國道水泥混凝土路面維修養護技術應用

李國良

（贛州市公路發展中心南康分中心，江西 南康 341400）

0 引言

國道水泥混凝土路面維修作為一項系統性的工作，在具體路面養護階段要明確混凝土路面維修養護的標準，采取合理的養護技術，改善各種病害問題，延長公路路面的使用年限。

1 項目概況

江西某國道工程，已投入運營超過20年的時間。該項目建設施工中，沿線部位有膨脹土地質條件，受到雨雪、超載等因素的持續性作用，路基下部嚴重變形。在車輛持續性碾壓作用之下，水泥混凝土路面出現了裂縫、錯臺、沉陷等問題，對道路通行的安全性、穩定性造成非常嚴重的負面影響。經過道路工程建設管理部門的分析，確定采用換填新料、板底灌漿等養護措施，但是效果并不明顯，路面的損壞問題依然存在。

為了保持國道通行效果，提高路面的水平，經過相關部門探討分析，綜合多方面意見，總結以往經驗教訓，決定采用先進的維修養護技術，提高結構的性能，達到道路交通通行需要。

2 水泥混凝土路面相關概念

2.1 水泥混凝土路面受損原因

水泥混凝土路面是目前我國國道建設施工的主要形式，但是在投入運營后，容易出現磨損、斷裂等問題，大體來說，路面受損原因有如下幾點：

其一，施工工藝不夠先進。雖然國道水泥混凝土路面的建設歷史較長，投入使用時間也比較長，但是工藝復雜性較高，也沒有及時更新和改進，尤其是很多單位的經驗不足，技術水平較差，無法適應當前公路建設領域發展的需要，對于現代國道交通設施建設造成不利的影響。而國道工程項目多數都建設在自然環境比較惡劣的區域，長期受到車輛荷載、自然侵蝕的作用，對于道路通行穩定性、安全性產生負面的影響。

其二，由國道水泥混凝土路面自身特點所引發。有很多水泥混凝土的國道出現了病害問題，因無法及時修復處理而引發嚴重的連鎖性反應。

其三，路面長期運營后，會發生結構損壞問題，應消除隱患問題。如果不及時處理，會持續性地影響國道使用效果，最終造成無法通行的情況。而引起路面受損的主要原因就是在項目開展的階段中，對于技術工藝應用不夠規范引起的，例如，在施工之后沒有做好溫度的控制，在溫差過大的條件之下就會出現裂縫問題。

2.2 水泥混凝土路面維修養護現狀

水泥混凝土路面的優勢非常的明顯，如平整度好、穩定性強、耐久性好等，工程成本較低且維護管理方便，所以被廣泛應用到國道工程建設中。但是在具體的應用中，因為設計、施工、運維管理等階段存在著影響因素，使得國道水泥混凝土路面容易發生嚴重的損壞問題，對道路使用壽命產生極為不利的影響。為了消除這些不利影響因素，應加強國道水泥混凝土路面的養護與管理，制定科學合理的養護實施計劃，隨時監控和管理，收集道路路面運行數據和信息，有針對性地了解損壞的問題和特點，并根據損壞問題選擇合適的應對措施。我國近年來的國道水泥混凝土路面養護資金投入不斷加大，但是受到不同地區的經濟發展限制，資金投入方面有很大的差異，尤其是西部欠發達地區，經濟、技術、維護管理方式比較落后，規劃設計方案缺乏科學性與合理性，造成道路無法達到使用效果。如果長期如此，在國道長期運營時就會出現很多問題，并且短期內無法恢復運輸能力，會對社會發展以及人們的生命健康產生負面的影響[1]。

2.3 水泥混凝土路面維修養護技術

第一，破碎板處理。將國道水泥混凝土路面原結構發生的損壞、斷板結構清理掉，然后再次進行澆筑施工，修復為整體結構形式。

第二，裂縫修補。國道的通行車輛非常多，交通通行任務比較繁重，尤其是很多大型載貨車輛，超載的問題屢見不鮮。由于車輛持續碾壓，以及環境侵蝕的影響，水泥混凝土路面結構發生裂縫的概率會大幅提升。只要出現裂縫，無論形狀大小、深度高低，都必須進行修復處理，從而恢復表面質量，提高國道的通行質量。目前我國的國道水泥混凝土路面裂縫修復中，主要采取裂縫填充處理。常見的修復方法有全深度補塊法、直接灌漿法、灌注黏結劑法等方式，考慮到現場的具體情況，選擇最佳的修補方式，恢復路面結構的性能。在具體的維修處理環節，黏結劑的選擇非常重要，應根據現場破損的具體情況確定。在水泥混凝土路面的裂縫處理前，需要及時清潔處理，如果清潔性不合格，會給灌漿施工的質量帶來非常嚴重的影響。對于問題較為嚴重且處理難度高的區域，需要調整處理方式，將原裂縫寬度處理，并及時清潔。此外，在現場施工中，沖擊鉆是主要施工設備，合理應用該設備，可以提升處理效率[2]。

第三，路面板起拱問題處理。國道水泥混凝土路面方式面板起拱的問題，損壞較為嚴重，通常要采取如下處理措施：首先，如果面板起拱的位置并未存在裂縫的問題，需要將部分面板結構裁剪掉，具體裁剪尺寸應根據高度尺寸計算確定，如果拱起的結構已經全面裁剪，則可以達到平整性的要求。其次，面板起拱問題嚴重時，有局部或者全部結構的裂縫問題發生，此時要采用修補法修補處理，恢復路面結構的性能。

第四，路面錯臺處理。如果國道水泥混凝土路面在使用中存在錯臺的情況，管理單位必須立即組織相關人員開展修補處理。錯臺維修技術應用效果良好，時間短、效果好，能快速恢復路面的性能，達到路面結構穩定的標準。在實際操作中，應用填補法或者磨平法都可以滿足要求，具體結合現場情況，選擇最佳的處理方法，促進處理效果的提升。在錯臺處理階段，高度差在10mm 以內時，應用人工磨平的方式，其操作簡單、效率高。如果錯臺高度差超過10mm，需要在較低的一側注入足量的混凝土以修補高差，恢復結構整體性與平整度，滿足交通通行標準。在進行國道水泥混凝土路面的錯臺問題處理中，應及時查找現場存在問題的原因，以便采取合理的應對措施。

第五，路面面板脫空。國道上有很多大型重載卡車通行，所以面臨著巨大的通行壓力，長期荷載作用造成面板結構出現脫空的問題，一般都會采取灌漿法手工處理。灌漿工作開始前，根據現場情況選擇最佳的灌漿施工材料，設置合理的灌漿施工壓力參數，確保漿液能夠順利流入脫空的位置上，還要預防壓力過大而造成面板損壞的問題[3]。在灌注施工中，執行合計方案和技術標準，對提高灌漿施工質量有積極的意義。

3 加鋪瀝青層改造技術的應用

3.1 確定改造路段破損情況

首先要對國道水泥混凝土路面的損壞問題進行全面調查和分析，做好碎板與脫空信息的記錄工作。目前主要采取如下破損確定方法：

其一，觀察法。由技術人員利用經驗觀察分析，了解錯臺、裂縫等問題，做好現場記錄工作。

其二，設備檢測法。應用彎沉儀等先進設備，快速確定脫空板位置，以便于采取合理的病害處理方法[4]。

3.2 施工前的破損處理

其一，處理裂縫。首先將國道面板結構裂縫雜物清除掉，再應用水泥漿或者瀝青材料開始灌縫施工。

其二，換板處理。如果國道水泥混凝土路面存在著嚴重碎板的問題，應用換板方式。具體按照如下要求進行：對于基層結構松散的問題，使用15 號素混凝土填充處理，下沉區域內選擇同型號的混凝土調平處理，并把裂縫內全面清理干凈，再開始進行灌注施工。

其三，板底壓漿施工。如果國道水泥混凝土路面出現了板底脫空等嚴重的問題，最佳的處理措施是板底壓漿。灌注施工開始前，制定處理方案，準備合格的施工材料，禁止在修補階段出現拱起、翹曲等問題。在處理完成后，再應用彎沉儀檢測相應數據，驗證是否存在問題，確保處理效果達標[5，6]。

3.3 加鋪瀝青層的施工

將修補工作結束后的國道水泥混凝土路面表面清理干凈，在表面鋪灑一層黏層油，然后加鋪燒毛土工布，做好縱縫的覆蓋處理，確保排水效果合格。

3.4 效果分析

在加鋪層施工階段中，如果按照整體攤鋪的方式進行，修復的工期比較短、修復的效果也比較好。但是受到重型車輛的荷載以及環境因素影響就會引起反復沖擊作用，在受到外界因素的影響下，不超過半年時間加鋪層又出現很多反射裂縫問題。同時，反射裂縫會導致混凝土路面出現位移變形等破損情況，存在的位移變形破損問題又會加劇裂縫的應力，導致裂縫應力直接反射到新鋪陳路面引起新瀝青路面病害問題。

4 路面養護試驗介紹

4.1 反射裂縫的原理

以柔性理論分析可以得出，在國道水泥混凝土路面的各個結構層上，彈性模量從高到低逐一遞減，這是實現各個結構層受力達到均勻性的重要原因，同時也是規避反射裂縫的因素。在水泥混凝土路面發生損壞的問題后，一般影響范圍都會達到3～40mm，應盡量避免反射裂縫的問題，還要確保路基強度性能合格。

4.2 試驗路段路面結構

此次選擇某國道項目中1.4km 左右的路段進行研究。該項目投入運營10年左右，路面結構損壞較為嚴重，其中有700m 存在大面積裂縫問題。

4.3 試驗路段工藝

主要工藝流程：先進行試驗路段的表面清潔處理，然后確定具體的養護施工方案，再進入現場開展養護施工。

養護效果分析：在開展試驗路段的養護施工前，需要做好如下兩項工作：

第一，將路面清理干凈，確保路面表層不會有任何雜質或者松散材料影響工程的施工，為下一步的施工提供基礎。

第二，養護路面交通通行。在養護時要盡量避免給道路車輛的通行帶來不利影響。

經過上述分析，技術人員應根據現場情況，采取如下路面養護施工方案：

第一，接縫養護施工。對于接縫部分來說，養護施工能夠消除接縫的影響，提高結構的性能。目前使用最為廣泛的養護處理方式是利用厚鋸片進行舊接縫的鋸切處理，把縫隙內的雜質及時清理干凈后，才能開始灌縫施工。灌縫完成后，再次進行清潔、烘干處理，提高養護施工的水平。

第二，排水系統養護。試驗路面的養護施工中，應加強排水系統的維護與管理，落實檢查和處理工作，消除隱患，使路面結構的平整度符合工程要求。該工程采用邊緣排水系統設施，利用縱向、橫向排水設施，在硬路肩以及行車道中間設置排水系統。此外，還要綜合分析現場情況，了解水進入分隔帶的問題，所以路段內的分隔帶應采取封閉處理，從而提高隔離效果。

第三，加強路面抗滑性養護處理。當前我國的國道水泥混凝土路面養護主要是物理方式，如銑刨等，可以適當增加其粗糙度，具備較高的抗滑性，對提高道路交通通行安全性產生積極的作用[7，8]。

4.4 效果分析

該國道采用接縫養護、排水養護、防護養護后可再次投入使用3年以上，技術人員經過現場測量分析，掌握各項技術參數，發現整個路段的承載性能達到國家標準要求。

5 結語

綜上所述，國道水泥混凝土路面在運營過程中結構容易發生損壞，對交通通行質量和效果產生不利的影響。因此，技術人員進入現場分析損壞形成的原因，總結出合理的維修養護措施，減少路面病害問題出現。國道是國家發展、社會進步以及人民生活質量提升的關鍵性設施，選擇合適的維修養護手段，提高養護水平，滿足通行標準，提高交通安全性、穩定性，為現代社會發展奠定基礎。