高速公路收費站超強水泥混凝土薄層罩面技術淺探

姚國艷

匯通建設集團股份有限公司 河北 保定 074000

引言

河北省涿州（京冀界）至石家莊公路改擴建工程JS5標項目路線全長16.7km，路基工程填方144萬立方，挖方46萬立方，中橋165m/3座，小橋110.86m/7座，涵洞及通道32道，分離立交3座，互通立交3座，擴建徐水互通立交1座；主線收費站1處，監控通訊站1處，公路按高速公路標準、橋梁采用公路1級標準建設。針對京石改擴建JS5標路收費站水泥混凝土路面，開展“高速公路收費站超強水泥混凝土薄層罩面施工技術”科研課題，研究總結出采用高強水泥混凝土快拌、快鋪的方式對收費站重新罩面施工技術，快速恢復了收費站通行能力，節約了成本，取得了良好的效果。該技術很好地解決了收費站水泥混凝土路面提漿面破損行駛舒適性下降的問題，解決了水泥混凝土因局部破損或使用功能下降維修困難的問題。真正地提高水泥混凝土的使用期限，取得了良好的經濟效果和社會效果[1]。

1 技術特點

第一，采用超強水泥混凝土薄層罩面，解決了高速公路收費站水泥混凝路面提漿面脫落，骨料外露行駛性能下降問題，完全恢復路面的行駛舒適性。

第二，施工工藝簡單，操作方便，可在一天內完成所有工序。

第三，避免大拆大修的繁雜、誤時，交通封閉時間短，施工成本低。

2 適用范圍

本技術適用于高速公路收費站水泥混凝土路面破損修復，稍作調整也可用于橋梁伸縮縫水泥混凝土破損修復以及各類水泥混凝土路面破損的修復[2]。

3 技術原理

根據收費站水泥混凝土路面破損情況確定罩面厚度。以聚合物為媒介增強水泥混凝土的強度，按聚合物∶水泥∶石英砂∶水=1∶2∶4∶1的比例，通過快拌配制超強水泥混凝土。以超強水泥混凝土初凝時間為上限，對處理面進行快鋪快抹，并進行2h的養生，開發交通[3]。

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 施工工藝流程

超強水泥混凝土薄層罩面施工工藝流程見圖1。

圖1 超強水泥混凝土薄層罩面施工工藝圖

4.2 操作要點

4.2.1 下承層處理。

4.2.1.1 清理：先將已脫皮、裂縫等部位的松動部分踢掉，之后統一對集料外露的面進行鑿毛處理，鑿毛采用專業的鑿毛器或局部采用人工用尖錘鑿除。

4.2.1.2 清掃：通過鑿毛處理的舊路依然殘留細小的浮土、涂渣等，采用大功率的風力滅火器對其進行吹掃，而后通過高壓水槍沖刷干凈，沖出的泥漿一定要沖出施工范圍內。

4.2.1.3 潤底：沖洗干凈的路面，應受水分潤透，保證不再滲水。

4.2.2 材料配合比。

4.2.2.1 按照配合比進行混合料的摻配，最后加水，將材料與水混合拌制根據處理厚度的不同調整稀釋程度，按照比例折合水率約占15%。

4.2.2.2 采用手持攪拌器進行攪拌，一定要攪拌均勻充分，攪拌時間最好控制在4min左右，不宜過長導致混凝土凝固。

4.2.3 施工工藝。

4.2.3.1 待處理面充分濕潤浸透，如表面仍有積水一定要保證其表干，將積水處用抹布擦干。控制好作業面的干濕程度。

4.2.3.2 將攪拌好的混合料倒在處里面上，針對以劃分好的區域進行厚度找平，采用大抹子和小抹子配合將厚度進行找平。如果厚度滿足要求，盡量通過自流面進行找平。如果厚度較大，通過摻配碎石進行厚度提升。如果流淌面過大，通過抹子進行磨平。

4.2.3.3 不同于普通水泥混凝土施工，超強水泥混凝土盡量不要壓光，通過自然面來提高摩擦系數。如果摻配粒徑較小的碎石，厚度大于15mm時也要采取振搗密實。針對舊路不同的破損程度，可以分層攤鋪，也可以采用粗集料混凝土為下面層，超強砂漿進行罩面。

4.2.4 養生及開發交通。罩面完成后，抹平面硬化以后，即可進行灑水養生，不用高壓水沖，盡量采用覆蓋養生。保持濕潤的狀態2h后即可開放交通。養生時間根據養生環境的溫度而決定，溫度低的時候可以延長養生時間，溫度高的時候按照規定養生時間即可。采用覆蓋養生增強保水性，建議養生采用地膜[4]。

5 材料與設備

5.1 材料

本技術所用主要材料如表1所示。

表1 主要材料一覽表

5.2 設備

本技術所用機械設備如表2所示。

表2 主要機械設備一覽表

6 質量控制措施

6.1 應執行的標準規范

6.1.1 《公路水泥混凝土路面設計規范》（JTG D40—2011）。

6.1.2 《公路水泥混凝土路面施工技術細則》（JTG/T F30—2014）。

6.1.3 《公路工程水泥混凝土試驗規程》（JTG E30—2005）。

6.1.4 《公路工程質量檢驗評定標準》（JTG F80/1—2004）。

6.2 質量保障措施

6.2.1 對處理舊路水泥路面一定要統一鑿毛，合理處理表面不平整，特別要將鑿毛面進行高壓沖洗保證干凈徹底[5]。

6.2.2 按比例進行超強水泥混凝土制作時，一定要快拌，避免石英砂沉淀，將攪拌過程推至攤鋪前，均勻灑布。

6.2.3 一定要確定好配水比例，利用等容積攪拌桶來控制，防止超強混凝土養生后的自然裂縫的生成。

6.2.4 要對灑布后的混凝土進行快抹，同時不要特意去平滑表面，盡量順著自然流淌面向沒有接觸到混凝土面進行涂抹，形成自然的粗糙面。

6.2.5 地膜養生2h。

7 安全措施

嚴格遵照中華人民共和國現行標準《公路工程施工安全技術規范》（JTG F9—2015）及《公路項目安全性評價指南》的相關要求執行。該施工屬于邊施工邊通車，選擇好收費站進出車道封閉時間。

施工現場按安全施工要求進行布置，并完善布置各種安全標識，設置專人進行車輛疏導。

針對攪拌混凝土工人，一定要做好安全技術交底。

8 環保措施

第一，認真貫穿執行國家相關環境保護的法律法規。

第二，舊路面鑿毛一定會形成揚塵，通過灑水降低揚塵。

第三，根據實際情況確定鋪筑厚度，準確估算材料用量，不浪費材料，如果產生多余的混凝土舊料也不要亂堆亂棄。

第四，在施工期間盡量降低鑿毛時的噪聲影響。

第五，對養生后廢棄的地膜妥善處理，避免污染。

9 資源節約

本技術利用超強水泥混凝土高強快凝這一特點，對破損路面進行薄層罩面施工，很好地解決了收費站水泥混凝土舊路諸多的維修保養問題，避免了因路面大拆大修造成的浪費，節約了大量的資源。

10 效益分析

長期以來，收費站水泥混凝土舊路面養護維修沒有什么好辦法，對于局部破損嚴重或行駛性能下降的路面，一般采用破除重修，造成巨大浪費。本施工方法很好利用破損舊路混凝土面板，通過超強混凝土薄層罩面恢復道路使用功能，避免了因路面大拆大修造成的浪費。與此同時，因其具備的快修、快速成形恢復交通的特點，緩解了長期封閉收費站而造成交通壓力，從時間效益上來說也是成本的一種節約，因此采用本技術經濟效益十分顯著。

采用本技術有效解決了收費站混凝土養護難的問題，提高了收費站水泥混凝土路面的使用壽命，恢復舊路的行駛性能，減少了大修次數，提高了收費站的服務效率，社會效益顯著。

11 結束語

河北省涿州（京冀界）至石家莊公路改擴建工程JS5標，于2021年10月開工建設，2014年12月竣工，其中徐水收費站因過往車輛長期作用，導致水泥混凝土路面提漿面脫落，行駛舒適性差，對此采用 “高速公路收費站超強水泥混凝土薄層罩面施工技術”，完成修復的路面質量可靠，行駛性能良好，經過近7年的通車運營，目前路面狀況依然良好，收到業主的好評。