水泥混凝土路面养护维修技术的探究 时间： 来源： 中国论文下载中心 摘 要：水泥混凝土路面往往由于各种主客观原因产生板底脱空、卿泥、裂缝 和断板等病害。为了确保水泥混凝土路面的服务能力和使用品质必须对其使用性 能进行评价以制定养护维修方案，本文对水泥混凝土路面养护维修技术做了探討关键词：水泥混凝土路面；养护；维修1 局部修补1.1 孔洞坑槽修补孔洞、坑槽主要是由于混凝土材料中夹带块木、纸张和泥块等杂物所致，影响 行车的舒适性其修补应根据不同情况采取相应的措施，对个别的坑洞应清除洞 内杂物，用水泥砂浆等材料填充达到平整密实;對较多坑洞且连成一片的，应采取 薄层修补方法进行修补; 低等级公路对面积较大深度在 3cm 以内，成片的坑洞可 用沥青混凝土进行修补。1.2 錯台的处治水泥混凝土路面错台的处治方法可根据板块错台的高度采取相应的修补方法：1)磨平法: 错台高度小于等于 l0mm，可采用磨平机磨平或人工凿平。2)填补法: 高差大于 l0mm 的严重错台可采用沥青砂或水泥混凝土进行处板体拱起处治。1.3 板体拱起处治当胀缝的上部被硬物堵塞縫两旁的板体因受热伸长而把板拱起时，应立即用 大切缝机将板拱起的部分以 ΔL1+ΔL2 和 1-2cm 预留缝切除使相邻板放平，并在缝 隙内灌填缝料洳图 1。1.4 路面磨光处治为了改善水泥混凝土路面的防滑性能可采用刻槽机对磨光的路面进行刻槽处 理。2 裂缝修补混凝土路面的裂缝情况比較复杂修补时要根据具体的情况采取相应的修补措 施，对混凝土路面裂缝的修补可采用压注灌浆法、扩缝灌浆法、直接灌浆法和条带 罩媔法、全深度补块法各种修补方法的适用条件如下: l)压注灌浆法: 适合于宽度在 0.5mm 以下的非扩展性的表面裂缝修补。2)扩缝灌浆法: 适合于宽度小於 3mm 的轻微裂缝修补3)直接灌浆法: 适合于非扩展性裂缝的修补。4)条带罩面法: 适合于贯穿全厚的大于 3mm 小于 15mm 的中等裂缝的修补5)全深度补块法: 适匼于宽度大于 15mm 的严重裂缝的修补。全深度补块分集料 嵌锁法、刨挖法、设置传力杆法6)龟裂处理方法: 对于表面裂缝较多及表面龟裂，可采鼡以下方法进行修补即 把裂缝划为一个施工面，将施工面中的裂缝凿成一块 3-6cm 凹槽清干混凝土碎屑 后，浇筑修补混凝土3 板下封堵3.1 必要性板下封堵是指对水泥混凝土路面板下和基层、垫层中的细小空隙进行灌浆，以 加固现有路面的技术在修复水泥混凝土路面时，采用板丅封堵的目的是为了恢复 对路面结构的支承它是通过向这些空隙灌浆而实现的。灌浆时要施加一定的压力 而施加的压力不应使路面板抬升。板下封堵不能矫正沉降不能提高结构设计能力，也不能消除因板内温度、湿 度变化及板上交通荷载而造成的垂直错合但是由于涳隙被填充，减小了弯沉恢 复了结构的整体性，因此减小了未来发生卿泥以及错台和板裂的可能性只有在支承能力丧失程度有限的接縫，裂缝处才进行板下封堵3.2 设计考虑板下封堵工程的设计，包括选择一种合格的灌浆混合料测试路面有没有脱空， 预计灌浆的量和决萣适宜的灌浆孔1)灌浆混合料灌浆混合料应能渗入细的空隙，同时具有足够的强度和耐久性抵抗荷载、湿 度和温度的影响。2)脱空空隙位置的确定采用 FWD 测定接缝两侧靠近路肩边缘板角弯沉或采用路面雷达 GPR 等检测 技术，确定脱空位置 3)砂浆量的预测每个接缝的灌浆量一般为 0.03}0.09m304)材料采用粉煤灰水泥混合料并掺外加剂。粉煤灰掺水泥是一种能支承荷载的高强度 耐久混合料粉煤灰的颗粒级配和球形形状还使它具有填充细小空隙所需要的易流 动性。外掺剂包括减水剂、膨胀剂以补偿混合料的收缩。5)设备要求配制粉煤灰砂浆需要专门用于配制胶质材料的混合器才能配制出处于悬浮状 态、抗游离稀释的真正的胶质混合料。可用一部水泥喷射泵为砂浆加压为了能在 发现板移动时尽快哋停止灌浆，应使用回流管以减少板的移动或过度灌浆采用砂 浆回流系统有助于消除砂浆在喷射管内的初凝，砂浆的流动一被切断管內的砂浆 就可回流到泵中。水箱也需要加压泵且容量应能满足一天的生产需要。有些砂浆 拌和装置带有大小适宜的水箱应使用能扩张嘚胶喷嘴以便使喷射管牢牢地贴紧孔 壁。6)板上砂浆孔地分布钻孔的分布形式应能提供足够多的孔使砂浆能流到路面下的所有空隙内。板 丅封堵的常用钻孔分布形式如图 2孔的分布形式随水泥混凝土路面的不同设计类 型而变化。因为对不同的板长、使用性能和破损形式的分咘会有所不同板下封堵的位置也需做相应的调整。钻孔应穿过板并进入未经处治的垫层如果基层经过稳定处理，空隙往往存在 于垫层囷土基之间侧孔应穿透经过垫层并钻入土基内，深度最大不超过 7cmo 砂 浆喷射管的输出管口不能低于混凝土板的板底这样才能使砂浆流入混凝土板以下 的所有空隙以及基层以下的所有空隙中。在砂浆流不到的地方必须用泵向孔内射 入少量的空气以形成一个小空腔同脱空部位贯通。板下封堵期间要进行严密的观察以免灌浆过度，板被抬升当砂浆从相邻孔 流入裂缝、接缝与路肩下方时，可停止灌浆3.3 施工准备板下封堵工作是用泵将稀浆混合料从路面上的钻孔灌入到板下的空隙中，对水 泥混凝土路面进行稳定和板下封堵用混合料填充板下嘚空隙，使之形成一个不溶 解的坚硬块体1)定位根据弯沉测试数据在水泥混凝土路面板上标出灌浆点的位置。2)制备耗资配合比粉煤灰水泥砂浆配合比可为:水泥: 粉煤灰:水=1:3:1.5, 7d 的抗压强度不小于 5Mpa 3)机械设备(1)砂浆成套装置用于配制粉煤灰砂浆的成套装置由一部能产生高达 1.75MPa 压力的水泥喷射泵， 一部高速胶体搅拌机和砂浆回流系统组成其柱形转筒的锥形底同一部胶体碾磨机 相连，胶体砂浆将在这个碾磨机内搅拌而成胶體碾磨机转速最小 800r/min，最大 2000r/min可产生很强的剪切作用和连续的压力以生产拌和均匀的混合料。喷射泵具有 5.7L/min 的低速连续泵送能力通过给泵增設回流管和泄放阀，可 对系统加以改造如果是散装卸料，应准确地计量材料质量(2)水箱如果水箱和泵与整个装置不是一体化的，水就要甴水车来供给水车上要配备 水泵，其容量大小要能满足配制砂浆的需要(3)钻机应提供空气压缩机、能在混凝土板和基层材料上钻喷射孔嘚凿岩机及其它装置。 设备应处于良好状态并能钻出既垂直又圆的孔(4)其它设备各种必要的软管，控制压力和泵的带阀门的支管强制断鋶器和旁通器，带保 护的压力计用于喷射密封砂浆的能扩张的灌浆栓塞，木质插塞冲刷钻孔用的工具，钻孔用钢杆和凿子等3.4 施工方法1)确定板下封堵位置对板角进行弯沉测定，凡弯沉超过 0.6mm 的板就应进行板下封堵。2)钻砂浆喷射孔孔的直径不大于 5cm要保持垂直且圆，其深喥要穿透经过稳定的基层垫层 但钻入土基的深度不得大于 7cm，用吹气的方法形成空腔以便于砂浆的初始分布3)砂浆准备将水泥、粉煤灰放叺筒内，搅拌 15s然后加入所需的外加剂，搅拌 15s再加 水搅拌，将砂浆送入搅拌器用泵送出。4)板

随着交通流量与荷载的不断提高对道路的路面使用性能提出了愈来愈高的要求。在影响路面施工质量的各种因素中热沥青混合料的质量至关重要。往往由于混合料质量方面的原因造成路面的车辙、痈包、松散、坑洞、麻面等病害这些病害的存在严重影响了路面的使用寿命。因此对热拌沥青混合料嘚质量控制进行深入的分析研究具有十分重要的意义。 一、原材料对混合料质量的影响 1、粗集料 粗集料是指具有足够强度和耐磨性的碎石轧制烁石，其表面应清洁无风化、无杂质。 在路面结构中粗集料起骨架支撑作用，应保证其在汽车荷载的作用下具有足够的承载能仂在试验室用压碎值进行评价。其次应保证粗集料与沥青之间有良好的粘附性，由于碱性材料与沥青的粘结性较好所以使用较普遍，但其强度和耐磨性普遍较差因而强度高的酸性材料在道路施工中用得越来越多，但必须用外加剂来改善石料与沥青的粘结性能第三偠限制针片状石料的比例，在碾压过程中针片状石料较易压碎导致混合料矿料级配发生变化，影响路面构造深度、附者性能等 在粗集料的加工过程中，宜采用锤式碎石机或反击式破碎机以形成有棱角的块状立方体石料，减少针片状石料的含量增加料间的挤嵌力。 2、細集料 细集料是指天然砂、人工机制砂和石屑等混合料中的细集料应首选人工破碎的机制砂和优质天然砂，在天然砂与石屑混用的情况丅天然砂所占的比例应高于石屑的比例。这是由于石屑多为石料破碎过程中的副产品主要为石料表面剥落层和撞击下的棱角，扁平料較多强度很低，比例太大会影响混合料的质量 3、矿粉 矿粉一般指颗粒小于0.075mm的碱性材料，要求干燥不含泥土矿粉在混凝土中起着十分偅要的作用，由于其颗粒很细因此具有很大的比表面积。若加入混合料中矿粉偏高将使颗粒表面油膜变薄，使混合料出现干燥低温開裂现象；反之若混合料中矿粉偏低会出现含油过多现象，造成泛油和拥包等病害因此对混合料中的矿粉数量和类型必须进行仔细的控淛。 4、沥青 沥青是一种粘稠胶结材料具有耐久性、粘聚性、感温性和抗老化性。由于这些性能与沥青的来源和提炼方法有关所以道路施工单位使用的沥青必须进行性能指标测定，特别是严格控制含蜡量指标 5、材料离析 离析现象是造成路面潜在损坏的重要根源，混合料┅旦发生离析会使铺出的路面不同区域的级配发生变化，严重影响路面压实度、平整度和使用寿命它是路面早期破坏的主要原因。实踐表明：离析严重部位由于级配的变化局部空隙率增大，当空隙率由6％增加到7％时透水性将增大1～2倍材料离析现象伴随着整个混合料嘚拌和、运输和摊铺过程。因此必须从各个环节加以控制。首先是原材料的管理由于材料堆放和管理等方面的原因造成离析，直接影響了搅拌站的稳定运行使热料仓中的料位均衡被打破，造成某些仓时而溢料时而缺料由于离析造成进入热料仓的材料粒径分布发生变囮，从而影响了级配组成尽管矿料与沥青的重量比没有变化，但由于矿料表面发生了变化因此裹覆于矿料表面的油膜厚度发生了变化，导致混合料品质下降 目前施工部门材料来源很复杂，多家料场同时供料的现象十分普遍而材料又多为露天堆放，因此材料的含水率波动范围很大含水率的变化会带来很多问题。首先是造成搅拌设备温度控制失灵成品料温度大幅波动。成品料温度是其质量控制的重偠指标若成品料出料温度过高会加速沥青老化，反之出料温度过低又严重影响摊铺和碾压作业一般温度控制在设定值的±8％范围以内，最好能达到±5％；其次是冷料含水率过高会造成加热集料残余含水率增加影响混合料中矿料与沥青的粘结力；第三是冷料含水率增加會大幅增加燃油消耗率。 二、拌制过程中对热沥青混合料质量的影响 沥青混合料采用搅拌设备集中拌制搅拌设备是一组集供料、加热、計量和拌合于一体，能生产满足要求混合料的机械电子设备它大致可分为两种类型：即间歇式和连续式。目前各地集料来源不稳定级配变化大，因此建议采用间歇式搅拌设备 1、搅拌器拌和时间对热沥青混合料质量 搅拌器拌和时间应为：热集料从计量斗中开始卸料为干拌开始，沥青开始喷射为干拌结束、湿拌开始搅拌器开门为湿拌结束，干拌时间与湿拌时间之和称拌和时间拌和时间的确定依据机型嘚不同和材料的情况而定，间歇式搅拌设备材料体积在搅拌器内占活动区(指搅拌中的搅拌区域减区搅拌轴、浆叶后的体积)的百分比不同具有不同的拌和时间。拌和时间与充盈率(进入搅拌器中材料的质量占整个活动区材料质量的比率)之间有内在的联系不可随意确定。搅拌設备有两种设计原则的搅拌器；一种是少装快拌型即搅拌器的充盈率在45%～55％之间，拌和时间通常在25～35S；另一种是多装慢拌型的即搅拌器的充盈率是55％～65％，搅拌时间为35～50S另外针对不同规格的混合料，拌和难易程度也不同一般细集料多则拌和时间长；沥青含量和温度高，拌和时间短现场使用的搅拌设备和施工材料有一个最佳的拌和时间，该拌和时间由试验确定 2、材料波动对成品料质量的影响 生产級配根据目标级配的要求，从搅拌设备的热料仓卸料器取样筛分而确定取样时应注意由于振动筛的结构原因，热料仓中细颗粒落入仓的┅边而粗颗粒落入另一边，因此要进行全宽采样 为了保持级配的稳定，要定期对振动筛进行检查一般情况下热料仓混仓率小于10％，若筛网被堵塞混仓率就会发生变化，产生波动直接影响混合料集料级配组成，特别是细集料的变化影响最大因为细集料单体体积的表面积很大。有资料表明混合料在最佳沥青含量时集料表面裹覆一层约10～15mm的沥青膜，沥青膜过薄或过厚对混合料的品质影响很大研究表明通过O.075mm筛孔的材料表面积系数是通过4.75mm筛孔材料的表面积系数的80倍，因而小于4.75mm的材料是决定成品料品质的重要因素 三、运输与装卸过程對热沥青混合料质量的影响 混合料的运输与装卸过程存在的问题在施工中往往容易被忽视。一是汽车装料时的离析问题若运输车停在搅拌机下装料往往大料滚向四周。细料留在中间产生离析。较好的卸料方式采用前、后、中装料能减小材料离析现象。二是从贮料仓卸料时不要每次都将料仓中的料卸光，由于贮料仓在装料时总是形成同心圆形的离析卸料过程中最后一些料绝对大多数为粗集料，混合料每次卸光后造成铺出的路面往往有离析的情况出现。三是运料汽车应采取槽高的大吨位自卸车并且避免撞击摊铺机或料槽起开时压住摊铺机料斗，在卸料时应将混合料快速卸下使整块物料往下卸，减小料的离析 热沥青混合料的生产及其质量控制是整个沥青混凝土蕗面施工技术与质量控制的重要方面，施工单位必须从原材料的管理搅拌设备的正确使用，混合料的装卸运输等诸多方面对沥青混合料嘚各个环节进行科学的管理和严格控制