舊水泥混凝土路面的病害及治理措施

商兆娟

（上海勘測設(shè)計研究院，上海 200434）

1 概述

上海市浦星公路目前為4快2慢的一級公路，其改建路段為南北走向，北起外環(huán)線濟陽路立交（外環(huán)線與浦星公路交叉處，樁號K0+000），南至浦東新區(qū)與閔行區(qū)分界處（樁號K1+300），全長1.3 km。在K0+931～K1+300段機動車道為水泥混凝土路面，路面結(jié)構(gòu)為24 cm水泥混凝土板塊+30 cm粉煤灰三渣+15 cm礫石砂。由于該路為貫穿南北的公路干道和上海市中心區(qū)南北高架跨過黃浦江后向南延伸的主要公路，各種車輛都有，加上經(jīng)濟利益的驅(qū)動，車輛嚴重超載，根據(jù)調(diào)查現(xiàn)場車輛超載現(xiàn)象十分普遍（見圖1、圖2）。

圖1 車輛超載實景一

圖2 車輛超載實景二

超載加之雨水、地下水等自然因素造成現(xiàn)有混凝土板塊發(fā)生斷裂破壞。

2 路面現(xiàn)狀的調(diào)查

對改建路段水泥混凝土路面，進行了彎沉測量和板塊損壞調(diào)查。從檢測和調(diào)查結(jié)果來看，板塊的損壞以縱橫向裂縫和角隅裂縫為主，損壞的位置以大型車道居多，損壞板塊約占總板塊的6.4%，混凝土板塊的彎沉分為“主彎沉”和“差異彎沉”。彎沉測量匯總結(jié)果詳見表1所列；浦東段混凝土板塊損壞數(shù)量詳見表2所列。路面損壞情況見圖3、圖4所示。

表1 水泥混凝土板塊彎沉測量匯總表

表2 水泥混凝土路面損壞情況調(diào)查表

圖3 路面損壞實景一

圖4 路面損壞實景二

3 舊水泥混凝土路面的修復(fù)

在水泥板塊加鋪罩前應(yīng)先清掃路面干凈，局部進行銑刨找平，再對縱、橫縫進行清縫處理。并對其病害進行修復(fù)處理。其病害處理措施有以下幾個方面。

3.1 一塊板出現(xiàn)貫穿裂縫的處理

翻挖原混凝土面層，對基層挖除30 cm,再換填30 cm原結(jié)構(gòu)層填料重新澆筑混凝土結(jié)構(gòu)。

（1）用打入膨脹螺栓或植筋的方法設(shè)置傳力桿。

（2）基層處理后，修復(fù)、安設(shè)傳力桿和拉桿。

（3）原混凝土板沒有設(shè)置傳力桿或拉桿折斷，應(yīng)用原規(guī)格鋼筋焊接或重新安設(shè)。安裝時應(yīng)在板厚1/2處鉆出比傳力桿直徑大約2～4 mm的孔，孔間距30 cm，誤差小于3 mm。

（4）橫向施工縫傳力桿直徑為20 mm，長度45 cm，嵌入相鄰保留板內(nèi)深22.5 cm。

（5）拉桿孔直徑比拉桿直徑大2～4 mm，并沿相鄰板塊間的縱向接縫板厚1/2處鉆孔，中心間距80 cm。拉桿采用16 mm螺紋鋼筋，長度80 cm，其中40 cm嵌入相鄰板內(nèi)。

（6）傳力桿和拉桿采用環(huán)氧砂漿固定，攤鋪混凝土前，光圓傳力桿的伸出端涂少許潤滑油。

（7）傳力桿若安裝傾斜或松動失效，應(yīng)予以調(diào)換。

（8）新建混凝土板塊3d的抗折強度要達到5.0MPa。

圖5為板塊翻挖處理圖。

圖5 板塊翻挖處理圖（單位：cm）

3.2 彎沉值大于0.2 mm的處理

凡彎沉超過0.2 mm的，應(yīng)確定為面板脫空。灌漿孔布設(shè)的基本要求：

（1）灌漿孔布設(shè)應(yīng)根據(jù)路面板的尺寸、下沉量大小、裂縫狀況，以及灌漿機械確定。

（2）用鑿巖機在路面上打孔，孔的大小應(yīng)和灌漿嘴大小一致，一般為直徑50 mm左右。孔深為24 cm。

（3）灌漿孔中心與面板邊的距離不得小于0.5 m。在一塊板上灌漿孔的數(shù)量一般為4個，也可根據(jù)情況確定。水泥混凝土路面板和基層之間由于出現(xiàn)空隙而導(dǎo)致路面沉陷的，采用水泥灌漿法施工。

圖6為板塊灌漿處理圖。

圖6 板塊灌漿處理圖（單位：cm）

3.3 板塊在板角處出現(xiàn)裂縫的處理

板角修補的基本要求：

（1）板角斷裂應(yīng)按斷裂面的大小確定切割范圍。

（2）切縫后，鑿除破損部分時，應(yīng)鑿成規(guī)則的垂直面。對于原有鋼筋不應(yīng)切斷，如果鋼筋難以全部保留，至少也要保留20～30 cm長的鋼筋頭，且應(yīng)長短交錯。

（3）原有滑動傳力桿，如果有缺陷應(yīng)予以更換并在新老混凝土之間加拉桿，拉桿直徑為16 mm，拉桿間距控制在30 cm。

（4）與原有路面板的接縫面，應(yīng)涂刷瀝青。如為脹縫，應(yīng)設(shè)置接縫板。

（5）現(xiàn)澆混凝土，與老混凝土面板之間的接縫應(yīng)切出寬3 mm，深4 mm的接縫槽，并灌入填縫材料。

（6）待混凝土達到設(shè)計強度后，方可施工上層瀝青混凝土面層。

圖7為板塊灌漿處理圖。

4 加鋪結(jié)構(gòu)層的設(shè)計

該項目確定最小加鋪層厚度，根據(jù)該值來進行縱斷面設(shè)計，在保證最小補強厚度的基礎(chǔ)上，盡量與現(xiàn)狀道路路面高程吻合，盡可能利用老路，減少加鋪層厚度以降低工程造價。

圖7 板塊灌漿處理圖（單位：cm）

高差H=12～17 cm時，路面結(jié)構(gòu)如圖8所示。

圖8 路面結(jié)構(gòu)圖一

H=17～22 cm時，路面結(jié)構(gòu)如圖9所示。

圖9 路面結(jié)構(gòu)圖二

H>22 cm時，路面結(jié)構(gòu)如圖10所示。

圖10 路面結(jié)構(gòu)圖三

通過科學(xué)合理的分析與計算，結(jié)合實際情況擬定合理的結(jié)構(gòu)方案。在施工中加強與業(yè)主和施工單位的配合，實踐證明改造后的道路更加安全、舒適、耐用。

5 結(jié)語

當舊水泥混凝土路面強度足夠，且斷板和錯臺病害少時，可選擇直接加鋪瀝青面層的方案，并應(yīng)根據(jù)交通荷載、環(huán)境條件和舊路面的性狀等，選擇經(jīng)濟有效的防治反射裂縫的措施。

[1]JTG D50-2006，公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范[S].

[2]CJJ37-2012，城市道路工程設(shè)計規(guī)范[S].

[3]JTG D40-2011.公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范[S].