王光明

（滁州市公路管理服務(wù)中心，安徽 滁州 239000）

0 引言

水泥混凝土路面由于其出色的承載能力和相對(duì)較長(zhǎng)的使用壽命，在公路建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。然而，隨著交通量的增加和車輛載重的增加，路面的維護(hù)日益成為重要的問題。長(zhǎng)期承受交通荷載和環(huán)境因素的影響，水泥混凝土路面會(huì)出現(xiàn)裂縫、磨損等損害，進(jìn)而影響其性能和使用壽命。本文針對(duì)某市國(guó)家主干道網(wǎng)絡(luò)路面維修與養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn)的水泥混凝土路面裂縫、磨損、路面整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低或嚴(yán)重?fù)p壞等情況，采用了裂縫修補(bǔ)技術(shù)、表面處理技術(shù)、結(jié)構(gòu)加固技術(shù)進(jìn)行修復(fù)處理。因此，研發(fā)和應(yīng)用有效的路面維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)，不僅對(duì)于保障道路安全至關(guān)重要，同時(shí)對(duì)延長(zhǎng)路面使用壽命、減少養(yǎng)護(hù)成本也具有重要意義。

1 項(xiàng)目概況

某市國(guó)家主干道網(wǎng)絡(luò)路面維修與養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目于2023年初啟動(dòng)，預(yù)計(jì)在2024年初達(dá)成所有預(yù)期目標(biāo)。該項(xiàng)目覆蓋了某市的核心區(qū)域以及連接郊區(qū)的關(guān)鍵路段，總長(zhǎng)度為12.64km。該項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容集中于路面裂縫的修補(bǔ)、磨損處的處理以及路面結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)化。具體而言，該項(xiàng)目中存有約315m 路段分布不同類別的裂縫，另有頻繁使用的停車區(qū)域及繁忙交叉口存在不同程度的路面磨損，此外有部分區(qū)域路面存在裂縫、坑洼或混凝土板破碎情況，需要進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)，以提高路面的安全性、耐用性和舒適性。

2 裂縫修補(bǔ)技術(shù)及其應(yīng)用

裂縫修補(bǔ)技術(shù)用于修復(fù)水泥混凝土路面裂縫，主要包括注射修補(bǔ)法和裂縫填縫法兩種常用方法，不僅能恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)的完整性，還能延長(zhǎng)路面的使用壽命。兩種修補(bǔ)技術(shù)的詳細(xì)應(yīng)用要素如表1所示，施工技術(shù)流程如圖1所示。

圖1 裂縫修補(bǔ)技術(shù)施工流程

表1 裂縫修補(bǔ)技術(shù)要素表

2.1 注射修補(bǔ)法

注射修補(bǔ)法適用于細(xì)小裂縫，可以通過注射低黏度樹脂或特殊修補(bǔ)材料來封閉裂縫[1]。

2.1.1 注射低黏度環(huán)氧樹脂材料

在該項(xiàng)目中，在主干道一長(zhǎng)段約200m的路面上發(fā)現(xiàn)了許多細(xì)小裂縫。這些裂縫寬度普遍小于0.5mm，呈散布狀分布，主要集中在路面的中央和轉(zhuǎn)彎區(qū)。針對(duì)這些細(xì)小裂縫，首先使用了不低于0.5MPa的高壓空氣徹底清理裂縫內(nèi)的雜物和灰塵。隨后，準(zhǔn)備了低黏度的環(huán)氧樹脂作為注射材料，確保材料在20°C條件下的流動(dòng)時(shí)間達(dá)到30min以上。同時(shí)，使用專用注射設(shè)備，按制造商的指導(dǎo)進(jìn)行注射，確保樹脂充分填滿裂縫并均勻分布。整個(gè)注射過程大約持續(xù)了4h，使用了約50L的環(huán)氧樹脂。注射完成后，對(duì)裂縫修補(bǔ)區(qū)域進(jìn)行了24h的觀察，以確保樹脂完全固化。固化后，進(jìn)行了裂縫封閉性和修補(bǔ)材料黏結(jié)強(qiáng)度的測(cè)試，確認(rèn)修補(bǔ)質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.2 注射改性聚合物修補(bǔ)材料

在該項(xiàng)目主干道的連接彎道區(qū)域，通過高分辨率攝像頭和數(shù)字成像技術(shù)識(shí)別出一系列疲勞裂縫，這些裂縫寬度介于0.5～1.5mm，總長(zhǎng)度約為15m，呈網(wǎng)狀分布。通過圖像處理軟件，裂縫被歸類為中等嚴(yán)重度的疲勞裂縫，系路面承受重復(fù)的交通壓力引發(fā)的。針對(duì)這類裂縫，選用具有良好彈性和黏結(jié)性的改性聚合物修補(bǔ)材料，該材料能夠在動(dòng)態(tài)載荷下保持較好的抗裂性。在進(jìn)行修補(bǔ)前，根據(jù)裂縫寬度精確計(jì)算材料用量，確?；旌媳壤?∶1體積比。修補(bǔ)過程中，先對(duì)裂縫進(jìn)行清潔，去除裂縫內(nèi)的雜物和灰塵。隨后，將混合好的改性聚合物修補(bǔ)材料注入裂縫中，確保材料充分填充裂縫并平整。在材料固化過程中，使用激光水平儀監(jiān)測(cè)修補(bǔ)區(qū)域與周圍路面的平整度，確保誤差控制在±2mm以內(nèi)。完成后，對(duì)修補(bǔ)區(qū)域進(jìn)行24h的監(jiān)測(cè)，以確保材料完全固化并符合路面使用標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 裂縫填縫法

裂縫填縫法適用于較寬裂縫，可以使用高強(qiáng)度材料如水泥砂漿或聚合物修補(bǔ)材料填充裂縫[2]。在該項(xiàng)目一總長(zhǎng)約為100m的路段，存在一系列寬度在0.6～2mm的裂縫，主要出現(xiàn)在路面的接縫處。對(duì)于這些較寬的裂縫，使用不低于1MPa的水壓力進(jìn)行清理，以確保裂縫內(nèi)部干凈無碎片。隨后，準(zhǔn)備了高強(qiáng)度的水泥砂漿作為填縫材料，其抗壓強(qiáng)度達(dá)到30MPa。隨后，使用刮板和注射槍將材料均勻填充到裂縫中，并著重消除氣泡保持表面平整。整個(gè)填縫操作過程大約持續(xù)了6h，使用了約100kg的水泥砂漿。

3 表面處理技術(shù)及其應(yīng)用

表面處理技術(shù)是針對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行的維修技術(shù)，旨在改善路面的耐用性、提升抗滑性和美觀性。常用的表面處理技術(shù)有砂漿噴涂技術(shù)及薄層覆蓋技術(shù)，這兩種技術(shù)的應(yīng)用要素如表2所示。對(duì)于表面損傷很小的情況，也可以采用碾壓技術(shù)進(jìn)行處理。

表2 表面處理技術(shù)要素表

3.1 砂漿噴涂技術(shù)

砂漿噴涂方法旨在將具有粘合性和強(qiáng)度的砂漿噴涂在路面上，用于修復(fù)表面磨損和小裂縫[3]。在該項(xiàng)目主干道的一個(gè)頻繁使用的停車區(qū)域存在顯著的表面磨損和多條小裂縫，裂縫平均寬度為0.3mm。為修復(fù)這些損傷，首先使用了不低于1.5MPa的高壓水槍徹底清理路面，清除所有松散碎片、灰塵和油污，同時(shí)準(zhǔn)備了特制高性能砂漿，其抗壓強(qiáng)度達(dá)到35MPa，能夠確保良好的黏稠度以便于噴涂。隨后，使用專用噴涂設(shè)備均勻地噴涂砂漿，控制厚度在3mm左右。整個(gè)噴涂過程持續(xù)了約6h，消耗砂漿約為450L。噴涂完成后，進(jìn)行了24h的固化和干燥。固化后，對(duì)修補(bǔ)區(qū)域進(jìn)行了平整度和抗壓強(qiáng)度的測(cè)試，以確保修補(bǔ)區(qū)域與周圍路面的一致性和耐用性。

3.2 薄層覆蓋技術(shù)

薄層覆蓋則適用于更廣泛的表面損傷，旨在通過鋪設(shè)一層新的薄層材料來恢復(fù)路面。在該項(xiàng)目的部分路段，發(fā)現(xiàn)了大面積的表面損傷，具體損傷表現(xiàn)為路面呈破裂、剝落現(xiàn)象。針對(duì)這種廣泛的表面損傷，采用了薄層覆蓋技術(shù)，選擇了環(huán)氧樹脂混合物作為覆蓋材料，其具有高強(qiáng)度和良好的耐候性。隨后，將材料均勻鋪展在路面上，使用鏝刀工具進(jìn)行平整，確保覆蓋層厚度在7mm左右。整個(gè)鋪設(shè)過程持續(xù)了約8h，使用環(huán)氧樹脂混合物約為1000L。鋪設(shè)完成后，進(jìn)行了48h的固化和干燥過程。固化后，要對(duì)覆蓋層的平整度和附著力進(jìn)行測(cè)試，判斷覆蓋層與原有路面結(jié)合是否緊密，是否存在無起泡或脫落現(xiàn)象。

3.3 碾壓技術(shù)

在該項(xiàng)目一段輕微磨損的路面，主要體現(xiàn)為表面起砂和輕微劃痕，影響了路面的美觀和駕駛舒適性。該路段總長(zhǎng)度約為1km，平均寬度為4m。針對(duì)輕微磨損，采用碾壓技術(shù)處理。首先使用高效能機(jī)械化清掃設(shè)備徹底清理路面，去除所有可視塵土和雜物，然后使用重型碾壓機(jī)進(jìn)行碾壓。碾壓機(jī)的壓力設(shè)置在250kN，速度控制在3Km∕h，以實(shí)現(xiàn)均勻和有效的碾壓。碾壓過程中，利用自動(dòng)平整度檢測(cè)儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)路面的平整性。處理完成后，進(jìn)行了路面平整度的綜合評(píng)估，確保碾壓后的路面高低差不超過2mm，且整體質(zhì)量達(dá)到國(guó)家公路標(biāo)準(zhǔn)。碾壓后的路面恢復(fù)了其功能性和美觀性，提高了駕駛舒適度和路面使用壽命。

4 結(jié)構(gòu)加固技術(shù)及其應(yīng)用

結(jié)構(gòu)加固技術(shù)可增強(qiáng)路面的承載能力，并延長(zhǎng)其使用壽命，常見的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)包括植筋加固和板塊更換。

4.1 植筋加固技術(shù)

植筋加固旨在通過在路面中插入鋼筋或其他加固材料，以提升路面的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性[4]。在該項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn)了一段約500m長(zhǎng)的路段中度損壞，路面出現(xiàn)了裂縫和坑洼，影響了車輛通行。經(jīng)過非破壞性檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)該路段的混凝土抗壓強(qiáng)度為20MPa，彈性模量?jī)H為28GPa，低于正常標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)此情況，決定采用鋼筋混凝土板進(jìn)行深層加固。首先，在路面上鋪設(shè)了10mm直徑的鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距設(shè)置為15cm。隨后澆筑了厚度為200mm的鋼筋混凝土板，混凝土的配比為水泥∶砂∶碎石=1∶2∶4，以確?；炷涟暹_(dá)到30MPa 以上的抗壓強(qiáng)度和35GPa 的彈性模量?；炷涟鍧仓瓿珊螅M(jìn)行了72h的養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)完成后，使用超聲波檢測(cè)設(shè)備和彈性模量測(cè)定儀再次評(píng)估路面強(qiáng)度和承載能力。結(jié)果表明，加固后的路面抗壓強(qiáng)度達(dá)到了32MPa，彈性模量提升至36GPa，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

4.2 板塊更換技術(shù)

板塊更換旨在對(duì)于嚴(yán)重?fù)p壞路面區(qū)域，移除損壞部分并更換新的混凝土板塊[5]。在該項(xiàng)目中，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)了約100m2的局部嚴(yán)重?fù)p壞區(qū)域。該區(qū)域的混凝土板已經(jīng)破碎，嚴(yán)重影響了路面結(jié)構(gòu)的完整性。經(jīng)檢測(cè)，該區(qū)域的混凝土抗壓強(qiáng)度僅為15MPa，遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)。為了恢復(fù)路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和承載能力，采用板塊替換方法。首先，移除了損壞的混凝土板塊，然后在此區(qū)域澆筑了厚度為180mm的新混凝土板，以保持與原有路面的一致性。新混凝土板的配比同樣為水泥∶砂∶碎石=1∶2∶4。新混凝土板在澆筑后進(jìn)行了48h的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)完成后，進(jìn)行了抗壓強(qiáng)度和彈性模量的測(cè)試，結(jié)果顯示抗壓強(qiáng)度達(dá)到了35MPa，彈性模量達(dá)到了38GPa，明顯提升了路面的承載能力和耐久性。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，裂縫修補(bǔ)技術(shù)用于修復(fù)水泥混凝土路面裂縫，主要包括注射修補(bǔ)法和裂縫填縫法兩種常用方法，不僅能恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)的完整性，還能延長(zhǎng)路面的使用壽命；表面處理技術(shù)可改善路面的耐用性、提升抗滑性和美觀性，常用的表面處理技術(shù)有砂漿噴涂技術(shù)及薄層覆蓋技術(shù)；結(jié)構(gòu)加固技術(shù)可增強(qiáng)路面的承載能力，并延長(zhǎng)其使用壽命，常見的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)包括植筋加固和板塊更換。針對(duì)某市國(guó)家主干道網(wǎng)絡(luò)路面維修與養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目中水泥混凝土路面裂縫、磨損、路面整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低或嚴(yán)重?fù)p壞等情況，通過裂縫修補(bǔ)、表面處理、結(jié)構(gòu)加固等措施，使得路面裂縫顯著減少，表面磨損得到有效控制，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度顯著提升，從而大幅提高了道路的安全性、耐用性及舒適性。