市政道路路面改造中旧水泥混凝土的病害处理

杨 肯 李 敏

（1.柳州市市政设施维护管理处，广西 柳州 545001；2.柳州市路桥管理处，广西 柳州 545001）

市政道路路面改造中旧水泥混凝土的病害处理

杨 肯1李 敏2

（1.柳州市市政设施维护管理处，广西 柳州 545001；2.柳州市路桥管理处，广西 柳州 545001）

在旧水泥混凝土路面设置沥青加铺层的方法是一种较理想的市政道路旧路改造方式。从旧水泥混凝土路面的路况调查入手，对沥青加铺层改造中的旧水泥混凝土路面的病害处理措施及施工工艺的控制等方面进行了介绍。

市政道路；水泥混凝土路面；病害处理

水泥混凝土路面是我国公路与城市道路路面结构的主要形式之一， 它具有强度高、稳定性好、耐久性好，有利于夜间行车等优点。但水泥混凝土路面接缝较多，对超载较为敏感，易发生脱空、唧泥、裂缝等先期病害，从而导致路面的破损，而且受到行车的影响，修复较为困难。

水泥混凝土路面损坏后，可以根据旧混凝土路面的损坏状况和接缝传荷能力评定等级为优良或中时，可采用水泥混凝土路面设置沥青加铺层的改造方式，它可以以较少的时间和资金，在最大限度利用旧路面结构能力的情况下使水泥混凝土路面的性能全面升级。

（一）旧混凝土路面病害调查

在柳州市的市政道路中，有不少水泥混凝土路面，如东环路、西环路、潭中路等等。由于城市交通的快速发展，原有的水泥混凝土路面出现了不少病害，必须对路面进行维修加固。在吸收国内外已有的成功沥青加铺层改造的基础上，经过专家讨论，决定对原有的水泥混凝土路面进行沥青加铺层改造。

在沥青加铺层的结构设计之前，旧混凝土路面的损坏状况和接缝传荷能力评定非常重要，其与交通量是路面结构设计的主要参数，是沥青混凝土加铺层结构选择的关键因素。为取得较详细的资料，对全市的水泥混凝土路面进行了全面的路况检测和调查。其主要工作包括：水泥混凝土板的断板、裂缝、错台、沉陷和其他路面破坏的类型和数量的调查；在设计期间需承担交通量的预估，以便由此确定改造后的路面应该达到的结构厚度；结构能力评价，一般是对全路段的弯沉进行检测。

1.检测方法和设备

此次调查与检测分为分两部分：

（1）调查道路的纵、横断面，路面外观破坏情况等；

（2）检测道路的内在质量，包括路面、路基的质量等。

检测时用道路探测雷达和透地雷达检测路基路面的厚度、密度和板底脱空情况，用弯沉仪检测道路的弯沉值。

2.调查检测结果

调查显示，原道路已有不同程度的损害，不少地方损害较为严重，通过对市东环路、西环路、潭中路进行的系统检测表明，病害的具体表现为：

（1）混凝土面板弯沉值较小，模量值较大，能满足规范要求。

（2）面板存在较多脱空现象、破碎板的数量也较大。

（3）路面缩缝、胀缝、纵缝中杂物较多。

（4）边角断裂和破碎，沉陷，错台，断板；一小部份出现唧泥。

（5）其他一些非结构性破坏：表面起皮、露骨、剥落、麻面裂缝和坑洞，边角断裂和破碎，沉陷，错台，断板。

（二）旧混凝土路面病害发生原因

旧水泥混凝土路面实际存在结构性和非结构性破坏，病害归纳为四种：裂缝类、变形类、接缝类、松散类。产生的原因也较为复杂，主要有以下几个方面：

1.路基不稳定导致局部路基沉降引起破坏。从 2008下半年至2009上半年对全市采用各水泥混凝土路面的路段进行调查，断板、破碎板的检测的统计发现，断板中大部份处于不良地质段，一些路段采用没有经过处理黄粘土进行路基填筑，断板较为集中，不良地基是导致路基不稳定，出现局部路基沉降引起破坏，是导致水泥混凝土路面发生断裂破坏的重要原因之一。特别是行车道在超载车动载的反复作用下，路基与地基加速下沉，造成板底脱空或路基沉陷。

2.气候因素影响。柳州地处广西中部，春天温湿多雨，夏季气候炎热，秋天天气干燥，冬季温度较低。年最大温差可达 40℃，路上的温差更大。剧烈的温差变化导致面板的翘曲变形，使局部面板发生脱空。而且接缝出现填缝料脱落、市政道路排水不畅，雨水极易导致板底冲刷脱空，在车载的作用下引发断裂破坏。

3.路面结构设计欠合理。从路面结构来看，市水泥混凝土道路原设计的路面结构基本为24厘米厚水泥混凝土面层+18厘米二灰稳定类基层+16厘米厚级配碎石底基层结构形式。基层与底基层易导致板底冲刷脱空。

4.基层脱空引起断板。在东环路检测时，有些面板载重车通过时，板块剧烈起伏，并发出明亮的响声。在挖出混凝土板底时，发现板底局部与基层脱空，其间隙最大达到3cm。

5.超载、超限作用引起破坏。东环路交通量大，承担大部分过境柳州市区的载重车辆，特别是市区运输砂石材料、运输钢材的重车，实际载重量为均在40吨以上，大大超过了设计荷载。砼面板长期在高应力作用下，疲劳寿命急剧降低，断裂破坏将不可避免。

（三）旧混凝土路面病害处理

在混凝土路面上加铺沥青面层前，应该对原有的水泥混凝土路面进行综合处理，从而减少产生反射裂缝的根源。原道路病害较多，破坏程度不一样，针对不同的病害，制定了不同的处理方案。

1.水泥灌浆加固

对于旧水泥混凝土板沉陷、路面板下脱空及唧泥的补强处理，采用水泥灌浆法，并要抬升下陷路面板并加固基础。水泥混凝土面板灌浆是通过注浆管，施加一定压力将浆液均匀注入板底空隙、板下基( 垫) 层中，以充填、渗透、挤密等方式，赶走板底、基层裂隙中的积水、空气后占据其位置，经人工控制一段时间后，浆液将原来的松散颗粒或裂隙胶结为整体，形成一个良好的“结石体”。灌浆改善了板底原有受力状态，恢复板体与地基的连续性。达到加固基础，治理病害的目的。

砂浆管用直径为32毫米、壁厚为2毫米，长87厘米的焊接管制成，下部做管尖，离管头部42厘米以下钻一周4个直径6毫米的孔，间隔15厘米。离管头部7厘米处用8钢筋管箍焊接管周，固定灌浆胶管用。灌浆管露出路面板18厘米。

灌浆浆液应具有下列特点：初凝时间长，施工和易性好，早期强度高，不发生收缩，避免再次收缩。水泥浆材料包括：42.5普通硅酸盐水泥、二级以上粉煤灰，配合比为水泥∶粉煤灰∶水∶U型高效膨胀剂∶早强剂＝1∶2∶0.7∶0.05∶0.05。机械配置：发电机、机械用冲程式压浆机配高压枪。

灌浆后检测弯沉，两相连板间弯沉差控制在0.06mm内，单点弯沉值小于0.2mm。要求逐板检测，合格后才能进行下一工序。

2.接缝处理

（1）凡是路面横缝、纵缝无填料或原填料丧失、老化，接缝中杂物较多，阻碍板的膨胀，以及路表水泥入路基属于此类病害。

（2）用机械挖除填缝料，用钢丝刷清缝壁，用压缩空气吹净缝内杂物（水、胶物、土、油脂、废物等）。

（3）横缝清缝机采用手扶拖拉机头，带动一根清缝齿条进行深度清缝。纵缝清缝机采用切割机，不需带水，刀轮片为特制，注意拉杆及砼企口不能切断。

（4）宽度小于1厘米的接缝，用高强度灌缝材料聚乙烯橡胶泥填缝；宽度大于1厘米的接缝，先用沥青乳液后用沥青砂填平压实。

（5）所有接缝处对旧水泥混凝土路面机械铣刨打毛后，用粘层沥青涂刷两侧路面各宽30厘米，然后用50厘米的改性沥青油毡骑缝，要求平缝无折，用木滚压实后用喷灯烧边。

3.交叉裂缝或断板

凡是一块板被交叉裂缝分割为三块以上的板称为破碎板。处理方法是破除打碎板，重新铺筑新混凝土板。

施工时先将板四周全深锯缝，在不破坏相邻板块的前提下进行该板块的凿除。使用小型机具打碎混凝土板块后，对基层进行检查，若基层松散，则挖除基层直至结实的路基，然后用C15素凝土作基层，再浇筑混凝土板。

重新浇筑混凝土板必须设置传力杆和拉杆，横向施工缝传力杆采用直径为25毫米的光面钢筋，长度为45厘米，嵌入相邻板块内22.5厘米，传力杆间距30厘米，不得少于2条。纵向施工缝设拉杆，拉杆采用直径为16毫米的螺纹钢筋，长度为50厘米，嵌入相邻板块内25厘米，间距为70厘米，不得少于2根。

具体做法是在板厚1/2处钻孔，钻具应安装在硬框架上，以确保钻孔在水平方向和垂直方向上都能对齐。清孔后加以润湿、填实1∶2水泥砂浆后，插入传力杆或拉杆。浇筑混凝土前，原保留板接触面和伸出的传力杆及拉杆必须按设计要求涂刷改性沥青二遍，如是胀缝传力杆端部须安装套筒。

4.表面裂缝和坑洞

表面出现坑洞的板块，将坑洞清理干净后，用沥青混凝土找平；裂缝严重的地方打掉混凝土面板，按坑洞处理，裂缝较轻的不作处理。

5.边角断裂和破碎

角隅处有裂缝或断角，按破裂面大小，确定切割范围，边缝离板角不小于1.3米，二边缝交角处必须用圆弧连结，半径大于30厘米。施工时用切割机切开边缝，凿除破损部，打成规则的垂直图，检查原有的拉杆传力杆，如有缺陷或没有设置，应修复或另设。

角隅局部修补需配置直径为8毫米双层钢筋网，网间距10厘米，离板顶板底4.5厘米。设架立钩筋直径为6毫米，间距30厘米。角隅局部修补采用4.5Mpa水泥砼浇筑振捣密实并及时养护，强度达到80%以上才能开放交通。

6.铺设自粘式玻璃纤维土工格栅

为减少以后产生的反射裂缝， 在沥青混凝土下面层与调平层铺设自粘式玻璃纤维土工格栅。 玻璃纤维网用于减少沥青路面反射裂缝在国内有很多公路改造上使用，但铺设时容易产生卷曲，严重影响使用效果。本市各路段的施工过程中，铺设自粘式玻璃纤维土工格栅，有效地防止了玻璃纤维的卷曲。

（四）结语

柳州市区旧路加铺沥青面层路段施工已经完成。由于在旧水泥混凝土路面的病害处理及沥青混凝土加铺层施工中严格按设计要求及施工规范进行质量控制。旧路加铺沥青面层段基本上未出现反射裂缝和沥青层推移现象，路面开裂、唧浆、坑洞、车辙等常见的沥青路面早期损害也极少出现，表明旧水泥混凝土路面的病害处理措施是适当的、值得推广的。

[1] 包惠明,曹晓岩.路基路面工程[M].北京:机械工业出版社,2009.

[2] 中华人民共和国行业标准.CJJ37-90,城市道路设计规范[S].

[3] 中华人民共和国行业标准.JTG D50-2006,公路沥青路面设计规范[S].

[4] 李旭,唐咸远.沥青混凝土路面施工机械选择及质量控制[J].山西建筑,2008年7月.

U416.216

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1008-1151(2010)04-0068-02

2010-01-20

杨肯（1971－），男，广西岑溪人，柳州市市政设施维护管理处工程师，研究方向为道路与桥梁工程施工管理。