龔小波

中國航空港建設(shè)第三工程總隊(duì)（211100）

1 項(xiàng)目概述

1994年8月，中國十九局完成了2萬m2的哈爾濱機(jī)場站工程的擴(kuò)建和實(shí)施工作。1995年2月15日，人們發(fā)現(xiàn)153.5 m長的積雪混凝土樁發(fā)生脫落，原因是車站表面的混凝土砂漿層經(jīng)受了不斷的凍結(jié)和融化。對該站進(jìn)一步采樣和測試后，指標(biāo)的抗彎強(qiáng)度沒有達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。所以，這種情況屬于非結(jié)構(gòu)性損壞的一種，需要注重混凝土表層分層的修復(fù)。

2 機(jī)場道路混凝土路面典型病害產(chǎn)生的原因

2.1 裂縫的類型

2.1.1 干縮產(chǎn)生的裂縫

混凝土與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，大量的熱量將會(huì)被釋放，水分逐漸減少，然后水泥漿收縮。干縮裂紋通常發(fā)生在混凝土注入后的初始固化過程中。

2.1.2 低溫收縮發(fā)生的裂縫

在正常情況下，機(jī)場人行道的熱膨脹和收縮情況主要受外部條件的影響。溫度為高溫時(shí)，路標(biāo)會(huì)壓縮；溫度較低時(shí)，路標(biāo)會(huì)拉伸。尤其是在大容量混凝土路面中，內(nèi)部的熱膨脹和收縮很可能在路面上引起裂縫。

2.1.3 由狹縫引起的橫向裂縫

在澆筑混凝土后，不能立即切割路面面板。如果溫度急劇下降，則會(huì)產(chǎn)生溫度收縮應(yīng)力。如果溫度收縮應(yīng)力超過材料的最大拉伸強(qiáng)度，則不可避免地會(huì)產(chǎn)生裂紋。

2.2 表面發(fā)生的相關(guān)情況

如果澆筑的混凝土壓力不足，就增加碎屑進(jìn)入板條的負(fù)擔(dān)和車輪上的載荷。在振動(dòng)過程中，混凝土的粗骨料會(huì)積聚?；炷林械臍怏w過多，會(huì)導(dǎo)致引氣劑的質(zhì)量受到一定的影響。一些引氣劑在混凝土中形成大氣泡，如果不能合理地振動(dòng)，則不能完全排空大氣泡，產(chǎn)生硬化的混凝土結(jié)構(gòu)表面?；炷恋幕旌媳炔缓线m，導(dǎo)致混凝土黏度太大，振動(dòng)時(shí)氣泡不易排出，也會(huì)引起蜂窩、麻面。如果混凝土的抗?jié)B性和抗凍性較差，則容易滲入雨水，并且在復(fù)雜的天氣中，混凝土將經(jīng)受冷凍循環(huán)[1]。

3 機(jī)場道路混凝土路面快速修補(bǔ)技術(shù)

3.1 機(jī)場道路混凝土路面質(zhì)量問題的預(yù)防

地基及下層基礎(chǔ)施工的質(zhì)量控制可以保證混凝土路面的質(zhì)量，并延長其使用壽命。該項(xiàng)目以優(yōu)質(zhì)的半鋼為基礎(chǔ)，可以提高總體穩(wěn)定性和高剛性。在使用材料的同時(shí)，必須防止板子底部發(fā)生脫落現(xiàn)象。該項(xiàng)目的地基必須具有良好的抗凍性。在構(gòu)建基礎(chǔ)層時(shí)，還必須控制頂層的平坦度，以避免厚度的不均勻。如果條件允許，板塊現(xiàn)象會(huì)在鋪裝前擴(kuò)散到人行道表面，潮濕的人行道會(huì)減慢混凝土中水分的流失速度，并降低裂縫發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

1）增厚混凝土板的特點(diǎn)。增厚混凝土板機(jī)械強(qiáng)度大、彈性強(qiáng)、承載能力和擴(kuò)散能力大。因?yàn)樗喟宓目箟簭?qiáng)度大于抗拉強(qiáng)度，所以面板的設(shè)計(jì)主要基于彎曲應(yīng)力。

2）減少溫度影響。溫度差異大會(huì)導(dǎo)致機(jī)場道路混凝土路面發(fā)生裂縫。因此，需要將溫度保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。在施工過程中，還必須注意環(huán)境溫度的變化。在施工過程中出現(xiàn)大風(fēng)或高溫天氣時(shí)，混凝土的水分流失速度會(huì)很快，更容易出現(xiàn)收縮裂紋。所以，需要選擇低熱量或中等熱量的水泥。在有強(qiáng)度要求的情況下，盡可能減少水泥用量，以減少發(fā)生熱收縮裂縫的現(xiàn)象。

3.2 裂紋處理的相關(guān)方法

3.2.1 伸縮縫注射法

伸縮縫注射法主要用于小于3 mm的表面裂縫。先用鏟子將裂縫延伸約1.5 cm。用風(fēng)扇清除研磨產(chǎn)生的碎屑，并填充約0.5 cm的碎石。然后將混合物倒入水泥漿中，用混合物填充裂縫。如果需要加熱密封劑，可將溫度控制在50℃～60℃。

3.2.2 直接密封法

如果車道上的裂縫沒有損壞，而且其寬度不小于3 mm，就可以使用直接密封法。

3.2.3 條帶罩面修補(bǔ)的方法

穿透搭接接頭屬于中等裂縫（3~15 mm）。距裂縫兩側(cè)15 cm處有1個(gè)槽。凹槽為7 cm深。修補(bǔ)前先用鏟子破碎混凝土，并清理干凈破碎的混凝土塊。然后用鈀釘每隔50 cm在裂縫的兩側(cè)開口。鈀釘可選用直徑為16 mm，長度為20 cm，鉤長為7 cm的螺紋鋼棒。

3.2.4 全深度敷料

大于15 mm的完整裂縫應(yīng)使用全深度敷料。常用的全深度修復(fù)有聚集鎖定、刨削和鉆孔三種方法。聚集鎖定法大多用于沒有鋼筋的混凝土路面的修復(fù)。修復(fù)后的巷道沿平行折痕延伸。修復(fù)未加固的混凝土路面時(shí)，需要在全深度填料的外側(cè)4 cm位置鋸一個(gè)5 cm深的接縫。壓碎并除去其周圍的原始混凝土和松散零件。然后在正面的三個(gè)鋸切之間切出4 cm寬的混凝土條，并且將其鑿成毛面?；緦拥碾娮璞仨殱M足充電代碼的要求，并且基本層必須水平，否則一定要采用加固措施。如果基礎(chǔ)層嚴(yán)重受損，則可以填充、振動(dòng)和壓縮混凝土C15。新舊混凝土的混合比要恒定。當(dāng)采用JK系列高速進(jìn)料時(shí)，水與水泥的比例應(yīng)在0.30～0.40，并且下垂度要控制在2 cm，24 h后混凝土的抗拉強(qiáng)度應(yīng)大于3.0 MPa。將混合物鋪展到矯正區(qū)并振動(dòng)，以滿足相關(guān)要求。最后用固化劑固化[2]。

3.3 坑槽的處理方法

1）將凹坑切成矩形槽，使用風(fēng)扇清潔凹坑中的碎屑，要確保凹坑干燥。使用優(yōu)質(zhì)水泥、砂漿和其他材料填充坑槽，并使表面光滑。

2）如果凹坑總面積小于20 m2，則需要采用罩面法修復(fù)區(qū)域中繪制的矩形區(qū)域。用切割機(jī)在要維修的區(qū)域切5～7 cm深的凹槽。確保凹槽的平整及表面平坦。將配合好的混凝土填充到凹槽中。確保振動(dòng)、壓實(shí)和修補(bǔ)區(qū)域與原始混凝土人行道的平整度相匹配，并刷涂固化劑。

3.4 薄層修復(fù)的相關(guān)研究

界面的表面有拋光的表面、帶凹槽的灰漿表面、鑿的部分面、基礎(chǔ)頂表面。通常情況下，處理接口的方法和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度會(huì)有一定影響，不同的接口方法其強(qiáng)度會(huì)有所不同。

為了檢驗(yàn)上述假設(shè)，可以將檢驗(yàn)設(shè)計(jì)如下:試樣由混凝土制成，一種是150 mm×150 mm×500 mm的混凝土試樣，另一種是150 mm×150 mm×600 mm的彎曲混凝土試樣。強(qiáng)度測試是在普通混凝土試樣和經(jīng)過各種界面處理的試樣中進(jìn)行的。①試驗(yàn)時(shí)在模具底部放置2 cm厚的鋼板，在樣品制造過程中直接成型，接著將鋼板移出并返回模具以形成平坦的界面；②其制造方法與第一種相同，但是將平板鋼板變?yōu)橥剐螢榱诵纬砂计餬型界面；③其制造方法等同于用凹形代替鋼板；④其制造方法與用0.5 cm厚、1.5 cm厚的鋼板替換平板鋼板，以形成帶角度的d型界面的方法相同。四種處理方法表明，高性能材料具有比普通材料更高的彎曲強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。

4 結(jié)語

運(yùn)用國內(nèi)外對修補(bǔ)材料的相關(guān)技術(shù)，分析了在機(jī)場路面修補(bǔ)中存在的一系列問題。從維修時(shí)間和維護(hù)方法上，分析了使用普通水泥的常規(guī)點(diǎn)鑄法不可以快速修復(fù)道面帶來的損傷。說明了機(jī)場路面混凝土表面出現(xiàn)的一些相關(guān)問題，然后對其進(jìn)行了針對性的研究。