铣刨和喷钢砂在市政旧混凝土路面表面处治中的运用分析

张献芳

（北京中咨路捷工程技术咨询有限公司湖南分公司，湖南长沙 410000）

0 引言

水泥混凝土路面虽具有诸多优势，但因长时间使用，加上外部恶劣气候影响，该路面性能会有相应退化，出现些许病害，如裂缝、错动等，对路面通行能力造成一定影响，不利于驾驶员安全驾驶车辆。就上述情况，工程实践中有多种处理机制和措施，如加铺面层，此方式又分加铺沥青混凝土和水泥混凝土两种形式，还常用铣刨重铺治理措施，对比重铺治理措施，加铺处理优势更显著，具有工期短、资金投入少的优势，且对车辆通行影响相对较低，因此得到广泛应用。为有效提升既有面层与加铺层之间的黏连性，加铺前需对面层予以相应处理，工程领域常用的治理技术有两种，其一为铣刨，其二为喷砂。依托某市政道路项目的工程实践，就上述两种治理技术进行对比，分析其优劣。经研究发现，相较于铣刨技术，喷砂技术的优势显著，性价比较高，具有一定的推广价值，建议在类似工程实践中大力、推广、科学应用。

1 旧水泥混凝土路面病害分类

水泥混凝土病害根据相应范围、类型等可划分为4 种类型，其一为错动，其二为开裂，其三为表面破损，其四为接缝，四种病害类型可单独出现，亦可同时存在。最为常见的病害为开裂，路面长期经由车辆碾压，外应力不断增强，表面骨料抗拉强度逐渐下降，进而出现开裂，如不及时治疗任其发展，将出现龟裂、裂缝等情况，如不及时治理，随着裂缝长度、宽度的增加，最终形成断裂病害，导致路面丧失通行能力，车辆无法通行[1]。错动病害主要表现在混凝土板之间出现超限位移，对车辆的通行安全造成严重威胁，如不及时予以治理，则会相继发生局部上拱、路面积泥等病害；接缝病害是指纵、横向接缝之间出现松动、脱落、积泥之类的损伤。相较于前三种病害，表面破损病害的影响较低、病害轻，但仍需给予重视[2]。

2 旧水泥混凝土路面状况评估

某市政道路，在对病害路面处理前，由专业检测单位详细评定路面病害情况，根据评定结果有针对性细化治理方法、措施和技术。

评定路面病害等级：推荐使用肉眼+仪器的评级措施，即首先通过眼睛观察初步判断，后使用仪器详细检测，逐一评定病害等级[3]。

路面病害等级指标为双控形式，选择两项指标：PCI、DBL，其中PCI 表示路面完好度，DBL 表征断板比。根据上述两项指标，划分该市政道路路面病害共5 级，如表1所示为路面破损状况分级[4]。

表1 路面破损状况分级

评定路面承载力：主要对路面接缝传载系数予以测定，表2所示为接缝传荷能力分级。

表2 接缝传荷能力分级

评定路面通行情况：该项评定选择RQI 数据表征，采取满分10 分制，划分通行情况为5 个等级。

评定路面抗滑能力：该项评定共需三项指标，即构造深度、SRV、SFV，借助摆式仪测量摩阻系数。

总体评定：检测相应路段，按各项标准根据测定情况科学划分等级，表3所示为总体评定结果。

表3 总体评定结果

对表3 数据综合分析可知，该市政道路路面总体良好，断板较少，未发现大面积脱空情况，但因道路长时间使用，导致其抗滑性、车辙深度降低明显，治理前需重点考虑既有面层与加铺层之间的黏合度，建议加铺前治理既有面层[5]。

3 旧水泥混凝土路面处治技术

根据综合评定可知，既有路面综合情况尚可，局部存在剥离、开裂、起皮情况，因此拟选择治理形式为表面加铺。

需要具有分类治理裂缝的思想，如裂缝宽度不足3mm，可采取直接灌注密封的形式治理；如宽度超过3mm，且裂缝具有持续发育的风险，必须植入传力杆，对开裂位置刚度加以强化，切实做到更好的治理效果和质量[6]。

如路面出现起皮、病害情况，需在对应位置加以彻底打磨铣刨，再植入水泥砂浆进行填平，该环节必须予以高度重视。

在既有路面加铺施工前，为了提升既有路面的摩擦系数，需深度铣刨既有路面，使用设备有两种类型，其一为液压式，其二为机械式。具体选择哪种类型设备及具体所用型号需根据工程量而定[7]。

通过对比两种治理形式的优劣，即铣刨法和喷砂法，达到实现良好的治理效果。喷砂法，通过抛丸机喷涂对既有路面进行整平和强化，速度较快，且表面粗糙度较高，平整度满足加铺需求。抛丸机有两种类型，其一为单头型，其二为双头型，图1所示为单抛头和双抛头抛丸机，具体选择何种抛丸机需根据实际工程判断、选定。

图1 单抛头和双抛头抛丸机

4 处治效果对比

两种治理措施总体而言相差不大，主要区别为提高既有路面抗滑性能的强弱方面，借助摆动式摩阻仪，可以对路面的摩擦力系数予以测定，借此实现两种治理措施治理效果的对比。

根据工程量大小科学选择抛丸机型号，该工程选择0.3mm 粒径抛丸机，共喷砂20A。施工前应选取某一路段为试验段，对两种治理工艺的具体治理效果予以对比，图2、图3 分别为铣刨效果图、喷钢砂效果图[8]。

图2 铣刨效果图

图3 喷钢砂效果图

依照国家相关技术标准、要求，借助摆动式摩阻仪了解道路摩阻力情况。为有效降低测定误差，该工程连续测定5 次，对5 次测定结果求平均值确定摩阻力系数。通过喷砂、铣刨两种形式治理后，对比治理后采集的数据，表面抗滑指标由45 提升至74 和66，治理后的指标满足国家标准和要求，但两种治理措施中，喷砂法优势显著。

5 经济性对比

其一，对比投入设备花费成本分析，路面铣刨机，目前单价市值介于60 万～75 万元之间；而喷丸机，单价市值目前仅为60 万～50 万元币，如采购国产抛丸机，单价则低至30 万左右，因此从机械设备投入方面而言，喷砂治理技术性价比更高，经济效益更好。

其二，就施工强度角度而言，铣刨治理措施因对既有路面会造成大面积破坏，且深度最低为5cm。如使用喷砂治理技术，对既有水泥混凝土路面的破坏可忽略不计。所以，使用喷砂治理技术可以对既有路面结构实现最大程度保护，不会对现有道路造成再次伤害，因此具有更高的工程性价比。

其三，从绿色、环保、可持续发展层面而言，现场使用铣刨治理技术会导致大量扬尘，且缺乏配套扬尘治理设备，所以该技术会对周边环境造成较大影响。而喷丸机在整个施工过程中极少产生灰尘，且该设备有配套的集散粉尘措施，可以保证及时收集施工中产生的灰尘，施工现场较为清洁有序，对周围环境影响极低。

实践表明，通过喷砂技术治理既有路面的过程中，应科学界定喷丸量。若喷丸量过大，虽然可以实现既有路面抗滑性能的提升，但是会对既有路面机构造成不可逆的伤害。若喷丸量较小，则既有路面的平整度、粗糙度不足，无法进行后续施工。因此，需根据具体治理对象，结合路面实际情况，综合确定方案，科学确定喷丸量。整体施工前，还需选择相应试验段，对喷丸量的合理性予以论证。经该项目测试，最终确定20A 抛丸量。

6 结语

综上所述，该市政道路路面总体良好，断板面较少且未发生大面积脱空情况，但因道路长时间使用，导致其抗滑性、车辙深度降低明显。为降低工程量，降低对现有路面结构的破坏程度，该工程选择使用加铺技术予以治理。治理前需重点考虑既有面层与加铺层之间的黏合度，建议加铺前治理既有面层，实现既有面层与加铺层黏合度的提升。经综合比对喷砂、铣刨两种治理技术，喷丸法的优势更为显著，不仅设备投入低、工程量较小，且对现有道路路面的影响可忽略不计，同时施工过程更加绿色环保，因此该道路项目最终确定使用喷砂法予以治理。