增長,很多20世紀(jì)90年代初期修建的水泥混凝土道路已經(jīng)不堪重負,提前進入了大修期。采取何種修復(fù)措施來恢復(fù)或提高舊水泥混路面的使用性能成為押在廣大道路工作者面前的一道重大課題。

1 路面損壞狀況調(diào)查及評定

舊水泥混凝土路面補強設(shè)計是在對現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)性能做出準(zhǔn)確評價的基礎(chǔ)上進行的,因此需通過資料收集與分析、目測調(diào)查,實測調(diào)查等手段對路面損壞狀況進行調(diào)查研究評價,對路面的結(jié)構(gòu)狀況和承載能力進行試驗測定和評定。

1.1 資料收集與分析

湖里大道西起港中道,東至疏港路。

1.2 調(diào)查內(nèi)容

為獲取較詳細的分析資料,對現(xiàn)有水泥混凝土路面,就設(shè)計、施工、養(yǎng)護及使用狀況從以下幾個方面進行全面的調(diào)查：路面結(jié)構(gòu)；路面破損狀況；排水狀況；施工資料；養(yǎng)護資料；交通狀況。

1.3 調(diào)查方法

不同時期修建的水泥混凝土路面,其設(shè)計指標(biāo)、施工工藝及施工控制技術(shù)各異,使用過程中受到自然、行車等影響及破壞情況也不盡相同。因此在按上述調(diào)查內(nèi)容進行全面調(diào)查前,必須將現(xiàn)有混凝土路面劃分為若干不同的段落,以便通過調(diào)查,分析不同損壞原因,采取相應(yīng)的養(yǎng)護對策。

1.4 試驗測定和評定

舊水泥混凝土路面試驗測定主要采用彎沉測定。彎沉可以采用落錘彎沉儀進行測定,也可以采用汽車輪載和貝無曼梁進行測定,它是一項無破損試驗,對路面結(jié)構(gòu)損害小,對交通的干擾少,測點數(shù)量多,因此被廣泛應(yīng)用于路面結(jié)構(gòu)性能的評定。

2 水泥混凝土路面的維修技術(shù)

2.1 裂縫處治技術(shù)

灌縫材料有環(huán)氧樹脂類、聚氨脂與改性聚氨脂類、烯類及瀝青橡膠類。環(huán)氧樹脂縫材料有耐熱、活性高、內(nèi)聚力高、粘附力強,收縮率較低等優(yōu)點,但它本身延伸率低,脆性大,因此需對環(huán)氧樹脂進行改性,加入低分子液體改性劑、增柔劑、增韌劑等。常用的改性環(huán)氧樹脂類材料有聚硫改性環(huán)氧灌縫材料,雙組分快速固化灌縫材料。

2.2 錯臺處治技術(shù)

對出現(xiàn)錯臺的板塊,先采用壓漿調(diào)整,恢復(fù)平順,調(diào)整后仍有高差,且錯臺量小于10mm,可用建筑磨平機打磨掉高出的部分或人工鑿除高出部分,鑿除（打磨）寬度一般為10～30 cm。錯臺量大于10mm的,在低的一側(cè)用瀝青砂或細粒式瀝青碎石襯平,襯補長度按高差的1％～2％,也可用聚合物水泥砂漿薄層修補,修補前應(yīng)用鋼絲刷將原路面清理干凈。

2.3 非結(jié)構(gòu)性病害處治技術(shù)

大面積麻面、露骨、平整度差等結(jié)構(gòu)性病害,常采用瀝青混凝土罩面處理,處理厚度應(yīng)大于2.5,施工前應(yīng)滿足《瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》要求,罩面前要對破碎板及整個路面進行修補和壓漿處理。

2.4 脫空板處治技術(shù)

路面使用期間出現(xiàn)的裂縫、破碎板幾乎都與板底脫空有關(guān)：即使一些當(dāng)時看來既沒有破碎又沒有裂縫的板塊,其板底仍可能存大脫空,這種病害較隱蔽,但其危害性卻非常之大。在路面修復(fù)中,若脫空板若不處理,即使加鋪層達到20 cm以上,也無法防止反射裂縫的出現(xiàn)。

3 舊水泥混凝土中面的修復(fù)設(shè)計

3.1 接縫處理

用清縫機清除接縫內(nèi)雜物,選用性能良好的改性橡膠瀝青機械嵌縫。

3.2 裂縫的修補

對較小的裂縫應(yīng)及時將縫隙內(nèi)的塵土清除干凈,再灌瀝青砂或瀝青瑪蹄脂,或用環(huán)氧樹脂膠結(jié)對較大的裂縫,應(yīng)先將松動部分鑿掉并清除干凈后,在干燥情況下用液體瀝青涂刷縫壁,再填入瀝青砂搗實,燙平,并以細砂覆蓋。

3.3 錯臺的處理

錯臺不大于5mm的可不予處理,錯臺大于5mm的板塊,將錯臺高出的一側(cè)的板塊邊緣30～50 cm范圍內(nèi),按斜坡鑿至與下沉板邊緣齊平。

3.4 脫空板的處理

采用灌漿的方式予以補強,灌漿孔位布設(shè)應(yīng)根據(jù)水泥混凝土面板尺寸,裂縫狀況及灌漿機械等確定,一般為3～5孔。灌漿壓力的控制應(yīng)視水泥混凝土板的損壞及脫空情況具體確定。一般為3～5孔。灌漿壓力的控制應(yīng)視水泥混凝土板的損壞及脫空情況具體確定。

3.5 斷裂的修理

對非貫通性斷裂,可根據(jù)斷裂位置把水泥混凝土板鑿成深約5～7 cm的長方形槽,刷洗干凈后,用水泥砂漿涂抹槽壁和底面,然后以水泥混凝土填補。貫通性斷裂,應(yīng)將凹槽壁鑿至貫通整個板厚,并在整個凹槽邊緣板厚中央打洞,洞深10 cm,直徑3～4 cm,水平間距30～40 cm。每個洞應(yīng)先將其周圍潤濕,插入一根直徑18～20 mm,長約20 cm的鋼筋,然后用最大粒徑為5～10 cm的細石混凝土填塞搗實。

3.6 整板修復(fù)

在舊水泥混凝土面板的結(jié)構(gòu)損壞較嚴(yán)重,裂縫分布遍及全板,對損壞板進行修復(fù)后再采到其他措施已不經(jīng)濟時,應(yīng)對舊面板進行整板修復(fù)。采用移動式電動落錘破路器將該板塊擊破挖除,檢查基層情況,若基層亦存在較多裂縫時還應(yīng)重做基層,然后再按新建路面結(jié)構(gòu)澆筑新水泥混凝土板。

4 最小加鋪厚度的計算

瀝青混凝土加鋪層設(shè)計沒有統(tǒng)一的方法。采用厚加鋪層方案時,通常應(yīng)用經(jīng)驗法（主要方法有彎沉法、補足厚缺額法等）確定厚度。在實際設(shè)計中選用了AASHO經(jīng)驗法。

AASHO經(jīng)驗法是補足厚度缺額法中的一種,它不考慮加鋪后舊水泥混凝土路面的進一步開裂,計算比較簡便,其設(shè)計公式為：

hou=A（hd-hef）

hef=Cbj×Cbd×Cbf×Hex

式中：hef為舊水泥混凝土面層折算為同等強度新水泥混凝土表層的換算厚度,cm；hou為所需的瀝青混凝土加鋪層設(shè)計厚度。水泥混凝土厚度缺額的涵數(shù),由下式確定

A=2.223+0.001 53（hd-hef）2

0.060 4（HD-Hef）

5 道路縱斷面設(shè)計

在完成最小加鋪厚度計算后,必須進行道路縱斷面設(shè)計,以確定不同路段瀝青混凝土的具體加鋪厚度。道路縱斷面設(shè)計原則如下：

（1）滿足路面排水要求。

（2）與周邊建筑物、堆場、鐵路、相交道路順接。

（3）在保證現(xiàn)狀道路最小補強厚度的基礎(chǔ)上盡量與現(xiàn)狀道路面高程吻合,盡可能利用現(xiàn)有道路,減少加鋪厚度以降低工程造價。

6 瀝青混凝土加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計

設(shè)計人員必須依據(jù)瀝青混凝土加鋪層厚度的不同分別確定不同的加鋪層結(jié)構(gòu),具體如下：

（1）加鋪厚度13～14 cm,采用如下路面結(jié)構(gòu)；4 cm厚SMA13（5％SBS改性瀝青混凝）土+9～10 cm厚SC-16C（7％PE改性AH-70）瀝青混凝土+土工布+粘層瀝青+原水混凝土路面結(jié)構(gòu)。

（2）加鋪厚度15～19 cm,采用如下路面結(jié)構(gòu)；4 cm厚SMA13（5％SBS改性瀝青混凝土）+5 cm厚AC-16C（7％PE改性AH-70）瀝青混凝土+5-10 cm厚AC（AH-70瀝青混凝土+土工布+粘層瀝青+原水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)。）

（3）加鋪厚度20～27 cm,采用如下咱面結(jié)構(gòu)：4 cm厚SMA13（5％SBS改性瀝青混凝土）+5 cm厚AC-16C（AH-70）瀝青混凝土+4-11 cm瀝青碎石+土工布+粘層瀝青+原水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)。

（4）加鋪厚度≥28 cm,采用如下路面結(jié)構(gòu)；4 cm厚SMA 13（5％SBS改性瀝青混凝土）+5 cm厚AC-16C（AH-70）瀝青混凝土+透油層+12-25 cm厚5％水泥穩(wěn)定碎石+修復(fù)后的舊水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)。

7 加鋪瀝青層修復(fù)施工技術(shù)

（1）處理破碎板：將原路面嚴(yán)得破碎板、嚴(yán)重裂縫、板角斷裂等破碎板塊挖除,用早強混凝土或早強鋼筋混凝土進行修補至與原路面齊平,原路涵洞蓋板鋪裝層出現(xiàn)破碎的也應(yīng)一并處理。

（2）穩(wěn)定原路面板：對卿泥、脫空的混凝土面板及輕微、中等裂縫的面板進行板底壓漿處理,使混凝土面板處于穩(wěn)定狀態(tài)。對使用時間較長,原路面基層為石灰土等水穩(wěn)定性不良結(jié)構(gòu)的路段,為保險起見,可對全部原有的混凝土面板進行壓漿處理。

（3）提高原路面防水能力：對所有縮縫、縱縫、裂縫清縫后,用填縫料灌縫。然后在原混凝土路面上加鋪土工布隔離層或加鋪1.5～2.5 cm瀝青混和料隔離層,不做隔離層的應(yīng)灑布粘層油,以減少路表下滲井提高加鋪層與原路面的結(jié)合能力。

（4）加鋪瀝青層：在隔離層（粘層）上加鋪瀝青混凝土面層一般應(yīng)分為二層,下面層較厚（一般4～8 cm）采用熱穩(wěn)定性較好的開級配粗粒式或中粒式瀝青碎石或瀝青混凝土,上面層較?。ㄒ话愫?～9 cm）,采用防水性能較好的密級配細粒或中粒式瀝青混凝土。原水泥混凝土路面橫坡較小時,通過瀝青面層調(diào)整路面橫坡不小于1.596。橋面部分可僅加鋪上面層,橋頭兩端50m內(nèi)的下面層應(yīng)進行調(diào)坡。面層原材料技術(shù)要求、配合比設(shè)計、拌和、攤鋪等與常規(guī)瀝青路面施工相同。只在碾壓時,選擇壓實機具呈噸位應(yīng)考慮瀝青層的厚度。防止過振引起瀝青混合料二次細?；?/p>

8 結(jié)束語

舊水泥混凝土路面補強設(shè)計應(yīng)緊緊抓住“損壞調(diào)查與評定——路面修復(fù)——路面加鋪”這一主線,才能有的放矢,把舊水泥混凝土路面補強設(shè)計工作做好。

[1]姚祖康.水泥混凝土路面設(shè)計[M].安徽科學(xué)技術(shù)出版社,1999.

[2]余榮莊等.市政工程質(zhì)量通病及防治[M].北京：中國建筑出版社,1998.